為什麼雙體三體船最大缺點,是對船體剛度的要求高?_風聞
Leoxenzid-2022-11-06 07:27
【本文來自《中國需要新一代護衞艦》評論區,標題為小編添加】
- 晨楓
- 某種形式的模塊化是必須的,垂髮其實就是彈藥的模塊化。雙體或者三體則不一定。
雙體、三體的優點很多,缺點也很多,最大的缺點是對船體剛度的要求非常高,在高海情下保持結構完好是不小的挑戰。
任何船體在大風大浪裏都有扭曲,雙體、三體在連接的部位扭曲應力特別大,對戰損也特別敏感。一直是“有潛力”,一直是“還有問題”。
為什麼"最大的缺點是對船體剛度的要求非常高,在高海情下保持結構完好是不小的挑戰。" 不明白,願聞其詳。
以我的理解,船殼大致是個細長條的傢伙(長寬比通常在7:1左右),在船殼設計要考慮諸項強度要求中,總縱強度是首要的,滿足了它,其他的如抗扭和抗水壓強度也差不多能滿足了。同時,在大風浪中操船,頂浪航行較安全,順浪和側頂浪次之,最忌橫浪(最容易導致傾覆)。因此船體在波浪作用下最經常發生的也是最危險的變形就是取決於總縱強度的舯拱和舯垂。船舶在中間斷裂的海難並不少見,即使到了今天。

雙體或三體船相對短粗,比單體船更容易滿足總縱強度。但船體寬了,抗扭強度要提高,不過好像也不至於比滿足總縱強度還難吧(此處我不能肯定,存疑),另外扭矩還和殼體在水線附近的線型有關。
網上找到一幅三體船圖,是個不錯的例子。
兩側的船殼在水線附近比較寬大,與甲板的連接部更寬,這樣的線型意味着兩側殼體在船舶橫搖時的浮力變化很大,從而作用在連接處的應力變化也很大。現在我把兩側的殼體(的舯部橫剖面)改成類似鐘擺的形狀,水線附近的殼體很窄,且不必貫穿整個側殼體的長度,而把殼體(即浮力)的大頭放在“鐘擺”的底部。其浮力除了克服自重外,也貢獻部分給全艦(姑且把兩側殼體理解為兩面承重牆,在兩側支撐住從主殼外飄的甲板),如下圖(紅色部分是我的修改,但只是為了幫助表述我的意思,畫得比較極端)

這樣改的用意,是儘量減小三體船天生不足的影響:
1) 按這個修改,艦艇在中小幅度橫搖時,兩側殼體的浮力變化(殼體在水線面的平均面積X水線面起伏高度差)很小,作用在連接處的應力變化也很小,從而改善全艇的受力狀況。
2) 減少了興波阻力(摩擦阻力不變)
3) 艦艇的恢復力矩主要來自於近似倒梯形的主殼,搖擺(相對一般三體船型)較温和,對人員和設備友好。
4) 較好的戰損生存能力。水線以下是導彈經常瞄準的部位,因為兩側船殼在水線附近的部位提供的浮力很小,因此被中小型彈藥擊中後的浮力和穩性損失很小,大概率不會喪失浮力和失穩,兩側殼實際上反而起到了替艦艇的主殼“擋箭”的作用。
大家覺得有沒有道理?