什么是三体船,三体船优缺点
三体船及其研究现状

三体船及其研究现状
秦石洁
【期刊名称】《淮海工学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2015(024)001
【摘要】介绍了三体船的结构和特点,并对三体船的研究进展进行了综述.从三体船与单体船以及双体船的比较、三体船的优点以及发展现状等方面较为全面地阐述了新型三体船在当今社会中的应用,并指出了三体船的应用前景以及发展方向.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】秦石洁
【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003
【正文语种】中文
【中图分类】U674.951
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同物组合发明法

双体船 两个船体由横梁 或甲板连接。 优点: 稳定性好,安全 舒适,操纵灵活
三体船 中间是主体船,两侧连 接两个为“浮体”的小 船体。 优点: 优越的浮性和稳性、耐 波性
案例展示
三只浮筒组合的不会沉的船
设计来自上海市闵行中学 杨帆
1.救生船主体 2.可绕船主体旋转的三叉形浮 筒支架 3.主体转轴 4.浮筒 5.动力装置 6.螺旋桨涵道环 7.螺旋桨
有什么相同之处? 一辆列车由许多节类似的车厢组成
什么是同物组合法?
• 同物组合法就是将若干相同的事物进行组合,以图创新 的一种创新技法。
• 如何运用呢?
这样设计的好 处是什么?
• 三合一充电器
• 多合一充电插座
组 合 一 下
同物组合一下
双头订书机
双头风扇
双头扇叶
船体的种类
• 单体船
历史悠久
三只浮筒组合的不会沉的船
设计来自上海市闵行中学 杨帆
11.救.救生船生主船体主体
浮筒支架
.主体转轴
4.浮筒
5.动力装置
6.螺旋桨涵道环
螺
7.螺旋桨
旋
桨
螺
浮
动力 旋
筒
装置 桨
涵
道
环
在水中航行时,三只浮筒形状的 船体总有两只浮筒形状的船体在 水中提供浮力和灵活的推进动力
回顾一下
希望列举法
主体添加法
异物组合法
主体添加法
以某事物为主体,再添加另一附加事物,以实现 组合创新的技法。
在铅笔上添加橡皮擦 在车上装雨刮器
在牛奶里加微量元素
主
体
铅笔
汽车
牛奶
异物组合法
三体船型的功率特性

三体船型的功率特性
张亚萍
【期刊名称】《国外舰船工程》
【年(卷),期】2002(000)004
【摘要】研究展示了通过数值计算及试验得出的一艘大型三体船型的设计及其功率特性.该三体船有一个中间主船体及两个侧体或舷外浮体.在三体船概念中,主船体和侧体形成的兴波干扰对三体船型的设计具有影响,但如果侧体位置适当,有可能大大减小兴波.主船体和侧体间兴波相互干扰主要受纵向位置及其傅汝德数的影响,而其横向位置的影响较小.高速时,当侧体位于主船体中部时产生的影响较小,当侧体位置在x0/L=0.3时,产生干扰阻力较大.当航速大于30km(Fn=0.325)且侧体位置最佳时,三体船要求的有效功率较相同排水量单体船低.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】张亚萍
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
【相关文献】
1.三体船型--载机舰的潜在新船型 [J], 甄在龙;任桢
2.三体船型——载机舰的潜在新船型 [J], 甄在龙;任桢
3.基于MAXSURF建模的100客位三体船型线设计 [J], 黄黎慧
4.航行姿态对半滑行三体船型静水阻力影响的数值研究 [J], 贾敬蓓;宗智;金国庆;王海英
5.大方尾三体船型阻力及航态预报 [J], 刘杨;张海华;苗飞;许凯玮;张旭
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712客位三体客货运输船总体设计

712客位三体客货运输船总体设计张洪达【摘要】Trimarans have larger deck area per displacement volume, good transverse stability, great unsinkability and excellent seakeeping performance; on the other hand, Ro-Ro ships are more economically beneficial but with poor stability. Therefore the combination of the trimaran technology with the Ro-Ro function can maximize the advantages of both high performance ship types. This study designs a trimaran passenger/cargo carrier with a maximum speed up to 40kn and with Ro-Ro function (can carry refrigerated containers, cars and so on);the main technical specifications and selection of major equipments are provided with an emphasis on the general arrangement design, structural design features and main factors considered.% 三体船拥有单位面积排水量时更大的甲板面积、良好的横稳性、高度的抗沉性和优秀的适航性;滚装船虽经济效益好但稳性较差。
将三体船技术和滚装功能结合起来能最大程度发挥这两种高性能船型的优点。
适装T型翼的三体船阻力性能研究

适装T型翼的三体船阻力性能研究周广利;艾子涛;黄德波;刘桂杰;郑小龙【摘要】为了考察T型翼与船体之间的耦合作用对三体船阻力性能的影响,在三体船中体上选择了3个纵向安装位置、2种水平翼距船底基线高度以及3种水平翼迎流攻角情况、共18个工况进行数值模拟和模型试验,探讨了适装T型翼对三体船阻力性能的影响规律,确定了在三体船上安装T型翼的较佳位置.【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》【年(卷),期】2014(038)006【总页数】4页(P1308-1311)【关键词】三体船:T型翼;数值模拟;模型试验;阻力性能【作者】周广利;艾子涛;黄德波;刘桂杰;郑小龙【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】U661.3130 引言随着现代社会生产力的不断发展,人们对于船舶舒适度与安全性的要求越来越高.船舶纵摇和垂荡会带来船舶垂向加速度的持续变化,而垂向加速度是船舶在航行中对适航性影响最大的因素之一.为了减小垂向运动对船舶适航性的影响,人们纷纷探索在船体底部安装合适的附体,以期减小船舶在航行过程中的纵摇和垂荡.研究发现,在船底适当位置安装合适的T 型翼可以在静水阻力增加较小的情况下,有效减小船舶在航行中的垂向运动,进而提高船舶的适航性.T 型翼从出现到进入实用阶段大体上是在20世纪90年代,已经在很多单体船上获得过成功的应用.三体船是一种在军事与民用上都非常有发展前景的新船型[1],最近几年逐渐开始获得了尝试性的应用[2].三体船在快速性、稳性、抗沉性等方面与常规单体船相比有较明显的优势.为了提高快速性,通常情况下三体船的中、侧体都比较细长,导致其在波浪环境下高速航行时的纵摇和垂荡比较剧烈,合理增设附体是改善三体船适航性的有效手段之一.结合上面对于T 型翼作用的分析,本文通过数值模拟与模型试验相结合的方法分析T 型翼安装位置及水平翼迎流攻角对三体船阻力性能的影响规律.1 计算模型本项研究中数值模拟针对的模型为一艘安装有T 型翼的高速三体船,该模型由三体船和T 型翼模型组合而成.该T 型翼由水平翼与垂直翼组合而成,所采用的翼型均为NACA 0012翼型.其中,水平翼为变剖面翼型,翼展80mm,最大翼剖面(翼根处)的弦长(即翼的中纵剖面前缘点到后缘点的距离)为40 mm,最小翼剖面(翼梢处)的弦长为30mm,展弦比为2.286;垂直翼为等剖面翼型,翼剖面弦长30 mm.三体船模型则由1 个瘦长的中体和2个瘦长的侧体组成,主尺度参数见表1.表1 三体船模型主尺度参数T 型翼在三体船上的纵向安装位置共有3个布置方案,分别位于中体的7 站、6站和5 站.为阐述方便,文中定义这3个纵向位置分别为#1,#2和#3位置;水平翼迎流攻角包含三种方案,分别为0°,3°和5°;水平翼距中体船底基线的高度则分别为20mm 和30mm.图1~图3所给出的是三体船(裸船体)、T 型翼,以及带有T 型翼的三体船数值模型(其中T 型翼布置方案为纵向位于7站,迎流攻角为3°,水平翼距中体船底基线的高度20mm).图1 三体船数值模型图2 T 型翼数值模型图3 安装有T 型翼的三体船数值模型2 基于CFD 的船舶阻力数值计算2.1 VOF法简介VOF(volume of fluid)法将水和空气看成是同一介质,在整个流场中定义一个流体体积函数,在网格单元中Ф 为一种流体(目标流体)的体积与网格体积的比值,如果Ф=1则单元中充满目标流体,如果Ф=0则网格单元中为另一种流体,在Ф 从0~1迅速变化的区域即为自由界面.如果设计算区域是Ω,流体A 所在的区域记为Ω1,而流体B 所在的区域记为Ω2.首先定义如下函数:对于2种不相溶的流体组成的流场,a(x,t)满足:式中:V=(u,v,w)为流体的速度场.在每个网格Cijk 上做积分,并定义VOF 函数,于是,函数Ф 满足:在数值计算过程中,每个网格对应一个Ф值,只要求出Ф 值就可通过各种方法构造出自由液面的形状.2.2 网格划分本文对带有T 型翼的三体船利用软件gambit生成O-H 型结合的结构化网格,船体表面网格尺度为8mm,第一层网格高度为1.3 mm,生成网格数量约为190万.在网格大小、第一层网格高度等方面的设置与裸船体相同.T 型翼表面网格尺寸采用1mm,对船首、船尾、自由水面、T 型翼附近进行网格加密,见图4.流体域建模采用的是三体船比较实用的尺寸.在船长方向上,从船艏向前延长1个船长,从船尾向后延伸3个船长,这样既能保持均匀来流,又能使尾流充分发展,不至于影响计算结果.在船宽方向上,从主体中纵剖线向两侧各延伸1.5个船长,这样能很好的保证数值模拟不受壁面效应影响,同时又不至于超出计算机能力范围.在高度方向上,从自由水面向上延伸14%的船长,从船底向下延伸1个船长,这样既能保证船体在空气中的部分模拟相对准确,又能使船底不受浅底影响.图4 安装T 型翼三体船网格划分示意图2.3 数值求解数值计算采用计算流体力学软件为FLUENT.并用VOF方法对自由表面进行网格加密,有限体积法对RANS方程数值离散[3-11].选择k-ε湍流模型和二阶迎风离散格式.计算中的模型速度为Vm=1.764,2.147,2.454,2.761,3.068m/s,模型的5种计算工况对应的量纲一的量化航速:Fr=0.325,0.396,0.452,0.509,0.566.根据T 型翼纵向位置和水平翼迎流攻角的变化,本次研究共设9种计算方案,见表2.由图5 可知,当航速较低时,各种T 型翼布置方案下的三体船阻力相差不大,T型翼布置方案对三体船阻力性能的影响并不明显;中高速(V≥2.454)时,方案4与方案5对应的阻力值显小于其他方案.阻力性能最差的方案3、方案6和方案9(水平翼迎流攻角为5度角的工况),在中速点和高速点所对应的T 型翼阻力数值都均大于其他方案.表2 三体船模型T 型翼布置方案图5 数值计算结果2.4 T型翼距船底高度对船舶阻力的影响为了研究T 型翼距船底高度对船舶阻力的影响规律,特设置如下2种计算工况:(1)T 型翼安装的位置和水平翼的流攻角相同,T 型翼距船底高度为20mm.定义此种工况下船体的阻力值为RT20;(2)T 型翼安装的位置和水平翼的流攻角相同,T 型翼距船底高度为30mm.定义此种工况下船体的阻力值为T30.对比方案4和方案5的计算结果可知:当T型翼安装的位置和水平翼的迎流攻角相同时,两种计算工况下三体船的阻力性能变化规律不明显.计算结果见表3.表3 计算结果3 模型试验结果对比分析随着当代计算机的快速发展,数值模拟取得了长足的进展,渐渐地成为了船型优化等方向不可缺少的一部分.但是由于其理论还存在着一定的不足,对计算机硬件的要求也较高,所以通常还需要通过模型试验来验证理论计算的结果.以方案4和方案5两种试验工况为例,定义实验时T型翼距船底高度为20mm 船体的阻力值为R'T20;实验时不加装T 型翼的船体(裸船体)阻力值为R0.比较结果见图6、图7.图6 方案4与模型试验结果对比图7 方案5与模型试验结果对比从以上结果对比中可以看出,安装T 型翼之后三体船的阻力性能相对于三体船裸船体有所变差.数值模拟所得到的计算结果与模型试验得到的试验结果吻合程度良好,而且基本趋势是一样的.在高速点(船模速度在2.5m/s以上),数值计算值与模型试验值误差基本上都不到2%,在中速点(船模速度在2.5m/s以下)数值计算值与模型试验值误差相对来说要大一些,在10%左右.这主要是由于数值模拟存在截断误差,在高速时安装T 型翼三体船总阻力较大,截断误差相对来说就较小,对阻力结果影响相对来说小一些,但是在中速时,安装T 型翼三体船总阻力较小,截断误差相对来说就较大,对阻力结果的影响相对来说也大一些.4 结论1)改变水平翼距船底高度对本文研究的三体船阻力性能影响不大.但是对于实船,考虑到港口水深的限制,应适当减小水平翼距船底的高度.2)中高速时,方案4(T 型翼纵向位置2,水平翼迎流攻角0°)与方案5(T 型翼纵向位置为#2,水平翼迎流攻角3°)对应的三体船的阻力性能优于其他方案.此种布置方案对以后装有T 型翼的三体船实船设计有一定的指导意义.3)阻力性能最差的方案3、方案6和方案9(水平翼迎流攻角为5°的工况),在中速点和高速点所对应的T 型翼阻力数值都均大于其他方案.由此可建议安装T 型翼的三体船,水平翼的迎流攻角不超过5°.4)不同T 型翼安装位置及攻角对减少船舶纵摇和垂荡幅度也有一定影响,设计者应该视具体情况选择T 型翼安装位置及攻角不能单纯追求阻力最佳.5)本文尚有不完善之处,由于时间仓促,并未对T 性翼纵向位置及水平翼可调攻角做细分;也没有对T 型翼的尺寸做深入研究.通过以上结论可以看出:若不考虑T 型翼对减少船舶纵摇和垂荡幅度的影响,其在三体船主体上的最优安装工况为#2位置、可调攻角为0°和3°的T 型翼,距船底高度约20mm.参考文献[1]蔡荣泉.关于船舶CFD 的现状和一些认识[J].船舶,2002(1):29-37. [2]黄德波,若干高速与高性能排水式舰船船型的近期发展[C].第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集,北京,2005,8.[3]张怀新,刘应中,缪国平.带自由面三维船体周围粘性流场的数值模拟[J].上海交通大学学报,2001,35(10):1429-1432.[4]FARMER J,MARTINELL L,JAMESON A.A fast multigrid method forsolving the nonlinear ship wave problem with a free surface[C].Proe.6th International Conf.on Numerical Ship Hydrodynamics,Iowa City,1993. [5]KODAMA Y.A cell-centered finite-volume upwind scheme with global conservation[J].Journal of the Society of Naval Architects of Japan,1990,168:21-30.[6]HOCHBAUM A C.A finite-volume method for turbulent ship flows [J].Ship Technology Research,1994,41:135-148.[7]封建湖.Navier-Stokes方程粘性项的有限体积离散法研究[J].航空计算技术,1995(4):43-49.[8]谢中强,欧阳水吾.粘性流场三维N-S方程有限体积法数值解[J].空气动力学学报,1996,14(4):476-484.[9]马亮,李亭鹤.有限体积法中面积分离格式的精度分析[J].北京航空航天大学学报,2000,26(5):530-534.[10]刘儒勋,舒其望.计算流体动力学的若干新方法[M].北京:科学出版社,2003.。
高速三体船结构力学特性研究的开题报告

高速三体船结构力学特性研究的开题报告
一、研究背景及意义
高速三体船是一种未来可能实现的新型交通工具,它能够在空气等介质中实现高速行驶和铁路、公路等传统交通工具无法实现的跨越大面积水域的功能。
高速三体船的结构力学特性研究是实现其可行性和安全性的重要前提。
对高速三体船的力学特性进行系统研究,可以为其结构设计提供科学支持,并为高速三体船的运行、维护和修理提供指导和依据,保障其安全性和经济性。
二、研究目的
本研究旨在探究高速三体船结构力学特性,对其进行力学建模,分析分析其力学特性及其对结构强度和稳定性的影响。
三、研究内容
1、高速三体船结构力学特性分析
2、高速三体船结构力学模型建立
3、高速三体船结构强度计算
4、高速三体船结构稳定性分析
5、高速三体船结构材料选择
四、研究方法
1、建立高速三体船结构力学模型,对其进行理论分析;
2、使用ANSYS等有限元分析工具对高速三体船结构进行二次开发及数值计算;
3、借助Matlab等编程软件建立高速三体船结构的力学模型和计算程序。
五、研究进度安排
第一年:开展对高速三体船结构力学特性的分析,完成力学建模工作;
第二年:使用有限元分析工具对高速三体船结构建立二次开发与数值计算,并进行结构强度计算;
第三年:借助计算机编程软件建立高速三体船结构的力学模型和计算程序,并进行结构稳定性分析。
六、预期研究结果
通过对高速三体船结构力学特性的研究,预期能够为高速三体船的结构设计提供科学支持,进一步明确高速三体船结构强度和稳定性需满足的要求,为高速三体船的运行、维护和修理提供指导和依据,保障其安全性和经济性。
三体高速客货运输船设计方案概要

三体高速客货运输船设计方案概要张洪达【摘要】多体船与同吨位单体船相比,前者可获得单位面积排水量时更大的甲板面积、良好的横稳性、优良的抗沉性和适航性.高速水运相对于其他运输方式而言,具有装载量大、营运成本低、初始投资少等显著优势.文中以某型具有特定滚装功能(可携带冷藏集装箱、汽车等)的三体客货运输船为例,详细介绍其主要技术参数、设计方案、材料和动力装置的选取情况,总结了三体船的受力特点,对同类型船设计中危险工况确定的强度分析和结构优化具有一定的指导意义.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2013(024)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】三体船;运输;高速;设计;受力特点【作者】张洪达【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】U674.9510 引言改革开放以来,随着祖国大陆经济快速增长、两岸关系的缓和及大三通的实现,海峡两岸的经济贸易、人员来往将越来越频繁,规模也将不断增大。
据统计,截至2007年底,约有三分之一的台湾同胞来过大陆,累计超过4 700万人次,是台湾地区2 300万人口总数的2倍多;两岸贸易总额也由1993年的0.5亿美元增加到2007年的1 245亿美元,涨幅超过2 490倍。
2007年,海峡两岸人员往来达到462.79万人次。
有关专家预测,2015年海峡两岸人员往来预计将突破600万人次/年,2020年将突破750万人次/年;滚装车辆物流运输2015年预计会突破35万车次/年,2020年更有突破85万车次/年的可能。
两岸经贸合作进一步深化,对高速海上交通运输也将提出更高的要求。
海峡两岸城市间的距离约在200 n mile范围内,属于中短程运输。
虽然两岸海上客滚直航已经拉开帷幕,但投入运营的船舶不是适航性不佳就是航速太慢(需航行8 h左右),无法满足海峡两岸物流和客流发展需求。
因此,目前海峡两岸的交通仍以航空运输为主[1]。
经工业和信息化部、财政部批准,哈尔滨工程大学正在开展具有特定滚装功能的台湾海峡三体高速客货运输船的设计工作,并已通过中国船级社评审。
穿浪三体半地效翼船

穿浪三体半地效翼船
范肇红
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2004(000)006
【摘要】俄罗斯设计出了一种新型的、极具发展潜力的“超高速”船舶,称为穿浪三体半地效翼船。
开发这种性能极佳的半地效翼船的目的是商业运营,但也可用于军事。
顾名思义,此船身为三体,前部加装了比地效翼艇小得多的气翼。
三体船设计能使船的体积更大、速度更快,并能在恶劣的海况下使用。
【总页数】1页(P20)
【作者】范肇红
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】U674.94
【相关文献】
1.高速内倾穿浪无人三体船静水阻力性能优化 [J], 李志君;高霄鹏;霍聪
2.高速内倾穿浪无人三体船静水阻力性能优化 [J], 李志君;高霄鹏;霍聪;
3.侧体对称性对穿浪三体船阻力性能影响的试验研究 [J], Abolfath Askarian Khoob;Atabak Feizi;Alireza Mohamadi;Karim Akbari Vakilabadi;Abbas Fazeliniai;Shahryar Moghaddampour
4.三体船在迎浪和横浪中的运动响应计算 [J], 张新峰
5.我国自主研发地效翼船实现双船试飞 [J],
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什么是三体船、三体船优缺点三体船由来三体船是以军事应用为目的而发展的一种新船型,起步迄今不过20年。
与单体船相比,三体设计具有更快的航速、更低的燃料消耗、更好的适航稳定性和更出色的操纵性,战场生存能力更为出色。
三体船的平稳性比小水线面双体船型还要好得多,其宽大的甲板面积,更有利于舰载机的起降。
中间的主船体内可放置重要设备和弹药,两侧的副船体可以起到对主船体的保护作用,在遭到敌方水下武器攻击时可使中间的主船体免受损伤,大大提高了舰船的生存能力。
船体设计采用内倾斜边和雷达吸波材料,具有较小的雷达反射面积,船的外侧船体也有助于减弱推进器在水下发出的较大声响。
三体船详细介绍三体船主要由三个船体组成,其中间为主船体,尺度约占排水体积的90%,两侧并肩各有一个大小相同的辅助船体,其主要特点是中高速阻力性能优于单体船和双体船,适航性优于单体船,甲板面积宽敞,便于舱室布置;由于主船体和两侧辅体的屏蔽,全船具有隐身性和较高的生存能力。
其缺点是结构复杂,重量较大,设计难度大,操纵性稍差,建造、下水、锚泊和进坞比较困难。
也正是由于三体船具有很大的制造难度,目前各国一般在建造大中型舰艇时才考虑这一舰型。
除美国和英国外,目前日本也在考虑建造未来型三体战斗舰艇,在2007年日本防卫省军事研发机构公开展示的资料中,就出现了一种4000吨级的舰船设计。
资料显示它能够以高速或者低速航行,同时能利用雷达和材料增强其隐身能力。
其设计与LCS2十分相似。
三体船有三个瘦长的船体共享一个主甲板及上层结构,使用涡轮喷嘴发动机,通过向后喷水获取反作用力向前推进,比普通螺旋桨推动更快速,而在高速时,三体瘦长的船身能降低阻力。
而且船体稳度高,不易翻船(但若风浪过大,翻过90度后,因为没有单体船的静稳度扶正力矩,反而有灭顶之虞)尽管三体舰的“噱头”让濒海战斗舰成为世界海军界近年来最大的热点,但军事专家也指出,濒海战斗舰还存在一些深层次的问题:濒海战斗舰更多地只能担负相对单一的行动,很难一次性地完成近海海域的所有或多种作战任务。
虽然从理论上讲,它能装设可迅速互换的多种模块(反舰、反潜或反水雷),但针对每次具体的海上作战任务,在出海行动前只能更换和使用其中一种模块;一旦海上行动临时发生变化或遇到特殊情况时,已装设的模块便因无法及时更换而将难以适应新任务的需要。
因此在可预见的未来,濒海战斗舰还无法取代两栖攻击舰(因不具备装载大型武器能力)、驱逐舰(因不具备较强的防空能力)、扫雷舰(因不具备高效的扫猎雷能力)等水面舰艇,而成为未来近海海域唯一、可靠的海上作战平台。
三体船的优缺点优点三体船型战舰之所以备受各国的青睐,主要在于它与生俱来的优点:[2]1、总体布置性好。
三体船型有较宽的飞行甲板,从而为飞机起降提供了宽敞的空间,连接甲板的宽度允许将作战的关键部位布置在不易受损的区域;较长的船体能提供较大的武器搜索扇面,并且有利于扩大武器间的距离,以减少相互干扰。
甲板空间大,由于是三个船体共同负担一个甲板及上层建筑,所以上层甲板非常宽阔,甲板面积比同吨级单体船可以提高50%左右,数百吨级的三体船提供的甲板空间可能就可以与数千吨级的单体船相比,较大的甲板可以更好的安装舰载电子系统、武器和直升机起降甲板,这对于舰载电子设备、武器日益复杂的今天非常重要,另外较大的空间便于模块化,有利于以后的改装,也是三体船受到青睬的主要原因之一。
2、生存能力强。
三体船的船体比较细长,对螺旋桨水流干扰影响较小,因而降低了螺旋桨的噪声,使对方的探测距离大为降低;此外,机舱排气道可以布置在主体和侧体之间,主机的废气能够被引到三个船体之间抽出,所以能明显降低船上的红外辐射信号。
其主船体每边有1/3至1/2的长度被侧船体所遮挡,暴露的建筑多为多面体,转角可以做到圆弧形以降低RCS,这样在遭受掠海导弹袭击时,能够提供一定程度的保护;箱形结构甲板宽度可使关键性的作战部位布置在不易受损的区域,把要害部位设计在主船体内,利用两侧船体形成一定的掩护,从而也大大提高了其生存能力。
另外机械系统尽可能的放在高处,加上侧体的屏蔽,可以减少噪声辐射。
3、稳定性极佳。
三体船型战舰经过一定调整后具有很好的稳定性,与同等排水量的单体船型战舰相比,三体船提高了耐波性,可在高海况下保持高速航行。
4、阻力非常小。
由于每个船体更瘦长,从而可以减少船的兴波阻力;尤其在高速航行时兴波阻力可能有大幅度的降低。
有关专家指出:三体船在高速航行时的阻力极低,不过在低速航行时三体船的阻力特性不如单体船。
根据相关资料:三体船在中高速时较单体船可节省有效功率15%一20%,同时主体具有较大的船长,其纵摇、垂摇、甲板上浪等性能优良。
5、适航性强。
这一点很容易理解,三体船因具有极佳的稳定性,所以在碰到恶劣天气时人员的舒适性得到大大改善。
缺点毋庸置疑三体船型战舰仍有相当多的不足和问题:首先,它是由三个船体连接而成的,其宽度较大,不仅建造与下水十分复杂,而且要承受较大的弯曲和扭转力矩;为保证其钢度和强度,就必须加大构件重量,致使总体重量大为增加。
其次,三体船型的宽度过大,也容易造成进出港口困难。
此外,相对细长的主船体对操纵性也有不利的影响,通常三体船的操纵性要比单体船差。
还有,三体船越大,系统管路就越长;细长的中体和侧体的前部将会存在许多无法利用的空间。
本篇文章转载于:国防科技网 原文链接:/kepu/201303/14/43946.html 2 舰船防腐蚀涂料美军舰用防腐蚀涂料的发展主要受到三个因素的影响;(1)舰船坞修间隔延长的需要(2)国家环保法规的影响(3)缩短坞修期节约维修经费的需要:(1)舰船坞修间隔延长的需要冷战后,美军对舰船的坞修间隔进行了调整,以航母为例,在冷战时期是7-9年,随着防污涂料水平的提高和水下清洗机器人的出现,现在是12年(航母设计使用寿命为30-40年),这对舰船的防腐蚀涂料提出了挑战。
因此,美军从90年代初开始寻找新型超长效防腐涂料,最初采用SIGMA公司的无溶剂改性环氧类涂料(据称,该涂料具有15-20年使用期),在美军攻击型潜艇的压载水舱进行试验,并取得很好经济效益。
美军从1995年开始在潜艇压载舱和两栖登陆舰上试用SIGMA公司的无溶剂厚膜环氧涂料,到2000年已在30艘舰船(从航母到潜艇)推广使用。
1998年美军海上系统司令部对这一项目作过经济分析,认为仅在压载水舱就节约5亿9千万美元,准备进一步推广到所有舱室,预计节约的资金将超过20亿美元。
(2)国家环保法规的影响:美国国家环保总署规定涂料有机挥发物的最大限量是340g/L,加利福尼亚州最严格,达到250g/L,到2008年准备减少到100g/L。
90年代初,美军为适应340g/L的规定,用了2-4年时间对全部舰用涂料配方进行改进。
显然,为应对250g/L和100g/L的规定,美军势必又得耗费许多时间对所有配方进行调整。
为适应形势发展的需要,美军开始寻找、开发符合环保要求的高性能无溶剂类型防腐蚀涂料,以争取主动。
(3)缩短坞修期节约维修经费的需要:美国船舶占坞费较昂贵,以航母为例,每天的占坞费是25万美元。
显然如何缩短坞修期对节约维修经费具有现实意义。
与传统溶剂型涂料相比,涂装高性能无溶剂类涂料对缩短坞修期节约维修经费有直接影响。
主要表现在:1、在涂装传统溶剂型涂料时,往往因等待涂料固化和涂装多道涂层,需要几天时间,而涂装新型高性能无溶剂涂料只需一道,固化时间1-30分钟,大大缩短了施工期;2、传统溶剂型涂料的涂装经费有90-95% 用在诸如环境温度、湿度、通风设备等施工环境条件的控制上,特别是溶剂的挥发需要有很好防火和人员安全保护措施。
因此,尽管高性能无溶剂涂料的价格要比传统溶剂型涂料高,但相对于昂贵施工费用,涂料本身增加的费用可忽略不计。
特别是像航母这样的大型舰船,每艘大约有1000多个压载舱和隔离舱,降低火灾隐患,减少涂装道数、缩短坞修期、延长涂层使用寿命,显然对节约涂装经费和维修经费具有重要意义;3、由于传统溶剂型涂料固化速度慢,需多道涂装,施工周期较长,在整个维修过程,因其他维修工序造成层间涂层附着力下降,涂层易被破损,施工质量难以保证,据统计,传统溶剂型涂料在实际使用中,涂层提前失效的原因大约有50%以上是施工质量不高引起,而不是涂料本身质量造成的。
因此,高性能无溶剂防腐蚀涂料将成为美军主要配套品种。
为实现这一目标,美国海军研究实验室(NavalResearch Laboratory)新近开发出一种新型舰用无溶剂涂料树脂(NRL Resin),该类树脂具有不含有机挥发物,固化时间短、黏度低、附着力优良和可在舰船水上、水下部位使用等特点。
3、水线以上舰船涂料随着雷达自导和红外跟踪技术的发展,美军原来只具有视觉伪装功能的MIL-PRE-24635海灰船壳漆已经不能满足要求。
为提高水面舰艇对红外跟踪的伪装能力,美军海军研究工作室于90年代初期开始与澳大利亚海军合作,研究开发太阳能低吸收涂料(LOW SOLAR ABSORBANCE),主要是在原有有机硅改性醇酸船壳配方基础上,用低吸热颜料取代原来碳黑,新的配方不但提高防红外和雷达跟踪能力,而且可明显降低舱室内温度,改善艇员生活环境。
大约在1994年美军海上系统司令部、海军研究实验室和NILES CHEMCAL PAINT Co合作,开发出第一个低吸热涂料,紧接着INTERNATIONAL PAINT COMPANY 也生产出类似产品。
因此,从95年美军开始在各类舰船进行大面积实船试验,取得很好效果,现已被列入美军舰船涂料配套体系。
同时,INTERNATIONAL PAINT COMPANY还开发出一种抗锈斑污染船壳涂料(INTERFINE ANTISTAIN FINISH),可以通过涂层中的锈转化剂把锈转化成无色的可溶性盐,从而保持了外观不受锈班污染。
和传统型醇酸漆相比,可为用户节约70%以上的重涂维修费(NORMALREPAINTING COSTS)。
美军很快采用这种技术,并一边进行试验一边进行改进。
终于开发出具有低吸热功能又有抗锈斑能力的新型涂料,通过在12艘舰艇的船舷和上层建筑外表面进行实船试验,结果证明可节约50%舰员维修工作日。
美国海军已在MIL-PRE-24635中增加低吸热和抗锈斑功能的涂料品种。
其基料仍然是单组分有机硅改性醇酸树脂。
美军的甲板涂料主要向高性能、有弹性、防滑、质轻耐磨抗冲击方向发展。
主要采用高性能环氧树脂和聚氨酯改性环氧。
如INTERNATIONAL PAINT COMPANY几种新产品采用的是环氧树脂和聚胺脂改性环氧,具有十年防护期,其中Inters hield ProrecoⅢ是一种弹性、超厚型防滑甲板涂料,已在200多艘美国海军舰艇上使用。