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1、三体舰船以及三体航母浅析摘要：近年来,舰船研究与设计人员一直在探索新的舰船设计思想,寻求适应21世纪的新的舰船构型。为了在成本、生命力、隐身性等舰船设计的一些关键因素上寻求新的突破,舰船设计人员根据单堆栈船或双体船设计上的经验与启示,提出了三体船的设计思想。这是一种创新的设计思想,目前的一些研究成果显示：在降低寿命周期和采购费用、具有较好的耐波性、具有更灵活的内外甲板设计以及减少物理特性等方面,三体船都具有可观的前景。此外，将三体船的设计理念应用于航空母舰的设计，也能提高航母的性能。关键词：三体船；研究现状；设计方案；技术特征；三体航母近年来,特种排水型高性能船型的研究趋于活跃
2、,如深V型船、小水线面双体船以及穿浪双体船等都是研究和实用较多的船型,还有一种新船型高速三体船引起了人们很大的关注。高速三体船水下部分由中体(主船体)和两个小侧体(辅船体)组成,3个船体均为细长片体,中体比普通单体船更加瘦长(L/B大约在12到18)之间,侧体排水量不超过中体排水量的10,连接桥将侧体与中体连接成一体。这种船型构造使高速三体船的兴波阻力小,2个侧体又能提供足够的稳性,连接桥还具有提高总纵强度的功能,同时还有利于形成宽阔甲板面,为设备布置提供更大空间。此外,该船型也具有优良的耐波性,尤其是可避免双体船的“扭摇”(横摇与纵摇的耦合摇摆)与“急摇”(短周期的横摇),并
3、可明显减小纵摇和升沉。高速三体船用作军船还有防护能力、破损稳性以及隐蔽性好,利于武器系统分散布置、模块化设计和直升机操作等优点。尽管高速三体船与常规单体船相比也有制造工艺复杂、制造成本高的缺点,但鉴于在主要技战术性能方面的优势,该船型适合用作多种水面舰船,如高速护卫舰、驱逐舰、导弹艇、猎潜艇等,甚至有人认为高速三体船是未来航母的潜在船型,其应用前景相当广阔。1国内外研究现状20世纪70年代原苏联就对三体船的深、浅水阻力进行了理论研究,随后国外又发表了一些三体船方案分析和模型试验的文献。90年代这种新船型开始得到厂商的青睐,有少量实船付诸营运,如爱尔兰的三体船“冒险家”号。从90
4、年代中期开始,该船型受到国外军方重视,美、英及北约其它成员国的海军对该船型都产生了兴趣。英国在此期间开始投入了大量资金对军用三体船进行研究与设计论证,于2000年建造出了98。7m长的三体试验舰“RV特里顿”号(“海神”号)。该试验舰是按护卫舰的概念以2/3的比例缩小设计建造的,下水后进行了广泛的实船试验,目前实船试验仍在进行。英国“未来水面战舰(FSC)计划”将三体船作为第一候选船型,并计划到2013年以FSC替代22型、23型护卫舰。此外,意大利对高速三体船也进行了较为系统的理论计算和模型试验研究,研究内容包括片体布局优化、兴波阻力特性、波浪中的运动特性以及船体结构强度等。
5、北朝鲜则对2500t级的高速三体船的片体布局和快速性进行了研究,采用了模型试验、理论计算与分析的方法,研究船型与护卫舰相近。美国军方则提出了47。7kn航速“蓝骑士”号巡逻艇、30kn以上航速驱护舰,以及32kn航速25700t的“海妖”号大型战舰构想,并长期派员参与英国“海神”号实船试验。法国、日本、加拿大也表现出了对三体船的兴趣。在国内,近几年高速三体船的研究也开始受到重视。20世纪90年代末至本世纪初哈尔滨工程大学、海军工程大学、上海船舶科学研究所和上海交通大学几乎同时对高速三体船的船型与水动力进行了研究,初步了解到其兴波阻力、耐波性方面具有较大优越性。当代三体船的研究已
6、有20多年的历程,直到90年代中期以后高速三体船的研究才取得了较大发展。这期间国内外高速三体船的研究主要集中在水动力理论、模型试验、船型优化以及概念设计等方面,也有少量关于结构强度方面的文献,如将双体船的剪力和扭摇力矩公式作适当变换使之适合于三体船的强度计算,通过计算实例指出三体船的扭摇力矩可以忽略,剪力和弯矩是成比例的。1设计方案在三体船的研究中,曾有过很多种方案设计,针对舰船,航母,英国伦敦大学曾提出了如下设计方案,以供海军装备部门进行比较选择。第一种是反潜护卫舰。该设计方案提出的设想是用细长的三体船来执行世纪型护卫舰所承担的防卫任务。这一设计引起了英国国防部的浓厚兴趣。其
7、特点是在动力推进系统和直升机在小型舰艇上的布置方面。第二种是近海巡逻艇。在此设计方案中,该三体船重吨,比吨的单体船重,但推进装置所需的功率反而比单体船小。设计人员预测,三体船的单舰建造成本并不比单体船大。该设计的总体布置更加灵活,直升机的布置也更加方便。据估计,该三体船具有更好的耐波性,在一级海况中,该型三体船的最大持续航速比单体船要高出一节。第三种设计方案是小型航空母舰。本方案是根据防务研究局的要求,按单体船的设计改变而形成的,其目的是检验未来航空母舰对这种新的设计概念的适应性,这一设计方
