主题:茗谈(106):800吨海巡舰 -- 本嘉明
1个长度270米的东西横移3米只在船头造这浪花?
更可能是前主炮炮口焰对水面压力造成波动传到船头。。。或者凑巧一个白浪花。
It is just a myth and I fall for it.
http://www.navweaps.com/index_tech/tech-022.ht
我也经常去看这个网站,握手
IOWA炮管后坐好象有1米多。。。也该谢掉相当的力。。。
PzH 2000,56吨的大家伙,已经装备了185台,不少了。
德国现役豹2坦克才400出头。
我觉得这小艇装这炮很蛋疼啊,这个迫击炮直射距离才1500米,对手小船装个40毫米甚至20毫米快炮肯定能压倒它。。。
另外俾斯麦和胡德都是4炮塔8炮,这个是我的错。
在侧舷配置主炮塔在开始的时候是无畏舰主流布局(见元祖无畏舰)
由于舰体中部布置的主炮塔(不管是侧舷还是中轴布置)无论是射角还是精度都存在巨大缺陷,同时巨大后坐力带来稳定性以及船体结构强度等一系列的问题,如我所言,二战前下水的战列舰最终全部采用前后中轴线串列式主炮塔布局,并且全部取消了舰体中部的主炮塔。
巨大炮口火焰在水面上造成的波动传开难道不会有水波纹?
这个估算还没有考虑120吨一个的炮管120厘米的后坐的泄力作用呢。
无畏那样布置是想有较强的的朝前火力,但是炮口火焰的影响造成其实不能向正前开,否则炮口火焰会损坏自己的舰桥,侧向开火又有一边的会闲置不能用。跟后坐力没多大关系啊。
舰首及舰身拖出的平行波纹,与炮压产生的圆形波纹完全不一样。
另外我并不否认近代战列舰在设计的时候就有考虑过大口径主炮的后座力问题,因此而采取了长炮身、加固底座等多种措施去减弱后座力的影响,但那些都是只能在巨舰上做的,在这个楼里讨论的是小艇大炮(依据本大主楼原贴,单指Cannon而不包括迫击炮、火箭炮等其它大口径炮种)的可行性。在800吨或以下吨位的小船上装120炮,真地可以么?侧射的时候需要怎样的强化底座和身管才能保证船体本身的稳定?退一步,限定射击角度作为对陆上固定炮台使用(海上自行火炮?),其稳定性能保证足够的射速和精度么?后座力对船身结构的影响?这些都是大问题啊。综合考虑到上述这些因素之后,76炮都已经是稍嫌过大了。
把红箭-9(激光制导)或者红箭-9A(毫米波制导)的4联发射架装上海巡舰,导弹不必是正宗红箭-9,把反坦克战斗部换成海军专用的爆破弹头,还能节省点。
红箭的射程是5500米,发射后制导,本舰再颠簸,也不影响命中率,一艘舰上装2个4联发射架,加上备弹共16枚,应该够了。
有分析指出,中国的炮兵部队不仅“胜在规模上”,更是“赢在质量上”。
远近结合,点面相辅
《航空周刊》称,中国炮兵深受前苏联及俄罗斯风格影响,此前曾使用过苏联生产的152毫米、130毫米和122毫米口径火炮,并于近些年购买过俄罗斯的300毫米口径“龙卷风”多联装火箭炮系统。在参考外来设计的基础上,中国陆续研发出一大批性能先进的自行迫击炮、自行火炮和火箭炮,而PLZ-05式155毫米口径自行榴弹炮和“卫士-2D”型远程火箭炮堪称其中的佼佼者。
PLZ-05式自行榴弹炮于2005年公开露面,将逐步取代中国陆军装备的83式火炮。PLZ-05式自行榴弹炮不仅具备同类装备的普遍优势,还有自己的“拿手绝活”。《航空周刊》的文章称,PLZ-05式可发射“红土地”激光制导炮弹和火箭助推榴弹,对50公里内的目标进行精确打击,甚至可以利用远程曲射火力进行“反坦克轰击”。
所以,如果陆炮“捞过界”,某厂替海军车个200根炮管,还不就是一个“捎带脚”的事?尾货小单,替厂子扫清库存料,那就半价吧。
但战列舰是不可能移动很多的。理论计算舰身横向速度上限才才半尺/秒,但由于跑身后坐泄力,根本不可能达到这速度,加上水的巨大阻力,开炮造成的横向移动只会微忽其微。。
当然是指对小船来说。
不过导弹反应速度慢点,4000米,高速小炮5,6秒炮弹就飞过来了,反坦克导弹级别得15,6秒才到。在打中对手时自己也会给灭了。
反舰不行吧?反舰还是要直射炮
今天,我们先介绍一下这款“鹅头船”的历史渊源。以下内容主要来自于该公司的宣传资料,但此篇并非商业广告,特此声明。
这款船的英文名字是:Ulstein X-BOW(国内有两种译法,一种取X,译为“X船首船舶”;一种取Bow,译为“弓形船”)。但我要说,挪威工科男们的英文实在不算灵光,这个名字取得不伦不类,大概是想模仿美剧《X-File》,标明自己的超前科幻吧。
这里,我把它翻译为“鹅头船”,因为这个船的船头流线造型,类似于天鹅的曲颈,也类似于鹅头的特写。
(一)
1999年,挪威Ulstein集团把船舶设备业务和UT型船舶设计等部门出售给Vicker公司,Vicker公司后又被罗尔斯-罗伊斯公司收购。面对幸存下来的船舶建造业务竞争激烈以及其他一些因素的影响,Ulstein集团寄望杀开一条血路,开拓全新的船舶设计业务,建立了Ulstein设计公司。
2003年,世界造船市场低迷,Ulstein集团决定此时乘机创新,于是招揽了熟知工业设计、但不了解近海供应船(offshore supply vessel)的一组民科工科男,将他们与资深船舶设计师和造船工程师组合到一起,工科男可以无底线询问“民科”级的愚蠢问题,由这些无厘头问题激发出新观念,拓宽了乌尔斯坦沃尔夫船厂(Ulstein Verft)的设计思路,从而导致了相当吸引眼球(但称不上“革命性”)的弓形船身设计(Ulstein X-BOW,“X船首船舶”)的诞生。
在当年的挪威海事会上,“鹅头船”获得了大量关注。几个月后,油气服务商Statoil公司决定使用更为安全的三用工作船,法国波邦集团旗下的离岸供应船公司——“Bourbon近海挪威公司”( Bourbon Offshore Norway)也通过杂志了解到“鹅头船”是一种新突破,于是Ulstein设计公司与Bourbon公司、液压解决方案公司Odim公司共同开展具有安全锚作能力的三用工作船(Anchor Handling Tug Supply vessel)设计研发项目,建造了全球首艘“鹅头船”设计的船只“乌尔斯坦AX104波邦虎鲸”号。
2005年2月,该模型首先在挪威Marintek研究所进行了水池试验,结果令人满意,即使在“有义波高”达到6m、最大波高达到11m时,以10.5节速度航行的第一款“鹅头船”的驾驶室甲板也几乎没有浪花。
“鹅头船”设计获得了“挪威工程艺术”(Norwegian Engineering Feat)2005年度奖,2006年入围“船舶操作创新”海上运输奖。2008年“Island Constructor”号修井/建造船获得《近海支持》杂志的2008年度船舶奖。
上图:2008年时的“Island Constructor”号
与外飘的常规船舶相比,“鹅头船”具有如下优势:
● 入水角小、水线更长,因此静水中的航速更高。
● 无船首外飘,因此消除了船首所受到的冲击。
● 入水柔和,因此降低了船首噪声和振动。
● 海水不是向前推出,因此浪花更少。
● 驾驶室甲板上浪状况极少出现。
● 在静水和波浪中具有更高的燃油效率。
● 船首容积大,船体型线更瘦削,因此降低了纵摇和垂荡加速度。
● 在迎浪和顺浪时的航速更高。
通过对“鹅头船”和“常规球鼻艏近海船舶”的船型比较,可以清楚地辨别出水线、外飘、容积等基本特点,见图2。这些差别使两种船首船舶在波浪中的性能特点出现差异,比如对于相同航速、相同波浪的两种船舶而言,试验环境为浪高2.8m,波浪周期10.5秒,波速15kn,“鹅头船”在航速、速度损失、浪花等方面的表现优于球鼻艏,见图3。燃油消耗方面,一艘“鹅头船”的沿海集装箱船与一艘等效的采用常规船首的集装箱船相比,试验结果表明前者可以减少7%~16%的油耗。速度损失方面,北大西洋贸易路线70%的时间波高都在2.5m以上,“鹅头船”在2.5~10.0m波高范围内的速度损失会减少19%。
从2005年 Ulstein集团接获“Bourbon近海挪威公司”首艘“鹅头船”订单到2010年,该集团共建造了40多艘“鹅头船”,并开发了近海支持船、短途海上运输船和重型近海船等多类型的“鹅头船”,见表1。
(二)
2005年4月,Bourbon近海挪威公司和Ulstein Verft公司签订首艘X船首AX104型三用工作船的建造合同,2006年下水。
该船的特点一,当然是采用“鹅头”。与传统球鼻艏相比,“鹅头”没有球鼻,水线以上向后倾斜。水池试验表明X船首具有较低的阻力,因此航速较高或燃料消耗较低。在其他参数相同的条件下,“鹅头船”比常规球鼻艏船舶的船首浮力约多900立方米,这样在船舶切入波浪时浮力可以迅速聚集,形成平缓的升力。而一般球鼻艏船舶的浮力增加会略慢,会增大加速度,提高纵摇速度和幅度。此外,“鹅头船”减少了首部抨击,提高了船员舒适性。水池试验表明驾驶室甲板上浪减少明显,降低了驾驶室窗户破损的危险,而这是狂浪环境中近海船舶最常见的事故之一。
特点二,采用柴电推进。“Bourbon Orca”号是首批采用柴电推进的三用工作船之一,省掉了传动主轴。主发电装置由4台2880 kW的瓦锡兰6L32型和2台1665kW的瓦锡兰柴油机组成,主推进装置由2个5000kW的可操纵推进器组成。此外,该船的船首配1个1800kW的电控可收缩推进器。
特点三,配备新型的安全锚作系统(SAHS)。该船采用安全锚作系统取代了传统的尾滚轮布置。SAHS由1块可以垂直或水平布置的液压控制跳板,2台位于舷墙和货物栏杆上方的起重机,以及多个液压固件组成。该系统的目的是为了改善尾甲板上的船员安全,可远程控制危险操作。
上图:2台位于舷墙和货物栏杆上方的起重机
起重机遥控台
起重机操作员
2008年,Ulstein集团与CGGVeritas公司、WesternGeo公司、Polarcus公司联合进行了地震勘探船SX120型的设计、设备和工程服务。2010年,采用SX120型设计的地震勘探船“Oceanic Vega”号下水。该船长106m,宽28m,最大吃水8m,排水量11900吨,最大功率为19500kW,航速15节。
该型“鹅头船”,有利于减少浪涌和紊流,具备极好的水动力性能。通过对船体、舵和螺旋桨进行优化,能够在4.5/5.0节的航速下进行地震拖航作业,这样可以降低噪声、油耗和CO2排放。“Oceanic Vega”号能够进行3D、4D甚至更高精度的采集作业,配备有16根8000m长的Sercel Sentinel电缆,并且可以升级到20根电缆配置。该船配备有20台电缆卷筒,能够储存9000m长的电缆。
世界上哪条反潜舰能这么奢侈啊?拖20个声纳?
在执行WAZ项目,拖曳科考。
该船的设计具有三大特点:
高效性——该船能够在海上进行长达5年的不进坞作业,船上配备有足够的发动机和发电机,并且由专用的支持船进行补给。
绿色环保——“Oceanic Vega”号拥有DNV的“清洁设计”船级标志和绿色护照,满足作业排放和排放物的限制规定。该船采用双壳结构,配备柴电推进系统。独立的推进系统可以保证某一设备失效后船舶仍能工作。
舒适性——“Oceanic Vega”号最多可以居住60人,其中单人客舱52间,双人客舱9间。该船还配备有Ulstein COM信息和通讯系统,所有客舱都配备有卫星电视信号和IP TV。餐室、厨房和4间会客室都装有面朝大海的开阔窗户,可以增加船员的舒适性。此外,“鹅头船”可以减少作业紊流和速度损失,振动极小,提高船员的舒适性。据该船船长称“从挪威向美国航行途中,遇到了波高为9m的热带飓风,但是该船仍以12节速度航行而没有问题。”
“Oceanic Vega”号因创新性和环保性设计而获得了海事杂志《Skipsrevyen》2010年度船舶奖提名。
2007年Ulstein集团收购Es-Cad公司,该子公司成为Ulstein集团在海上短途运输领域的主要设计中心,密集开发了多型“鹅头船”。 Ulstein Es-Cad方面表示,新设计主要适合一些地区性航线的中小型船只。2008年,Ulstein开发了集装箱船、集装箱/散货船、普通干散货船、客滚船和液体运输船等多型海上短途运输船型。
Speedloader项目是由Ulstein集团和R.G Hagland公司共同开发的DX127型多用途干货船。该型货船的主要设计特色包括操纵和推进(基于作业特点进行了优化);“鹅头”(减少了恶劣天气下的速度损失,减少了船舶运动和燃油消耗,增加了舒适性);货物区域(高容积货舱,内底加强,对甲板货物的保护);驾驶室(360°视野,低噪声和振动);居住舱室(船员舒适性的现代解决方案)。
这据说是DX127,不可考证。似乎不像是“鹅头”。
DX541,大概还在吹牛阶段。
X船首船型设计目前已在挪威、美国、俄罗斯、新加坡、乌克兰、越南等国家申请了专利,目前还在欧盟、中国、巴西,香港和印度等地区/国家申请专利。
船艏弓形设计(X Bow)的商船标榜环保、安全及高效益,有望成为全球航运界的新宠儿,但这种船的重心和稳性有待观察。目前,中国大陆和香港多家船运公司,已经向Ulstein的母公司------罗尔斯-罗伊斯公司订购了类似的近海作业船,而且有些是在大陆的船厂开建。
大陆某企业已经向罗-罗订购了这一款型共4艘。
上图:类似型号在船台施工中,可见甲板下的液化气储藏罐。
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(一不留神写太长了,一篇里放不下,这里续完。)
(三)
中国“四龙归一”后,就类似于当年新中国成立,要把四大野战军整理为一个完整的解放军,这其中主要的抓手,一是条例条令化,二是统一换装(不是换军装,是换武器装备)。同样的,短短几年后,中国海警局也面临旧船逐步退役的状况,这既是困难,也是突破口,正好可以统一船型,既有利于后勤简化,又能整合四大单位。但用哪些船型,既考虑到使用成本低廉,又考虑到技术前瞻,性能先进,这就很费思量了。毕竟一旦决定,就跟上高铁一样,是没有回头箭的。
虽说长得“呆鹅”了一点,摞成一排那也挺威武的。
目前,“鹅头船”技术已经受到各国近海警备单位的普遍青睐,比如美国海岸警卫队,也考虑引进为下一代支援船和主力舰。
“鹅头船”有三大缺点,一是所有船用设备,重点集中于船首,必须在(后甲板下)底舱有大量供运输的“死货”(不是本船消耗的物资),才能保持前后平衡。如果回程是空舱,无货可运,就必须大量灌注压舱海水,平白消耗回程燃料。
二是吃水较深,通常100米长的船身,就会有3000吨以上的吨位,因此设计船速上不去。在首先考虑油耗经济性的各款商用“鹅头船”中,我目前能看到的最大速度是17节。
三是船的上层建筑不但集中在船头,而且较高,因此全船的重心也偏高。
如果工程师们能匠心独运,解决好这几点,那么拿“鹅头船”用作我国海警局1000吨级和2000吨级的制式船型,还是挺值得的。但我仍然坚持几点:
一,要有冲角,当然不是尖利的,是平头冲角,可以把对方船顶回去。理由如下,你认为我还需要多废话吗?
二,要有比日本海保船口径更大一点点的舰炮。理由如上,你认为我还需要多废话吗?
三,要有直升机机坪。
除此以外,就是有升级的空间和预置管路,万一需要,可以立刻换装备,改造为低速海巡舰(炮舰,扫雷舰,猎潜舰等功能),就是一线部队拼光了,就上民兵。这是做得到的,因为可以把这些军舰的子系统,整合在军用集装箱里,到时候吊上船一插电就成。
这,我们就说到丹麦曾开发过的“飞鱼”艇了,且听下回分解。
(四)
我个人这里提两个民科方案:
方案一:
把直升机机坪相对船的纵轴线,向右偏,在前主甲板(红圈处)的左侧,安装主炮,这样,主炮对前,对左,对上,都有射击通道。同时,主炮的重量也平衡了右偏的直升机机坪。122MM加榴炮开炮时,如果是远程打击,曲射,用全分量药柱,那么只许向前上方射击(与纵轴线的夹角很小)。如果是近战直射,用半分量药柱,可以90度角向左射击,如此一来,射击的后座力就可以承受了。
方案二:
直升机甲板直接安在前甲板。不设主炮,只携带多套“海红箭-9A”近距反舰导弹发射架。如果舰桥上视野受限,靠主桅杆上的多个摄像头弥补。
小国的海军训练没有那么好,要看首发溅落点来调整(话说4000米,也不大可能是直射)。而导弹首发命中的概率是90%。
小国的军舰吨位小,风浪一大出不来,所以对峙通常是在风浪较小时,此时微微的颠簸对舰炮影响仍然较大,对毫米波导引的导弹则可以忽略不计了,除非敌首发舰炮正好干掉我方导引手。不过我们至少有2套4联发射器是吧?