'三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案'

瀕海戰鬥艦 三體 設計 海軍 導彈 技術 英國 賽艇 小船人的夢想 2019-07-31
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美國海軍具有高性能艦船特質的大型軍用艦艇,除去廣為人熟知,採用了經典的單體內傾式穿浪型設計,世界上最大最先進的單體穿浪船”朱姆沃爾特“級驅逐艦(DDG-1000)外,另外一個當屬採用了非常科幻的三體結構設計的“獨立”級濱海戰鬥艦。“獨立”級濱海戰鬥艦一經面世,就以其獨特的外形迅速吸引了大家的目光,甚至一度讓不少人以為:濱海戰鬥艦即等於“獨立”級濱海戰鬥艦,完全無視”自由“級瀕海戰鬥艦了。恰巧筆者最近在關注三體船,正好借“獨立”級濱海戰鬥艦名氣給大家普及一下,看起來很科幻的三體船到底先進在哪?(注:僅針對船體性能的先進性做討論,而不包含其武備系統)

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美國海軍具有高性能艦船特質的大型軍用艦艇,除去廣為人熟知,採用了經典的單體內傾式穿浪型設計,世界上最大最先進的單體穿浪船”朱姆沃爾特“級驅逐艦(DDG-1000)外,另外一個當屬採用了非常科幻的三體結構設計的“獨立”級濱海戰鬥艦。“獨立”級濱海戰鬥艦一經面世,就以其獨特的外形迅速吸引了大家的目光,甚至一度讓不少人以為:濱海戰鬥艦即等於“獨立”級濱海戰鬥艦,完全無視”自由“級瀕海戰鬥艦了。恰巧筆者最近在關注三體船,正好借“獨立”級濱海戰鬥艦名氣給大家普及一下,看起來很科幻的三體船到底先進在哪?(注:僅針對船體性能的先進性做討論,而不包含其武備系統)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

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美國海軍具有高性能艦船特質的大型軍用艦艇,除去廣為人熟知,採用了經典的單體內傾式穿浪型設計,世界上最大最先進的單體穿浪船”朱姆沃爾特“級驅逐艦(DDG-1000)外,另外一個當屬採用了非常科幻的三體結構設計的“獨立”級濱海戰鬥艦。“獨立”級濱海戰鬥艦一經面世,就以其獨特的外形迅速吸引了大家的目光,甚至一度讓不少人以為:濱海戰鬥艦即等於“獨立”級濱海戰鬥艦,完全無視”自由“級瀕海戰鬥艦了。恰巧筆者最近在關注三體船,正好借“獨立”級濱海戰鬥艦名氣給大家普及一下,看起來很科幻的三體船到底先進在哪?(注:僅針對船體性能的先進性做討論,而不包含其武備系統)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

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美國海軍具有高性能艦船特質的大型軍用艦艇,除去廣為人熟知,採用了經典的單體內傾式穿浪型設計,世界上最大最先進的單體穿浪船”朱姆沃爾特“級驅逐艦(DDG-1000)外,另外一個當屬採用了非常科幻的三體結構設計的“獨立”級濱海戰鬥艦。“獨立”級濱海戰鬥艦一經面世,就以其獨特的外形迅速吸引了大家的目光,甚至一度讓不少人以為:濱海戰鬥艦即等於“獨立”級濱海戰鬥艦,完全無視”自由“級瀕海戰鬥艦了。恰巧筆者最近在關注三體船,正好借“獨立”級濱海戰鬥艦名氣給大家普及一下,看起來很科幻的三體船到底先進在哪?(注:僅針對船體性能的先進性做討論,而不包含其武備系統)

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自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

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三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

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三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

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三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦船體較寬,能增大甲板面積,減小橫搖

第四點,甲板面積大。作為客運和貨運船隻可以提供寬敞的上建空間,而作為軍用艦艇,則可以為武備提供一個穩定、低電子干擾的環境。除此之外,還能在排水量較小的船舶上為直升飛機提供良好的平臺。

第五點,具有較大的單位排水量的載荷量。作為民船可提高經濟效益,作為軍船可增加武器裝備。

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三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

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在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

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獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦船體較寬,能增大甲板面積,減小橫搖

第四點,甲板面積大。作為客運和貨運船隻可以提供寬敞的上建空間,而作為軍用艦艇,則可以為武備提供一個穩定、低電子干擾的環境。除此之外,還能在排水量較小的船舶上為直升飛機提供良好的平臺。

第五點,具有較大的單位排水量的載荷量。作為民船可提高經濟效益,作為軍船可增加武器裝備。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦裝備

第六點,隱身性能好。因為興波小,可改善尾跡流場,且可將廢氣排入三體間,減少主機尾氣的紅外輻射。

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三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

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在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦船體較寬,能增大甲板面積,減小橫搖

第四點,甲板面積大。作為客運和貨運船隻可以提供寬敞的上建空間,而作為軍用艦艇,則可以為武備提供一個穩定、低電子干擾的環境。除此之外,還能在排水量較小的船舶上為直升飛機提供良好的平臺。

第五點,具有較大的單位排水量的載荷量。作為民船可提高經濟效益,作為軍船可增加武器裝備。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦裝備

第六點,隱身性能好。因為興波小,可改善尾跡流場,且可將廢氣排入三體間,減少主機尾氣的紅外輻射。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

艦船尾跡很容易暴露目標

第七點,可以提高水面艦艇的生命力。由於主船體處在中間,兩側有1/3至1/2的長度被兩側的側體遮擋,在遭受掠海導彈襲擊時,側體可為中體重要部位提供保護作用。而在側體受到損壞時,通過壓載水的調撥保證穩定,使其依然能保證船舶繼續工作,因此,可提高軍艦生命力。

第八點,經濟性好,工藝簡單,維修方便,適合於模塊化建造,便於軍民船轉型。

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三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦船體較寬,能增大甲板面積,減小橫搖

第四點,甲板面積大。作為客運和貨運船隻可以提供寬敞的上建空間,而作為軍用艦艇,則可以為武備提供一個穩定、低電子干擾的環境。除此之外,還能在排水量較小的船舶上為直升飛機提供良好的平臺。

第五點,具有較大的單位排水量的載荷量。作為民船可提高經濟效益,作為軍船可增加武器裝備。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦裝備

第六點,隱身性能好。因為興波小,可改善尾跡流場,且可將廢氣排入三體間,減少主機尾氣的紅外輻射。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

艦船尾跡很容易暴露目標

第七點,可以提高水面艦艇的生命力。由於主船體處在中間,兩側有1/3至1/2的長度被兩側的側體遮擋,在遭受掠海導彈襲擊時,側體可為中體重要部位提供保護作用。而在側體受到損壞時,通過壓載水的調撥保證穩定,使其依然能保證船舶繼續工作,因此,可提高軍艦生命力。

第八點,經濟性好,工藝簡單,維修方便,適合於模塊化建造,便於軍民船轉型。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的側體能有效保護主船體

結語

雖然三體船性能優異,但也存在很多“先天不足”,主要表現在:溼表面大,摩擦阻力大,所以不適合低航速的船舶;船寬較寬,容易受航道和船塢的限制;連接三個片體的平臺要承受較大的彎曲和扭轉力矩,為保證其剛度和強度要求,就必須加大構件質量,致使船體結構質量增加。正因為這些問題存在,先進的三設計大多應用在噸位不大的高性能艦船上。

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三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

自由級瀕海戰鬥艦

三體船的發展:

三體船的理論和試驗研究最早開始於20世紀60年代,但是真正的大規模研究卻要晚不少。1986年,英國賽艇設計師尼格爾·伊文思和倫敦大學教授道·帕迪森研製了“伊蘭航海者”號三體船型的機動賽艇。這艘外形獨特的賽艇在全英環島賽艇比賽中,在不加油的情況下以20.7節的平均速度跑完1568海里的航程,一舉奪得全英賽艇賽的冠軍。(注:1節=1海里/小時=1.852公里/小時)

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

三體船型的機動賽艇

在“伊蘭航海者”號成功之後,英、美等國陸續開始了三體船的系列理論和試驗研究。2005年5月6日,英國在南安普敦建造的新型三體船演示艦"海神"號正式下水,這標誌著世界建造三體船的技術取得了重大突破。而到了2008年4月26日,首艘“獨立”級瀕海戰鬥艦下水後,更是把三體船推向了新的高峰,讓其“家喻戶曉”。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦

三體船的優勢:

第一點,具有良好的快速性和航向穩定性。對於高性能艦船來說,快速性是其追尋的重要目標之一,而採用三體設計的高性能的艦船,因為三體船片體水線面瘦長,有利於減小興波阻力。同時,三個片體間興波處於有利於擾時,可降低興波阻力。據說“獨立”級濱海戰鬥艦的最高航速能達到45~50節。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的三體結構有利於減少興波阻力

第二點,提高推進效率。因為三體佈置可改善推進器處來流,便於安裝多推進器,提高推進效率。

第三點,減少橫搖。就穩性而言,側體和中體分開式佈局可增大橫向慣性矩,因而增大了橫穩性。

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獨立級瀕海戰鬥艦船體較寬,能增大甲板面積,減小橫搖

第四點,甲板面積大。作為客運和貨運船隻可以提供寬敞的上建空間,而作為軍用艦艇,則可以為武備提供一個穩定、低電子干擾的環境。除此之外,還能在排水量較小的船舶上為直升飛機提供良好的平臺。

第五點,具有較大的單位排水量的載荷量。作為民船可提高經濟效益,作為軍船可增加武器裝備。

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獨立級瀕海戰鬥艦裝備

第六點,隱身性能好。因為興波小,可改善尾跡流場,且可將廢氣排入三體間,減少主機尾氣的紅外輻射。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

艦船尾跡很容易暴露目標

第七點,可以提高水面艦艇的生命力。由於主船體處在中間,兩側有1/3至1/2的長度被兩側的側體遮擋,在遭受掠海導彈襲擊時,側體可為中體重要部位提供保護作用。而在側體受到損壞時,通過壓載水的調撥保證穩定,使其依然能保證船舶繼續工作,因此,可提高軍艦生命力。

第八點,經濟性好,工藝簡單,維修方便,適合於模塊化建造,便於軍民船轉型。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

獨立級瀕海戰鬥艦的側體能有效保護主船體

結語

雖然三體船性能優異,但也存在很多“先天不足”,主要表現在:溼表面大,摩擦阻力大,所以不適合低航速的船舶;船寬較寬,容易受航道和船塢的限制;連接三個片體的平臺要承受較大的彎曲和扭轉力矩,為保證其剛度和強度要求,就必須加大構件質量,致使船體結構質量增加。正因為這些問題存在,先進的三設計大多應用在噸位不大的高性能艦船上。

三體船型有何優越性?連美國最先進瀕海戰鬥艦都採用了此方案

採用三體設計的遊艇

參考資料《船舶阻力》

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作者:小船人的夢想 2019年7月7號

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