1樓:百度使用者
小快艇「短劍」的建成和下水試驗,在海**艇行業本來不會是一件了不起的大事,但因為它採用了一種被稱為「m船型」的新船型,在注重技術革新的年代,由此吸引了不少的眼光。m船型是一種怎樣的船型?有哪些特點呢?
什麼是m船型? m船型是聖地牙哥m船舶公司已經申請了專利的創新性船型設計。之所以稱為m船型, 主要是字母m形象地表示出了這種新船型的船體結構。
它主要由三部分組成。字母m的中間部分是主船體部分,主要用來排水,為船體提供浮力。字母m的兩個腳則是船體的兩個圍壁,其主要作用有些類似於氣墊登陸艇的圍裙,起著密封的作用。
字母m的中間空白部分則是空氣通道。 在m船型高速航行時,主船體的艇首部分,也就是字母m中間的尖頭部分產生的首波能量可以將空氣通道中的空氣進行壓縮,鼓入兩個通道中間。由於通道已經密封,通道中的空氣在壓力作用下,由艇首至艇尾產生螺旋式的運動,形成了乙個封閉式的空氣氣墊.
從而將船體進行抬公升,減少了艦艇的尾跡,使得艦艇能夠快速平滑地航行。 從船體結構上看,m船型與三體船型有些相似。兩者都由三部分組成,因而相對於單體排水船型,m船型的穩定性更好。
m船型和三體船的主船體部分都是用來排水,提供浮力,兩側的片體能為船體提供一定的平衡力,不同的是,m船型的圍壁還能起到密封的作用。 從原理上看,m船型的原理跟側壁式氣墊船有些類似。但m 船型充分利用了艦艇高速航行時艇首產生的能量,形成氣墊,對船體進行抬公升,減少了側壁式氣墊船所需的氣墊風扇系統,從而減少了艦艇的自重,增加了艦艇的有效載荷,使得其有效載荷能夠佔到排水量的43%。
同時m船型利用船型結構自然形成了密封的氣墊,減少了氣墊船對圍裙的需要,從而免除了氣墊船經常需要更換圍裙的麻煩。 俗話說,任何事物都有兩面性。m船型由於形成的不是真正的氣墊,不像全墊公升氣墊船具有軟性的氣墊,因而它和側壁式氣墊船一樣,不具有兩棲性。
一般來說,艦艇在航行時船首產生的波浪是不可避免的,而這種波浪產生的興波阻力是船舶阻力的主要組成部分。人們在設計船舶時,都會儘量減少船首的波浪,以減少阻力。m船型則另闢蹊徑,充分利用了船首產生波浪能量,將波浪能量轉化為一種空氣壓力,類似於鼓風機的作用,在圍壁的密封下,形成乙個氣墊,從而抬公升船體。
m船型形成的氣墊,使得船體部分脫離水面,船體與水的接觸部分就減少,船體的粘性阻力也因此減少,增加了艦艇的推進效率。 傳統單體排水船型都會存在乙個阻力峰值,也就是在速度達到某一定值後,無**率怎麼增加,艦艇的速度也不會再增加了。m船型融合了氣墊船的原理,不完全依靠排水來航行,因而它可以較為容易地突破阻力峰值,不受排水船型速度的限制,速度能夠達到50節以上。
m船型還有一大優點就是具有良好的適航性。坐過高速快艇的人可能都有體會,快艇在起伏不定的波浪中航行時,容易產生垂直加速度,形成較強震動,一般很難承受,容易造**員受傷。在美國海軍中,因快艇受傷或者致殘的事件也屢見不鮮。
m 船型則能減少在惡劣海情下高速航行時50%的航行震動,從而大大改善了船員乘坐的舒適性。 m船舶公司在m船型的基礎上,進一步發展了雙m船型。雙m船型的結構類似於兩個m字母組合在一起,其原理與m船型基本相同。
雙m船型或者多m船型主要適合於大型的艦艇,使得m船型的應用範圍不再僅僅侷限於小型快艇。m船舶公司進行的測試表明,採用多m船型產生的抬公升力可以抬公升船長為45.7公尺,船寬為27.
4公尺的大型艦艇。 最早的m型船是專為在威尼斯的水道上航行設計的、長19.8公尺的「水上的士」,主要是減少高速航行產生的波浪對威尼斯水上建築的侵蝕破壞。
由於它既能高速航行,又可減少航行時帶來的波浪影響,引起軍方對這種新船型的興趣。當然,新船型從民用轉為軍用,不是乙個簡單的過程,也並不是任何新船型都適合作為軍用。為了減少新船型的應用帶來的技術風險,美**方一般會選擇建造較小的艦艇,比如這次出資建造的「短劍」號,長為24.
4公尺,寬為12.1公尺。對新船型不斷進行投資,探索這種新船型的軍事用途,不僅為美國未來的艦船發展儲備了技術,同時也推動了新船型技術的發展。
「短劍」號可作什麼用? 以最小的成本獲得最先進的技術, 是美**方一貫的做法。如同建造「褐雨燕」號高速穿浪雙體船(hsv-2)、「海上鬥士」號高速雙體船(x-craft)、「sea jet 」號電力演示艦等試驗艦一樣,美**隊轉型辦公室投資600萬美元,建造「短劍」號快艇的目的無非就是將其作為一艘先進技術的演示艇,對這種新的船型技術進行測試,驗證m船型的高速、適航性和隱身效能,探索這種新船型的作戰概念等。
從m船型的效能和特點來看,m船型將可能用於以下用途。 小型高速作戰艦艇 小型高速作戰艦艇要求具備高速、較強的機動性和良好的隱身效能,才能出其不意地將敵艦摧毀,並且能夠快速撤離。從這些方面來看,「短劍」號快艇具備了作為小型高速作戰艦艇的潛力。
在速度上,「短劍」號快艇可超過50節,而傳統排水型的小型高速作戰艦艇的速度一般在35節左右。因而,「短劍」號快艇在速度上具備非常大的優勢,非常適合高速突襲和撤退。 在機動性上,「短劍」號快艇所採用的雙m船型,改進了艦艇的穩定性和適航性。
艦艇採用了4臺卡特皮勒柴油機作為主機,具有良好的加速效能。特別是「短劍」號吃水非常淺,僅為0.91公尺,比美國海軍特種部隊用來進行突擊和撤退的11公尺長剛性充氣快艇的吃水還要淺。
特別是在高速航行抬公升狀態,「短劍」號的吃水僅為0.15公尺。再加上艦艇採用了4臺表面劃割式的推進器,因而非常適合在瀕海水域機動。
「短劍」號快艇具有良好的隱身效能。從外形上看,整艘艦艇的乾舷較低,並且除了綜合桅杆裸露在外,艦艇表面基本上沒有任何裸露裝備,艦橋和**裝備都融入船體內,使得整艘艦艇的可視訊號特徵較小。在船體三面角的交界處,採用了平面過渡,以減少敵方雷達入射波反射回敵方雷達的機率。
「短劍」號快艇的船體採用了碳纖維材料建造,與f-35和波音787客機的材料類似。這種材料的特點強度高、重量輕,與用鋁合金和鋼建造的艦艇相比,更能夠提高燃油效率和減少艦艇維護工作量。碳纖維材料中間以復合泡沫材料填充,使得艦艇的紅外和磁訊號特徵較小。
m船型特有的船型原理能夠產生抬公升力,減少了艦艇高速航行時尾跡,從而降低了艦艇的水動力訊號特徵。 除此之外,「短劍」號快艇擁有寬大的開放式空間,可選擇安裝各種**系系統,也能夠搭載一架小型無人機。除了能夠運載12名「海豹」突擊隊員外,「短劍」號快艇還能夠搭載1艘特種作戰剛性充氣艇,進行秘密地潛入和破壞行動。
「短劍」號快艇是一艘全資訊化的艦艇。這種全資訊化的實現得益於在艦艇上鋪設了一根「電子龍骨」、所謂「電子龍骨」就是一根頻寬為1g的區域網以及一些資料儲存裝置,使得艦艇可相容不同的感測器、通訊裝置和**系統,也支援全艇的資訊融合。利用這種先進的「電子龍骨」,「短劍」號快艇在靠近敵方海岸時,可作為網路中的乙個節點,為秘密潛入的特種作戰部隊提供及時的資訊。
水雷戰艦艇 水雷戰艦艇作為一種輔助作戰艦艇,在現代戰爭的作用也不可低估。例如在伊拉克戰爭中,美國海軍的水雷戰艦艇發揮重要作用,為美國海軍陸戰隊登陸伊拉克港口掃除了障礙。美國自90年代服役了近30艘「復仇者」級和「鶚」級水雷戰艦艇之後,一直沒有再發展水雷戰艦艇.
轉而專注於對新型水雷戰艦艇進行研究。如美海軍對高速穿浪雙體船「褐雨燕」號進行了水雷戰概念的探索,並且非常成功。「褐雨燕」號已經正式到美國海軍水雷戰司令部服役。
m船型作為一種新船型,具有多種優點,美國海軍自然不會放棄將m船型作為水雷戰艦艇的機會,而「短劍」號快艇也確實具有作為水雷戰艦艇的潛質。 建成後,「短劍」號快艇將是美國採用碳纖維材料建造的最大艦艇。採用碳纖維材料的好處在於使得艦艇的重量非常輕,並且強度非常高。
因而相對同等級別鋼製艦艇,「短劍」號快艇的吃水就要淺一些,同時磁訊號特徵也非常小,不易觸發水雷。 採用碳纖維材料建造還有乙個好處,就是即使被魚雷和飛彈擊中後,碳纖維船體也不像鋼質船體一樣,容易形成碎片殺傷船員。並且碳纖維船體也很難完全解體,可避免毀滅性後果。
其次,「短劍」號快艇利用m船型特有的優點,不僅能夠抑制船首波的產生,也能夠利用自身結構產生氣墊效果,抬公升船體,進一步減少了艦艇的吃水,也減少了艦艇在高速航行時尾浪的產生,減少了觸發水雷的機率。 除此之外,由於「短劍」號快艇採用的m船型在高速航行時產生的尾浪較小,不容易對岸堤造成衝擊,因而非常適合在港口、航道內進行高速巡邏,提供國土防禦。 未來的路 目前,「短劍」號已經交付美國國防部部隊轉型辦公室和美國特種作戰司令部,並將在2023年5月開始的代號為「太平洋狼魚」的系列演習中首次使用。
如此看來,m船型應用在小型快艇已經不存在任何問題,但看一種船型是否有長遠的生命力,還在於這種船型能否大型化。m船舶公司也正在積極推進m船型的大型化,正在開發一種船長91.4公尺的大型高速艦艇,採用4m船型。
除了可作為***和無人機的作業平台外,這種4m大型高速艦艇還可作為短程的海上高速運輸艦使用,可以運載500噸的貨物,可在距離500海浬之間的港口間進行快速的物資運輸。由於4m高速運輸艦採用「電子龍骨」,實現了裝置的即插即用,因而可以根據自己的需要,嵌入各種通訊系統,接收有關於天氣、港口等實時資料。 擺在m船舶公司面前最大的問題是,採用碳纖維材料能否建造這種大型的艦艇。
目前世界上採用複合材料建造的最大艦艇是瑞典海軍的「維斯比」級護衛艦,其艦長僅為72公尺。看來,m船型大型化還有很長一段路要走。
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樓主可以解釋一下什麼是m型艦艇嗎~沒聽過誒~
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