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评价军舰适航性的两个误区
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本帖最后由 全金属鲨鱼 于
14:22 编辑
这里说的军舰，专指常规单体排水船型，不涉及三体、双体、滑行、气垫等高性能船型。
军舰适航性，是评价军舰作战性能的重要指标，通常用完成某项任务的最大海况等级表示。比如，某型航母可在八级海况下起降舰载机，某型驱逐舰可在九级海况下安全航行，某型护卫舰可在六级海况下发射导弹等等。适航性好的军舰，在风浪中能保持较小的摇摆幅度和较大的摇摆周期，从而为武器发射、舰载机起降、雷达观察提供一个良好的平台，并能在风浪中保持较为稳定的航速、航向。
说到这里，很多人喜欢将适航性和稳性混为一谈，而实际上，两者是截然不同的两个概念，而且稳性的要求在很多情况下和适航性是矛盾的。那么什么是稳性。
军舰在风浪中左摇右晃，而不倾覆，就是对稳性最通俗的解释。这其中包含两个意思。第一，倾斜之后能自动扶正；第二，持续倾斜到一定角度不会翻沉。
军舰在倾斜的时候，是什么力量让它自动回摆的呢？看图，海水对军舰有一个支撑力，也就是浮力B，而且随着军舰的摇摆，浮力左右移动。当军舰向右倾时，浮力向右移动，作用在重心G的右侧，形成一个向左还原的扶正力矩。正是这个扶正力矩使船可以在风浪中自动保持左右摇摆的动态平衡。
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01:53 上传
讲完稳性，我们回过头看看军舰适航性第一个误区：重心越低适航性越好？
当军舰重心越低的时候，重心与浮力作用线距离更远，扶正的力矩就越大，军舰扶正的速度就越快，也就是稳性越好，是不是适航性也是越好啊？错，军舰来回摆动的节奏越快，舰员晕菜也就更快了。不但人晕菜，舰上的武器也会晕菜，舰载导弹、雷达、火炮在使用的时候，对舰艇摇摆幅度、摇摆频率是有要求的，
摇摆的频率太快，也会影响武器和观测器材的使用。
因此，从适航性的角度来说，最好的情况是慢悠悠的小范围晃荡。慢悠悠，要求扶正力矩尽量小，减小力矩的方法，就是让军舰的重心升高，拉近和浮力作用线之间的距离，这样适航性反而会更好一些。但是，重心的高度是有一个限度的，不能无限升高，如果超过稳心的话，浮力就会由扶正力矩变成一个倾覆力矩，也就是加速船的倾斜。
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01:58 上传
实际上，从适航性和稳性综合考虑，军舰重心是要找一个不高不低的平衡点，获得一个最佳的摇摆节奏，同时满足最低的稳性要求。
另外一个，晃悠的范围小，或者说横摇的幅度小，主要取决于排水量，船型和质量分布。同样的海况下，排水量较大的船横摇的幅度通常较小。当然这也不是绝对的，还要考虑初稳性高、侧投影面积、水线面系数……但排水量在其中贡献最大，是主要因素。
军舰适航性的第二个误区：长宽比越小适航性越好？
有了上面的基础，这个问题就简单了。军舰的适航性是可以分解为纵向和横向两个相对独立的情况来看的。纵向耐波性和稳性好，都要求船的长度尽量长一些，避开1.3倍以下的纵向涌长，减少纵向的摇荡。横向的情况比较复杂，耐波性要求船宽尽量窄（减小扶正力矩的力臂），稳性要求船宽尽量宽（增大扶正力矩的力臂），最后是综合各项指标要求选择一个合适的船宽值。纵横两相比较，有的时候反而是长宽比越大，更有利于纵向适航性的改善。
现在的新舰之所以很多选择小长宽比，肥大船型，并不是从改善适航性出发的，而是为了改善总体布置，适应复杂繁多的武备载荷，提高舱室的利用效率。当船宽增加到一定的程度，比如大型小水线面双体船、某些大型海洋工程船那样的，又会对适航性产生惊喜。不过，对于常规单体排水型军舰来说，做成个大饼船型，那对快速性的影响将是令人发指的。
总体来说，对于军舰，长宽比并不能作为评判适航性好坏的标准。
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超大游击队员
这样的科普多多益善呀，超大的中坚
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超大游击队员
022的适航性会产生什么样的惊喜
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支持科普文。
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来学习。。
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超大游击队员
来学习！！！！！
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认真学习.............
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支持这样的科普！
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科普得好啊，CD要多些这种帖子
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饱食而乱喷 发表于
022的适航性会产生什么样的惊喜
哈哈，这个你算问对人了。我坐过022的蓝本，澳大利亚的那个原型船。小幅振动非常厉害，但是又很平稳。我不晕船的人下船就开始狂吐，身体极为不适，比那些晃得很厉害的船还难受，你说适航性好不？
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学习了~~~~~这样的科普 对我们这些列兵来说 多多益善啊
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这篇文章太好了
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饱食而乱喷 发表于
022的适航性会产生什么样的惊喜
22艇的主尺度太小了，还达不到主帖说的，加大船宽，减小海浪扰动力矩，改善横摇的程度，那是对于大型石油钻井平台、钻井船这个级别而言的。
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当军舰重心越低的时候，浮心与重心作用距离越远，扶正的力矩就越大，军舰扶正的速度就越快
我不认为是这样，虽然力矩大了，同样惯性矩也大了，不存在扶正速度变快的现象
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好帖啊。好帖
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xiaozhuzai007 发表于
哈哈，这个你算问对人了。我坐过022的蓝本，澳大利亚的那个原型船。小幅振动非常厉害，但是又很平稳。我不 ...
嗯，穿浪双体船的初稳性高很大，横摇周期小，而且早期产品还存在与纵摇周期谐振的问题，非常受罪。
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学习。。。
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本帖最后由 全金属鲨鱼 于
10:45 编辑
该用户只能删除 发表于
当军舰重心越低的时候，浮心与重心作用距离越远，扶正的力矩就越大，军舰扶正的速度就越快
我不认为是这 ...
重心降低，惯性矩实际上是降低的，从小角稳性的静态来看，重心降低，离浮心的距离越近，而质量不变，则惯性抑制转动的能力实际上是降低了。
我国舰船稳性规范计算横摇固有周期使用的杜埃尔公式，也是说明这个问题，重心降低，惯性矩下降。
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超大游击队员
多谢楼主科普
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爱好文科的学生路过学习。。。
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支持科普贴！
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好帖。很有科普意义。
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非常好的科普！
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楼主果然名不虚传不负花花对你的垂青啊！
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支持技术贴，向楼主致敬。
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很好的科谱帖。
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进来学习~！{:soso_e121:}
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多谢科普啊，多谢，学习了
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很好，很强大，这种帖子多多益善
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求教楼主，Service Life Allowance中文翻译是什么？
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饱食而乱喷 发表于
022的适航性会产生什么样的惊喜
横向恢复力矩很大，横向稳定性很高，但同时恢复摆动的频率也很高，容易造成成员不适……
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全金属鲨鱼 发表于
重心降低，惯性矩实际上是降低的，从小角稳性的静态来看，重心降低，离浮心的距离越近，而质量不变，则 ...
当军舰重心越低的时候，浮心与重心作用距离越远，扶正的力矩就越大
这是你的原话
从小角稳性的静态来看，重心降低，离浮心的距离越近
这也是你的原话，你不觉得矛盾？
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笑脸男人 发表于
求教楼主，Service Life Allowance中文翻译是什么？
你是说使用期裕度吗？没猜错的话，这应该是指针对军舰后期加改装而在基本型设计中就要考虑的重量和重心储备……不知道回答的对不对。
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本帖最后由 全金属鲨鱼 于
14:30 编辑
该用户只能删除 发表于
当军舰重心越低的时候，浮心与重心作用距离越远，扶正的力矩就越大
这是你的原话
是我之前的表述不严谨，抱歉。看主帖第一张图重心降低的时候，应该是重心与浮力作用线距离更远，而离浮心是更近了。这是静态观察的情况。
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实际上，根据杜埃尔公式估算惯性矩，只要重心位置相对于基线降低，那么惯性矩就是下降的。
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全金属鲨鱼 发表于
你是说使用期裕度吗？没猜错的话，这应该是指针对军舰后期加改装而在基本型设计中就要考虑的重量和重心 ...
应该就是这个意思，多谢
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学习了，楼主辛苦，谢谢科普
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最具影响力中文军事论坛 - Most Influential Chinese Military Forum军舰的排水量是什么意思？_百度知道水面舰艇防鱼雷结构的工作原理_百度知道问一个浮力问题.军舰从大海驶入河流.它浮力为什么不变?液体密度不是变了吗?那根据公式不就是变小吗?
军舰漂浮,浮力总要和重力相等的才能漂浮,重力不变,浮力大小也不便.根据F浮=ρ液gV排F浮不变,ρ液减小,V排要加大.船体要下沉一点
那如果军舰沉了。密度大小是不是有差别？
军舰沉了，V排不变，液体密度的变化，就要影响到浮力的变化了。
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