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双体地效穿浪船

双体地效穿浪船

美国海军相关的研究机构曾经针对未来海战发展的趋势提出过“100节海军”的构想,可见在未来世界海战战场上战舰的航速是何等的重要。数十年来,各国造船界在舰艇的速度方面寻找新的突破。如澳大利亚设计建造的新型高性能靠排水航行的双体穿浪船就是其中的佼佼者,它在静水中的航速可以达到甚至是超过50节。但是,由于穿浪船仍然属于排水型船舶,所以吃水的那部分船体就不可避免地要受到海水的摩擦阻力,特别是兴波阻力的消极作用,导致航速很难再有所提高。那么,能否利用航空技术来大幅度提高穿浪船的航速以挖掘这一优秀船型的巨大潜力呢?
      我的这艘“双体地效穿浪船”(参见右图)正是为这种“高速船舶航空器化”的理念而设计的。它的满载排水量为2 000吨,航速可以达到120节以上!此船的船身结构完全采用了航空材料和与航空器一样的结构设计,保证了船身既轻而又非常地坚固。中间船身为流线型的类似于飞行器里的飞翼形布局,可以在高航速下产生相当可观的气动升力。两侧的船体为艏部尖利艉部宽大的穿浪船线型,船底由艏部的“极深V”线型逐渐过渡到艉部的平面构型。在动力方面,它采用了未来的高效率的核动力发电机和可以在120节航速下正常工作的电动喷水推进器。
       最下边的图示为它在低速航行时的状态。可见两侧的船体完全浸入了水中,做依赖浮力的排水航行,这与一般的穿浪船在高速巡航时没有什么两样。
       它在由低速向高速过渡时,随着航速的增加,两侧带端板的飞翼形的中间船身因为非常贴近海面,从前方涌进的空气在船身下受到强烈阻滞,产生了所谓的“地面效应”(双体地效穿浪船因此而得名),形成了具有一定压力的空气垫,产生了足以抵消部分船身重量的气动升力,使得两侧船体的排水量大大减小并且逐渐地离开了水面。
       它在高速巡航时,两侧船体已经在飞翼形中间船身所产生的气动升力,和位于两侧船体艉部的滑行面所生产的水动升力的共同作用下,几乎被完全托离了水面,只有很小的体积(正好是电动喷水推进器的进水口所在的位置)还留在水中,擦着水面做高速航行。
        因为双体地效穿浪船采用了先进的航空器化的外形和结构设计及核-电一体的动力和推进器,所以它在高速巡航状态时船体可以几乎完全不吃水,总阻力大为减小,可以比一般意义上的普通穿浪船的航速提高一倍以上。如果我国能够率先开发出这样先进的高速军用船型,那么一定可以在未来的海战里取得极大的优势和丰硕的战果。