什么是三体船三体船优缺点Word格式.docx
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其设计与LCS2十分相似。
三体船有三个瘦长的船体共享一个主甲板及上层结构,使用涡轮喷嘴发动机,通过向后喷水获取反作用力向前推进,比普通螺旋桨推动更快速,而在高速时,三体瘦长的船身能降低阻力。
而且船体稳度高,不易翻船(但若风浪过大,翻过90度后,因为没有单体船的静稳度扶正力矩,反而有灭顶之虞)
尽管三体舰的“噱头”让濒海战斗舰成为世界海军界近年来最大的热点,但军事专家也指出,濒海战斗舰还存在一些深层次的问题:
濒海战斗舰更多地只能担负相对单一的行动,很难一次性地完成近海海域的所有或多种作战任务。
虽然从理论上讲,它能装设可迅速互换的多种模块(反舰、反潜或反水雷),但针对每次具体的海上作战任务,在出海行动前只能更换和使用其中一种模块;
一旦海上行动临时发生变化或遇到特殊情况时,已装设的模块便因无法及时更换而将难以适应新任务的需要。
因此在可预见的未来,濒海战斗舰还无法取代两栖攻击舰(因不具备装载大型武器能力)、驱逐舰(因不具备较强的防空能力)、扫雷舰(因不具备高效的扫猎雷能力)等水面舰艇,而成为未来近海海域唯一、可靠的海上作战平台。
三体船的优缺点
优点
三体船型战舰之所以备受各国的青睐,主要在于它与生俱来的优点:
[2]
1、总体布置性好。
三体船型有较宽的飞行甲板,从而为飞机起降提供了宽敞的空间,连接甲板的宽度允许将作战的关键部位布置在不易受损的区域;
较长的船体能提供较大的武器搜索扇面,并且有利于扩大武器间的距离,以减少相互干扰。
甲板空间大,由于是三个船体共同负担一个甲板及上层建筑,所以上层甲板非常宽阔,甲板面积比同吨级单体船可以提高50%左右,数百吨级的三体船提供的甲板空间可能就可以与数千吨级的单体船相比,较大的甲板可以更好的安装舰载电子系统、武器和直升机起降甲板,这对于舰载电子设备、武器日益复杂的今天非常重要,另外较大的空间便于模块化,有利于以后的改装,也是三体船受到青睬的主要原因之一。
2、生存能力强。
三体船的船体比较细长,对螺旋桨水流干扰影响较小,因而降低了螺旋桨的噪声,使对方的探测距离大为降低;
此外,机舱排气道可以布置在主体和侧体之间,主机的废气能够被引到三个船体之间抽出,所以能明显降低船上的红外辐射信号。
其主船体每边有1/3至1/2的长度被侧船体所遮挡,暴露的建筑多为多面体,转角可以做到圆弧形以降低RCS,这样在遭受掠海导弹袭击时,能够提供一定程度的保护;
箱形结构甲板宽度可使关键性的作战部位布置在不易受损的区域,把要害部位设计在主船体内,利用两侧船体形成一定的掩护,从而也大大提高了其生存能力。
另外机械系统尽可能的放在高处,加上侧体的屏蔽,可以减少噪声辐射。
3、稳定性极佳。
三体船型战舰经过一定调整后具有很好的稳定性,与同等排水量的单体船型战舰相比,三体船提高了耐波性,可在高海况下保持高速航行。
4、阻力非常小。
由于每个船体更瘦长,从而可以减少船的兴波阻力;
尤其在高速航行时兴波阻力可能有大幅度的降低。
有关专家指出:
三体船在高速航行时的阻力极低,不过在低速航行时三体船的阻力特性不如单体船。
根据相关资料:
三体船在中高速时较单体船可节省有效功率15%一20%,同时主体具有较大的船长,其纵摇、垂摇、甲板上浪等性能优良。
5、适航性强。
这一点很容易理解,三体船因具有极佳的稳定性,所以在碰到恶劣天气时人员的舒适性得到大大改善。
缺点
毋庸置疑三体船型战舰仍有相当多的不足和问题:
首先,它是由三个船体连接而成的,其宽度较大,不仅建造与下水十分复杂,而且要承受较大的弯曲和扭转力矩;
为保证其钢度和强度,就必须加大构件重量,致使总体重量大为增加。
其次,三体船型的宽度过大,也容易造成进出港口困难。
此外,相对细长的主船体对操纵性也有不利的影响,通常三体船的操纵性要比单体船差。
还有,三体船越大,系统管路就越长;
细长的中体和侧体的前部将会存在许多无法利用的空间。
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国防科技网原文链接:
2舰船防腐蚀涂料
美军舰用防腐蚀涂料的发展主要受到三个因素的影响;
(1)舰船坞修间隔延长的需要
(2)国家环保法规的影响(3)缩短坞修期节约维修经费的需要:
(1)舰船坞修间隔延长的需要
冷战后,美军对舰船的坞修间隔进行了调整,以航母为例,在冷战时期是7-9年,随着防污涂料水平的提高和水下清洗机器人的出现,现在是12年(航母设计使用寿命为30-40年),这对舰船的防腐蚀涂料提出了挑战。
因此,美军从90年代初开始寻找新型超长效防腐涂料,最初采用SIGMA公司的无溶剂改性环氧类涂料(据称,该涂料具有15-20年使用期),在美军攻击型潜艇的压载水舱进行试验,并取得很好经济效益。
美军从1995年开始在潜艇压载舱和两栖登陆舰上试用SIGMA公司的无溶剂厚膜环氧涂料,到2000年已在30艘舰船(从航母到潜艇)推广使用。
1998年美军海上系统司令部对这一项目作过经济分析,认为仅在压载水舱就节约5亿9千万美元,准备进一步推广到所有舱室,预计节约的资金将超过20亿美元。
(2)国家环保法规的影响:
美国国家环保总署规定涂料有机挥发物的最大限量是340g/L,加利福尼亚州最严格,达到250g/L,到2008年准备减少到100g/L。
90年代初,美军为适应340g/L的规定,用了2-4年时间对全部舰用涂料配方进行改进。
显然,为应对250g/L和100g/L的规定,美军势必又得耗费许多时间对所有配方进行调整。
为适应形势发展的需要,美军开始寻找、开发符合环保要求的高性能无溶剂类型防腐蚀涂料,以争取主动。
(3)缩短坞修期节约维修经费的需要:
美国船舶占坞费较昂贵,以航母为例,每天的占坞费是25万美元。
显然如何缩短坞修期对节约维修经费具有现实意义。
与传统溶剂型涂料相比,涂装高性能无溶剂类涂料对缩短坞修期节约维修经费有直接影响。
主要表现在:
1、在涂装传统溶剂型涂料时,往往因等待涂料固化和涂装多道涂层,需要几天时间,而涂装新型高性能无溶剂涂料只需一道,固化时间1-30分钟,大大缩短了施工期;
2、传统溶剂型涂料的涂装经费有90-95%用在诸如环境温度、湿度、通风设备等施工环境条件的控制上,特别是溶剂的挥发需要有很好防火和人员安全保护措施。
因此,尽管高性能无溶剂涂料的价格要比传统溶剂型涂料高,但相对于昂贵施工费用,涂料本身增加的费用可忽略不计。
特别是像航母这样的大型舰船,每艘大约有1000多个压载舱和隔离舱,降低火灾隐患,减少涂装道数、缩短坞修期、延长涂层使用寿命,显然对节约涂装经费和维修经费具有重要意义;
3、由于传统溶剂型涂料固化速度慢,需多道涂装,施工周期较长,在整个维修过程,因其他维修工序造成层间涂层附着力下降,涂层易被破损,施工质量难以保证,据统计,传统溶剂型涂料在实际使用中,涂层提前失效的原因大约有50%以上是施工质量不高引起,而不是涂料本身质量造成的。
因此,高性能无溶剂防腐蚀涂料将成为美军主要配套品种。
为实现这一目标,美国海军研究实验室(NavalResearchLaboratory)新近开发出一种新型舰用无溶剂涂料树脂(NRLResin),该类树脂具有不含有机挥发物,固化时间短、黏度低、附着力优良和可在舰船水上、水下部位使用等特点。
3、水线以上舰船涂料
随着雷达自导和红外跟踪技术的发展,美军原来只具有视觉伪装功能的MIL-PRE-24635海灰船壳漆已经不能满足要求。
为提高水面舰艇对红外跟踪的伪装能力,美军海军研究工作室于90年代初期开始与澳大利亚海军合作,研究开发太阳能低吸收涂料(LOWSOLARABSORBANCE),主要是在原有有机硅改性醇酸船壳配方基础上,用低吸热颜料取代原来碳黑,新的配方不但提高防红外和雷达跟踪能力,而且可明显降低舱室内温度,改善艇员生活环境。
大约在1994年美军海上系统司令部、海军研究实验室和NILESCHEMCALPAINTCo合作,开发出第一个低吸热涂料,紧接着INTERNATIONALPAINTCOMPANY也生产出类似产品。
因此,从95年美军开始在各类舰船进行大面积实船试验,取得很好效果,现已被列入美军舰船涂料配套体系。
同时,INTERNATIONALPAINTCOMPANY还开发出一种抗锈斑污染船壳涂料(INTERFINEANTISTAINFINISH),可以通过涂层中的锈转化剂把锈转化成无色的可溶性盐,从而保持了外观不受锈班污染。
和传统型醇酸漆相比,可为用户节约70%以上的重涂维修费(NORMALREPAINTINGCOSTS)。
美军很快采用这种技术,并一边进行试验一边进行改进。
终于开发出具有低吸热功能又有抗锈斑能力的新型涂料,通过在12艘舰艇的船舷和上层建筑外表面进行实船试验,结果证明可节约50%舰员维修工作日。
美国海军已在MIL-PRE-24635中增加低吸热和抗锈斑功能的涂料品种。
其基料仍然是单组分有机硅改性醇酸树脂。
美军的甲板涂料主要向高性能、有弹性、防滑、质轻耐磨抗冲击方向发展。
主要采用高性能环氧树脂和聚氨酯改性环氧。
如INTERNATIONALPAINTCOMPANY几种新产品采用的是环氧树脂和聚胺脂改性环氧,具有十年防护期,其中IntershieldProrecoⅢ是一种弹性、超厚型防滑甲板涂料,已在200多艘美国海军舰艇上使用。
美军环氧类防滑甲板涂料有MIL-P-24667、MIL-D-23003、MIL-D-24483,主要为高性能环氧树脂和聚氨酯改性环氧。
美军原来一般非防滑甲板涂料为醇酸类(DOD-E-699、DOD-E698),使用期为6-8个月,为提高非防滑甲板涂料使用期效,现在已改用环氧类长效耐磨涂料,防护期是醇酸涂料的3-4倍,正在USSYORKTOWN(CG48)等舰上试用。
二、舰船涂料的发展趋势
舰船涂料的发展趋势是:
高性能、易施工、经济、节能、环保,目前具体体现在以下几个方面:
1、防污涂料向无毒、低毒方向发展。
一直以来,有机锡防污涂料在使用年限上达到了四五年的长效保护效果,但随着2008年之前在全球范围内禁止使用有机锡防污涂料,防污涂料已经开始走向低公害和无公害。
目前得到成功应用的是无锡自抛光涂料,年限可达3年。
未来,以生物避忌剂和低表面张力的防污涂料有可能达到无毒长效的要求。
2、防锈涂料向重防腐、环保、低表面处理要求方向发展。
由于重防腐涂料等长效防锈底漆通常要求严格的表面处理,在修船行业,面对结构复杂、空间狭小、施工条件受限制及不同原始表面状况等因素,难以实施和达到所要求的表面处理标准,所以国际上开始出现只需除去铁锈、油脂及污物的高性能低表面处理要求底漆。
3、液舱涂料向浅色、高固体份、无溶剂方向发展。
液舱包括水舱、油舱、污水舱、压载水舱、电瓶舱等,由于这些舱室狭小,空气难以流通,因而对涂料的有机溶剂挥发含量和毒性限制有更高的要求,高固体份涂料将取代目前使用的溶剂型涂料,并逐渐向无溶剂涂料方向靠近,同时为便于检查和维护,其涂料颜色将以浅色为主。
4、船壳涂料向性价比更合理和多功能方向发展。
在船壳漆的选择上,可根据性价比和维修涂漆次数的需要进行,一般不参加检阅、检查的军辅船,可选用长寿命的高性能丙烯酸聚氨酯船壳漆;
经常接受检阅、检查、出访的舰船,采用中等寿命的单组分丙烯酸改性高氯乙烯、有机硅改性醇酸船壳漆为好;
醇酸船壳漆,可用于经常进行维修的交通艇等小型舰艇;
热反射船壳漆,可明显降低船舱的温度5~7℃(国外可达20℃);
能够使锈蚀转化为无色的自清洁船壳漆,也将成为另一种功能性船壳涂料新品种。
5、生活舱涂料向水性化方向发展。
水性生活舱漆,作为面漆使用可具有环保、易于重涂的特性,并与生活舱半光、亚光的要求吻合。
随着双组分水性聚氨酯和环氧树脂及高氯乙烯和改性醇酸乳液等高性能水性树脂的出现,研究和使用水性生活舱涂料已成为必然。
6、甲板涂料向长效、多功能方向发展。
现代甲板涂料要求在长效的同时具备高弹性、耐磨防滑、轻质、抗冲击,近来还出现了热反射甲板漆,飞行甲板涂料等。
7、特种涂料将越来越多地用于舰船。
随着科技的发展,舰船将使用越来越多的特种涂料,除热反射、自清洁、防结露、防冰冻、耐热、防火等特种涂料外,还有荧光涂料、变色涂料、吸声和阻尼涂料和可见光、红外、雷达波和激光伪装涂料。
船舶涂料发展动态
随着各种船用设备纷纷朝绿色环保方向发展,船用涂料行业也自然而然逐步进入了无污染绿色环保时代。
环保型船舶涂料都尽量减少产生有害的挥发性有机化合物(VOC),而不包含有毒化学品,以维护空中和海洋环境。
一些涂料企业已经开发新产品,能降低6-10%的燃料成本,阻止海洋生物附着到船舶表面和减少摩擦阻力,以及防止污染。
国际海事组织去年就已禁止使用传统的反污染涂料,因为传统涂料的原材料为有机锡化合物,会导致破坏海洋生态系统。
因此,那些世界领先的涂料公司一直在忙于研发最新、更环保的无毒、无机硅物质的涂料产品。
其中,走在前沿的国际涂料公司的Intersleek系列涂料,仅韩国地区就已运用到包括LNG船在内的50多艘新船;
JokwangJotun公司的SeaQuantumPlusS涂料也应用于60余艘船,包括1艘STX建造的12400TEU集装箱船;
KCC公司则近日新推出新一代Lo-FrickA/F系列无污染涂料;
ChugokuSamwhaPaints公司也正在研发Bioclean-Eco涂料。
1水性环氧重防腐涂料
由浙江飞鲸漆业有限公司承担的省级重大科技专项––“水性环氧重防腐涂料关键技术研究与开发”日前通过省级验收。
该项目的实施对解决船舶修造表层涂料毒性大、施工过程易燃易爆等突出问题、减少船舶修造业对海洋环境的污染具有重要意义。
据了解,该项目以水替代有机溶剂,以新型无毒的防锈颜料磷酸锌代替传统的含铅、含铬颜料作为防腐涂层,并应用了消泡剂技术和防闪锈技术等。
因此,其研制出来的新型涂料具有稳定性高、易着色、环境友好等特点,且成膜后附着力强、柔性好,耐候,耐盐雾腐蚀。
2槐叶疏水性研仿生船涂层
德国波恩大学4日发表公报说,德国科研人员发现了槐叶萍「超级疏水性」的奥秘。
如果给船体刷上具有类似疏水性的仿生涂层,可大大降低船只行进过程中与水的摩擦,从而节省燃油。
槐叶萍是一种浮水性水生植物。
这种植物极不易被水沾湿。
把它浸入水中,再取出,上面挂的水珠马上就会全部滴落。
更准确地说,它在水下根本就没有被真正浸湿。
在水下时其叶片表层会形成极薄的一层空气膜,从而避免叶片与水直接接触。
材料学家称其为「超级疏水性」。
波恩大学植物多样性研究所等机构的研究人员发现,槐叶萍的表面有许多丛生的放射状微茸毛,而这些茸毛的尖端十分亲水。
入水后,这种植物能够将水分子锁定在茸毛尖端,令尖端到叶面的空气层得到有效保护。
研究人员认为,效仿槐叶萍表面结构制造新型涂层将会有广阔的应用前景。
以船运为例,目前船只的驱动能有一半以上被船体与水的摩擦消耗掉了。
如果能通过特殊涂层在船体表面形成空气膜,船与水摩擦而造成能耗则能降低10%,因而可以大量节省燃油。
3商船三井研发高性能船舶防污漆
据透露,商船三井(MOL)、立邦涂料有限公司(NipponPaintCo.,Ltd.)和立邦船舶涂料有限公司(NipponPaintMarineCoatingsCo.,Ltd.)正联手促进可以提高船舶燃油效率的高性能防污漆研发。
该防污漆项目为日本国土交通省发起的技术开发支持项目,也是商船三井减少船舶二氧化碳技术研发的一个关键项目。
海水对船舶浸水面的阻力(包括风力和波浪产生的阻力)占所有阻力高达50%~80%。
研发高性能防污漆的目的是开发一种可以显著降低燃油油耗的船底超光滑防污涂料。
据商船三井介绍,添加了高性能低消融添加剂的船底超光滑防污涂料将大大减少船舶阻力。
据介绍,商船三井将在已经投入运营的船舶上涂敷这种涂料,以检验这种涂料减少二氧化碳的效率,并认真分析其在船舶航行过程中产生的作用。
预计船舶使用新研发船底超光滑防污涂料后,船舶减少的二氧化碳的排放将比采用普通防污漆的船舶的二氧化碳排放减少8%~12%。
该研发项目使商船三井向实现2009年9月宣布的维新-I(ISHIN-I)汽车运输船和维新-II(ISHIN-II)号渡船等未来船舶降低二氧化碳排放的梦想又迈进了一步。
4船体环境友好型防污涂层
宁波海纳海洋生物科技有限公司与中国海洋化工研究院、深圳大学、中科院合作,成功研制出船体环境友好型防污涂层,目前已列入批量生产阶段,并被列入国家863项目计划,面向全国推广。
船体入海时间一长,都会附生海藻等寄生物。
当海洋生物附生面超过40%的时候,船舶开动要多耗能80%!
已有的以有机锡为原料的涂层,虽能抑制海洋生物蔓延,但附带的重金属污染,人体一旦吸入,将影响7代人!
因此,研发既能抑制海洋生物附生,又不致污染海洋的新型涂料,就成为在国际海事会中都挂了号的世界性难题。
据“海纳”副老总陈立秋介绍:
经过长达3年的合作研发,他们终于攻克了船体涂层“防污不环保,环保不防污”的难题,该产品目前已达到《国家控制船舶有害防污底系统公约》相关条件,环保防污标准达到美国同类产品水平,得到了国家专家组的高度评价,国家863项目组组长徐坚就说:
这是对节能、环保的极大贡献,值得推广,要充分肯定、积极倡导!
目前,该型产品已在象山、椒江等地大规模试用,效果良好,象山大塘渔业合作社经理郑善永说:
我的船,一半刷新型涂层,一半不刷,结果不刷的一半地方长满了海生物,刷的一半干干净净,从来没有见过这样神奇的油漆!
下一步,我准备在全社的80多条船上统一涂刷这种漆。
据悉,“海纳”今年的环境友好型船舶底环保防污漆,产值将达到1000万元,并申报国家级高新技术企业。