航空母艦理論上可以造多大?
目前人類建造的最大的船隻——海上巨人號(VLCC是超級油輪, VeryLarge Crude Carrier ,海上巨人號有專屬的分類ULCC——ultra-large crude carrier)「海上巨人」號(換過船東,船名改過多次,上圖的Knock Nevis號就是它)。
「海上巨人號」的體量:全長458米,載重約56萬噸,自重約26萬噸,滿載排水量82.5萬噸。
從這個數字看,「海上巨人」號作為商業運營船舶,是很不經濟的。最經濟的原油輪是在載重30~35萬噸這個級別,比如大連現在建造的VLCC款型,載重約33萬噸,自重——6萬噸。
而另一方面,VLCC、ULCC的船體結構強度是很低的。作為航空母艦,你設計上要能夠承受某種標準威力的敵對彈藥的打擊、艦載機起降的振動,航母航速高,在高海況時航行要能抗浪。而VLCC的設計在商業利益槓桿的指揮下,結構強度被很精確的壓在了「剛剛好」的標準。
對於VLCC的強度,誇張的說法是,VLCC從首到尾的幾個大油艙,在加註原油的時候必須按照規定的順序並行加油,如果順序不對,比如一不小心先把首油艙加滿了而尾油艙一點沒加,那麼稍稍翹起的船尾就能使VLCC的龍骨折斷。(真是一個桑心的故事)
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上面說這麼多,中心意思就是:不確定人類目前的技術能否建造出一艘像「海上巨人」號那麼大的(450米長,幾十萬噸)而且質量完全合格滿足戰勤標準的航母。
答主電腦里沒裝相關的船舶設計軟體,所以只能估算並作一些定性論斷。450米的航母比尼米茲級長了大約40%,所以它遇到的最麻煩的問題是高海況航行時船體結構受到的應力會劇增。為此必須加強結構,這很可能吃掉很大一部分噸位份額(這還不考慮超級高昂的建造費用)。
超長的船體不僅在浪涌中受到的應力更大,在作戰中,如遇到水中兵器(魚雷水雷)的打擊,爆轟波從海水傳遞到船體時,也是對船體結構有一個震撼和破壞性的效應,如果要保持對水中爆炸的抗損性標準與尼米茲級不變,這艘450米的航母就不僅要加強龍骨,艦肋、舷側結構也一齊要加強。
這兒要加強,那兒要加強,統統算上去之後,這艘艦還有多大的噸位份額裝載燃油,彈藥,艦載機,機庫,雷達,就不好說了。沒有那麼多的鋼去造台灣那麼大的航母啊……更大的就別說了,還不如去造死星呢。
老美的航母,10萬噸已經夠大了,進出港還有巴拿馬運河就過不去了。
倒是有個想法是造機動式海上浮動機場。這個還僅僅是設想
記得前段時間看了馬督工的一個回答,集全世界之力造山也就只能造富士山大小的山。台灣島那麼大的航母想都別想。尼米茲級航母按300米長40米寬40米高算好了,體積就是480000立方米,長寬高都放大一倍體積變為3840000立方米,8倍於一艘尼米茲級,美國也就10艘呢。估計全世界一起造一艘航母,也就造個3公里長300米寬100米高的航母,勉強能起降747,而且這艘「航母」應該沒什麼航行能力。理論上面可以造無限大!
但有一個前提:鋼板可以在保證材料特性的情況下做到足夠厚,或者在保證塑性、脆性等等材料特性的前提下屈服強度做到足夠高,且有足夠的技術工藝達到全焊透的技術標準,同時性價比要足夠合理並能大規模商用,可能嗎?至少短時間之內不可能,所以做不了無限大。
先普及一個基本的概念,船舶總縱強度:將船視為兩端簡支的一段梁,將貨物載荷,波浪載荷,靜水載荷等等所有外部載荷視為附載入荷,予以考察船舶各位置的彎矩和剪力。為了保證船舶的安全,對於國際航行船舶,各大船級社有個公認的彎矩和剪力的標準,任何情況下實際的彎矩和剪力是不能超的。(否則很容易斷)
所以軍標也一樣!
本來想打很多公式和規範列在這裡,全刪除了。簡單點說,隨著船長增大,彎矩和剪力會指數基數增大,對鋼板的要求會越來越大。而船是一個性價比協調後的產物,沒有人會單純為了做大而做大!
時間比較急,上述答案後續修改後完善。現有技術限制下,船不能造到無限大。
最大的民船幾十萬噸排水量,然而它們粗胖型的,航速很慢。
再大的船,就超過現有地球上鋼材的強度極限了,自身龍骨會折斷。
航母要考慮機動性,10萬噸左右是目前較為合適的。
10萬噸級別的航母大嗎?在茫茫大海上,也不過是個小小的雞蛋殼,遇到極端天氣,都未必能自保。
我們這邊的港口3年前停放過前來訪問的俄羅斯巡洋艦,一萬多噸的滿載排水量,我近距離看過,也沒覺得它有多大,就像一艘稍大些的小船。
現有最大的航母的排水量不過它的10倍左右,其實也沒多大。
除非今後材料科學突破,動力問題解決,否則不可能將軍艦造的更大。
足夠的資金和資源那麼大
記住:航媽那麼大不是想那麼大,而是在實現必備功能下的最小體積。
問題不是能不能,而是沒有用。蘇伊士運河巴拿馬船閘怎麼過?建造完幹嘛?當航母?跑不快易挨揍?民用?能運貨,速度夠?當旅遊?那我跳海造個小島多好。
與其增大航母 不如縮小艦載機尺寸!難度技術障礙應該小很多 而且符合技術發展趨勢 未來是無人機的天下 所以 進擊吧 電競少年們!假設:
過程:
1. 海洋深度和寬度無限,在宏觀上是平面形態而不是包裹地球的圓弧,引力方向仍與海平面垂直;
2. 不考慮鋼材供應、塢台規模等現實因素的限制;
3. 只考慮船體結構,不考慮和航母相關的其它軍事因素。結論:
只要選用合適規格的Plating、Framing、Stiffening且布置合理,船可以造得無限大。
以排水量算,尼米茲是10萬噸級吧。目前世界上排水量最大的輪船接近50萬噸,理論上航母也可以造這麼大吧。
去北極炸塊冰做航母倒不是不行,大概能用有個幾百萬噸
呃,進港怎麼辦?
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