美軍最新的超級戰艦DDG-1000船頭向下傾斜有什麼好處?

這樣設計是為了提高隱形性能嗎?以前有沒過類似的設計?


我對船舶方面其實並不熟悉,個人淺見拋磚引玉。

首先呢,這種向下傾斜的船艏叫做穿浪型船艏。

然後,DDG-1000採用這種穿浪型船艏的主要原因我認為有以下幾條:

1.配合內飄式干弦。

DDG-1000採用了內飄式的干弦。所謂內飄式干弦,英文叫Tumblehome, 是指水線以上的部分船舷,向內側傾斜。

大部分戰艦,船舷通常是外飄或垂直的,以增加甲板面積,並使得船體搖動時浸入水中的體積更多,獲得更大的浮力,以降低搖擺。但外飄式的船舷,會跟水面形成一個銳角;內凹的銳角對於雷達波的反射是最強烈的,這會大大的影響隱身性能。所以現代戰艦,尤其是考慮到了隱身性能的戰艦,通常會進行一定的處理,盡量減少這種情況的出現。

而內飄式干弦,則能夠有效減少雷達波沿原路反射回去,增強隱身性能。同時經過美軍的實際測試,Tumblehome 設計的干弦的抗風浪性沒有明顯下降。

俾斯麥的船尾正視圖,能看到明顯的銳角:

台灣地區的康定,採用了隱身設計,外飄明顯小了很多,干弦中段還採用了折線設計,上層建築之後基本是內飄式設計:

當然,內飄式干弦的設計並不是第一次出現。早在上世紀初前無畏艦時代,由於船舶設計水平低,大量的上層建築堆疊在甲板之上,大大提高了中心。於是就有不少戰艦採取內飄式設計,認為這樣能夠降低重心,增強操控性。典型的例子,就是法國人設計、沙俄海軍的「皇太子」號戰列艦。(我對這一段的歷史並不熟悉,似乎內飄式的干弦在那時還是很主流的)

這是美軍測試時用到的模型船,船艏AESD的意思是Advanced Electronic Ship Demonstrator,:

2. 有利於增強船身穩定性。

常見的船艏,一般都是騎浪式,名字很形象,騎著浪走。而這種船艏,是「劈開」浪前進,而不是騎著浪前進。

騎著浪走呢,浪高船艏就高,浪下去了船艏也下去了;而穿浪型的呢,不管你浪高浪低,我就這麼走。穿浪型船艏會大大降低船身的縱搖,舒適性很好。

目前這種船艏已經在高速雙體船上大量使用,典型的如我國海軍的0222。

還有一些遊艇啥的:

隨著時代的進步,各種黑科技層出不窮,曾經是高速雙體船專利的穿浪型船艏,也逐漸用到了常規船上,比如這條由ULSTEIN設計的小船,就採用了穿浪型船艏,而且一下水就獲得了08年的Ship of the Year 大獎(其實我也不知道這是啥獎):

看著跟個胖頭大青蟲一樣,挺萌的,夯?

這是這條船的建造棲裝的過程的一個錄像。

視頻封面Bourbon Orca,挪威UT為法國BOURBON設計出世界第一款X-BOW,隨即獲得The ship of the year年度大獎,這個視頻從建造船殼,視頻

綜上所述呢,一則配合內飄式干弦增強隱身性能,二則有利於船身在高海況下的穩定。


穿浪艏,降低水線高度(為了隱身),缺點也明顯,上浪嚴重,因而需要精心設計:保證隱身性能並且不能讓水線高度太低了,可以對照下競標之初的dd-21方案:

和王博涵老師的圖對比就能發現後來的一些調整了


DDG-1000的主要火力是艦艏的兩門155炮。這種復古的艦艏除了隱形的因素外,還可以減少船體的縱搖。


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