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船体监造

船体分段建造技术主要有哪几种?△模块化造船已是大趋势船体分段建造技术是在船台上或船坞内以船体分段为主组装成完整船体的建造方法。即分段建造法。分为船体水平建造法、塔

船体分段建造技术主要有哪几种?

△模块化造船已是大趋势

船体分段建造技术是在船台上或船坞内以船体分段为主组装成完整船体的建造方法。即分段建造法。分为船体水平建造法、塔式建造法、岛式建造法、串联式建造法和两段建造水上合拢法。

①水平建造法。由散装法发展而来的一种船体建造方法。在船台上以底部分段为基础分段,向首尾扩展,将船底分段装配完毕,再向上逐层装配,以至形成整个船体。水平建造法施工简单,缺点是船体焊接变形大,工作面窄,船台周期长。因受船厂条件限制,适用于小型舰船的建造,近来已较少采用。

②塔式建造法。以中间偏后的底部分段为定位基准分段,向首尾及两舷自下而上进行分段安装的船台装配方法。从装配开始,由底部、舷侧、隔舱壁及甲板等分段所组成的船体形状,如同一个有阶梯的塔,故得名。特点是安装方法比较简单,机动性较大;对起重设备能力要求低,工作面较大;但焊接变形不易控制,首尾上翘大。被广泛用于大、中型舰船的建造。

③岛式建造法。将船体划分为几个建造区(岛),分别按塔式建造法进行船台装配,以嵌补分段最后连接成整个船体的船台装配方法。建造区(岛)的数目及位置,根据舰艇主尺度和施工的复杂程度确定,力求各“岛”的工作量均衡。其特点是船台工作面大,有利于劳动力的展开,以缩短船台周期。通常适用于建造大型舰船。

④串联式建造法。为充分利用船台长度使建造工作连续进行的船体建造方法。第一艘舰船在船台末端建造时,第二艘舰船的尾部在船台的前端同时施工。待第一艘下水后,便将第二艘的尾部移至船台末端,继续完成整个船体的建造,依次类推。采用此种方法可提高船台的利用率,适用于在较长的船台上批量建造中、小型特别是尾机型舰船。

⑤两段建造水上合拢法。将船体分为两段,分别在船台上建成下水,再在水上对接成完整船体的建造方法。合拢时,必须准确定位。装配焊接须在具有一定空间的防水罩或水密浮箱内进行。适用于无大型船台或船坞时建造大型舰船。

航母的船体可不可以用铸造法一次成型,为什么?

航母理论上用铸造法制造应该会更好,但上哪去找那么大的铸造车间呢?

航母使用的是轧钢,轧制均质钢板,抗冲击力非常强。现代航母普遍使用HY(High Yield)高屈服度钢和HSLA(High Strength Low Alloy)高强度低合金钢。

美国最新的福特号航母,采用了强度达到795Mpa的HSLA-115钢,每平方米可承受8吨冲击,之前的尼米兹级采用的是HSLA-80、HSLA-100的钢。这都是典型的轧钢。

要知道铸钢和轧钢根本是两个类别的金属材料加工方式,得到的金属性状也是天壤之别,在行业里通常会划分为轧钢厂和铸钢厂/车间。世界上最大的轧钢机是我国鞍钢的5500毫米特宽厚板轧机,不过为民用船舶也只能制造最高550Mpa的钢材,航母那种特种钢需要另外的工艺。

铸钢的优点是可以很容易的加工制作出复杂的性状以及结构,由于是整体的,所以结构性状可以根据设计做到非常完美。航母这种需要抗拉力金属的条件,按理说原则上也应该采用铸钢,但是....人类木有那么大的铸造能力。你开玩笑呢,长337米宽77米的大件您是指望我用砂模铸造吗?有空堆这么多沙子,还不如到南海里吹个永不沉没的航母出来。

实际上,现在铸造件的问题很大,尤其是超大规模的铸造,很容易出现材料不均、金属性能差异、气孔等问题,就连后期的热处理也困难,起码在100年内,是没法进行这种铸造的,不光是高风险,耗材也太恐怖。即便能铸造,万一失败一次,也足够一个国家吃糠咽菜大半年。

就说铸模建造吧,得需要多夸张的东西?按照航母的规格,起码需要一架能控制整个船壳精确起吊进行淬火浸入的设备,更需要堪比一片大海的淬火油,我算算,福特号航母的满载排水量是112000吨..这还是漂着的..您大人有大量,饶了这个国家吧!

对咯,铸造件刚出来时往往都有缺陷,特别是大型铸造件,后期还要进行冷却和热处理以及补焊。不过...难道那么大的高温船壳,让工人师傅钻进去上焊条吗?还有没有人权!有没有良知!不要航母没做成,做出一堆焖炉烤鸭。哦,对了,这么多补焊的师傅都找不到。

所以还是别琢磨铸造了,别说钢材性能达不到,也完全没必要。现代传播技术对钢板焊接工艺掌握的非常纯熟,并且有相应的抗拉力设计与工艺。航母遇到战斗,也可以很容易的修补替换船板,否则要是个铸造件,伤害稍微大点,整个船体就失去了维修价值。

但未来不一定还会继续沿用轧钢船板,铸造一体成型的优点是巨大的。例如3D打印技术,目前我国的钛合金激光粉末3D打印机已经能打印12平米的构件,且已经大量应用在歼20、歼16、C919以及各种高科技产品上。随着时代的发展,更大的3D打印技术应用在航母这样船舶上也不是问题,这才是真正的一体成型技术,某种程度上理解为鋳造法的升级也未尝不可。

所以,一切其实都不是问题,最大的问题都是技术的问题,你说对吗?

轮船上的螺旋桨在水中时和船体的连接处如何防水的?

船舶尾轴处会有收尾密封连接,由艉密封负责防止海水渗漏

艉轴管两端会安装艏艉密封

里面有衬套,衬套的尺寸稍大于尾轴,当尾轴转动时,衬套也跟着一起转,衬套和密封装置本体之间有油腔。油腔被密封环隔开,首密封有两道密封圈(油封),一个油腔;尾密封有三道密封圈(两道防油,两道防水),三个腔(两个用油密封,一个用控制空气密封)

具体在这个位置

长的呢大概这个样子

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两三百年前的铁甲船,它的铁壳船体是怎么结合成一体的?

这个问题问得好,很多人只关注枪,炮,飞机,军舰的性能如何,不关注工艺技术的发展,其实武器都是工业发展的副产品。

真正的工业实力取决于钢铁产量,加工工艺,处理能力。英国人1804年就能造出蒸汽机车了,这就需要能轧制铁轨的大型轧机,还有连接锅炉的热铆接技术。所谓大舰巨炮,多铆蒸刚的铆是也。

下图铆钉密集排列的地方,内部是和龙骨连接的肋骨。请注意铆钉的密度。这是民用船,军舰铆钉没有这个密,但铆钉更大,更结实。





热铆接就是把需要连接的两块钢板分别钻好孔,然后把铆钉烧红了,穿过钢板上的孔以后,用模具击打铆钉,迅速让铆钉头部成型,等铆钉冷却下来时,会利用热胀冷缩,自动把两块钢板连接的更紧密。大家有兴趣可以看看美国人30年代拍的制造蒸汽机车的纪录片,里面有热铆接镜头。

下图是用炭火加热铆钉,铆钉大概加热到600℃以上就软了。吸烟的烟头,核心温度据说是800℃。


上图是现代的铆钉加热装置。电加热了。

人家能轧制铁轨,就能轧制龙骨,人家能制造不漏水的高压蒸汽锅炉,就能制造不漏水的铁甲巨舰。至于装甲带,它是铆接安装在由龙骨做基础,肋条系统为辅助的网状船体支撑结构上的,用来保护内部的非水密舱。其他船壳部分,也是用薄钢板铆接到这个支撑结构上的。据说泰坦尼克号沉没有一半因素是因为使用了不符合设计要求的铆钉,导致船体被冰山撕裂的。要知道,铆钉越细越容易加工,越容易安装使用,也越不结实。

到了二战时,英国,法国,美国,日本的坦克,还有很多用铆接结构呢。这种坦克中弹后,铆钉会被拉断,在车体内乱飞,恐怖极了。


《太空旅客》中,飞船以0.5倍光速飞行,人类真的可以走出船体不掉失速度吗?

可以算一算嘛。宇宙中有星际物质,假设撞上之后宇航员没有大碍,速度总是会有所降低的。这里说「不失去速度」便假设在几十秒的时间段里,速度没有米/秒 级别的变化。

按照相关资料显示,星际物质的分子数密度,大约从10^-2 到 10^4 / cm^3。就按照宇宙中最常见的氢元素来计算,其密度就是1.66 * 10^-23kg/m^3到1.66 * 10^-17kg/m^3。

考虑狭义相对论情况下的动能可以这样计算:

我们假设,在短时间内,由于宇宙物质阻力造成的减速,相对于飞船速度是可忽略的,这样就可以假设碰到宇航员的物质,都被加速到了0.5倍光速左右的速度。

宇航员的身体截面是平方米的数量级,我们可以直接用1m^2来计算。这样,可以算得,经过时间t,宇航员的动能会减少:

其中,c是光速,rho是密度,S是截面面积,t是时间。带入最小的密度,可以看到,动能会减少:

焦耳的能量,而对于最大密度,则是:

这是非常可观的能量。我们对比一下水的比热容——4.2*10^3J/kg*T。意味着,每秒钟产生失去的动能,可以将八十千克的水煮沸(特指最大密度的情况)。这个时候,假设速度降低相对于光速还是很小,即可列式子:

从而,

进而,

将速度v=0.5c,m=80kg,dE_k = 34 ~ 3.4*10^7 J带入,可以知道,其速度改变为:

1.84*10^-9到0.00184m/s

这样的速度改变是完全可以看做「相对静止」的。只是这里要考虑的,不是相对速度改变的问题,而是宇航服与星际物质摩擦,产生出巨量的热的问题。

前面做了一些近似,都是在假定速度变化不大的前提下做出的。从后面的计算可以看出,这个假设是合理的。

为什么现代航母的舰岛都设置在船体的右舷?

航空母舰形状各异吨位各位相同,但大体上的结构不会变,是由舰体上平直的甲板跑道和高耸的岛式舰桥组成。岛式舰桥又叫舰岛,是航母上的重要一部,包括指挥中心、航海室等航母的控制大脑都集中在此区域。细心的网友会发现,航母所有的舰岛都在甲板的右侧。这是为什么呢?

其实,舰岛的存在可以说是“迫不得已”。因为相比这么一大块障碍物来说,空空如也的甲板才是战机起降的最理想条件,哪个机场的跑道上建有航站楼呢?但后来人们发现雷达天线、通讯设施、飞行控制室等都需要高于甲板,这才有了舰岛。英国是世界上第一个造出真正意义上航母是国家,开始没有刻意区分左右,“皇家方舟”号航母的舰岛就在舰体左舷,但随后英国人发现,这和大部分人的左侧心脏有关。这是人类自身的一种保护机能:人在高速运动状态下,前方突然有危险时会本能地向左侧躲避,为的是保护心脏。这就是为什么轿车上副驾驶的位置是相对其他位置甚至驾驶员比,还是最危险的。舰岛也一样,倘若设在了左边,起降的战机一旦突发不测,绝大部分飞行员将会本能左转,直接撞上舰岛,而在右侧就避免了这种风险。随后英国就在“半人马”级航母中把舰岛移到了右侧。

但有一个国家却不信邪,这就是日本。日本航母开始没有考虑这个因素,而是想用两艘航母并排的站位为战机阻挡侧风,两艘航母的舰岛是一左一右,但后来发现,而双航母并排前进为战机挡风的想法也太理想化,在多年实战中为避免英国的问题还是将舰岛改在了右侧。后来的美国日本法国等也就一直沿袭英国右侧舰岛的传统,形成了现在的布局。这个看似一个不起眼的设计,却避免了航母很大的损失。【作者:小成】

有人说美国航母即使被导弹打的千疮百孔也不会沉没,是真的吗,它采用的是什么钢铁结构船体?

美国航母给人们的通常印象,是有很好的抗沉性能,即使被导弹打的千疮百孔,也不会沉没。造成这种印象主要有以下几个原因:

一是美国航母确实很结实,抗沉性能极好。大型航空母舰都拥有一场坚固的舰体,加强的内部结构,抗沉性能非常优异。以尼米兹级核航母为例,其船体是整体的水密结构,由内外两层壳体组成。内壳体由防护装甲板组成,保护动力舱、油舱、弹药舱等重要部位。

尼米兹航母的飞行甲板和机库都有50毫米厚的凯芙拉装甲防护,水线以下两舷设有4道纵隔壁的防鱼雷结构,沿舰长设有23道水密横隔壁,另设10道防火隔壁。舰体分成2000多个水密隔舱,保证了全舰的抗沉性。美国海军曾做过实验,尼米兹级核航母的舰体可承受5枚以上的重型鱼雷或15枚以上的反舰战斧导弹的饱和打击而不沉没。

二是被导弹打的千疮百孔也不会沉没,多数是在和平时期的实验。例如2005年美国进行了击沉退役航母“美国”号的实验。“美国”号属于小鹰级航母,排水量8.4万吨,1965年加入海军,1996年退役。十年后美军决定不拆解这艘航母,而是用来进行实弹射击的击沉实验。美军动用各种先进武器,对航母实施了一系列空中、水面及水下的实弹攻击试验。

美国海军武器系统司令部组织了一系列菜单式的打击试验。在饱经25天的狂轰滥炸之后,美国号才缓缓沉入大西洋。不过,美国号抵挡了25天的轰炸才沉没其实不具备参考意义。因为爆炸试验是一项接一项安排的,需要对每个轰炸项目进行评估,攻击不是持续不断的,航母本身也在多处被安装了高爆炸药

三是被攻击航母是空船状态。美军用来击沉实验的航母,内部已被清空,没有平时装载的燃油和弹药。所以非常抗打击。不仅仅是航母,在以往历次的退役军舰击沉实验中,被打击的军舰的抗沉性能都超出预期,这主要是军舰上没有燃油弹药的缘故。

而在实战中,航母被击中以后,很可能引发燃油的混合气体爆炸,或者弹药的殉爆,这才是航母被击沉的主要原因。在实战中航母如果面对全方位持续性的饱攻击,肯定会很快下沉。不过,现代军舰已经发展出一整套损害管制措施,例如尼米兹级航母上设有30个损管队,设有泡沫消防装置,水泵设备能在20分钟内调整舰体15度横倾。经过培训的船员如果应对得当,受损军舰控制伤情甚至重新恢复战斗力的情况并非罕见。

尽管要彻底击沉超级航母并不容易,但要让它失去战斗力倒没那么难。如果因火灾或飞行甲板受损令舰载机无法起降,航母也就失去了作战能力。1967年,美国“福莱斯特”号航母因战机误发火箭弹引发全舰火灾,造成134人死亡,维修了整整7个月。所以,在战时,并不一定要击沉美国航母,只需要破坏其飞行甲板,就能让航母失去战斗力。

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