動(dòng)態(tài)塞不下就轉(zhuǎn)專欄啦(*v*)

淺談以前自己玩過(guò)的戰(zhàn)艦V-P模型計(jì)算（航速-功率），純屬興趣，不涉及專業(yè)內(nèi)容（都是中學(xué)時(shí)候玩的東西能有多高級(jí)呢）
最簡(jiǎn)單的是立方模型P=k*v^3。以圖1、2的數(shù)據(jù)，黎歇留號(hào)戰(zhàn)列艦的線形是比較符合這個(gè)曲線模型的線性的。
但是，如果依據(jù)圖3大河型的數(shù)據(jù)表，則V-P曲線明顯變化得更劇烈，在低速段更平直，而在高速段更暴漲。我大概高三時(shí)用線性規(guī)劃擬合的算法基本上就是參照這個(gè)曲線。
那么到底如何？其實(shí)應(yīng)該注意：大河的數(shù)據(jù)比較特殊，是不具有代表性的。其實(shí)大河還有很多地方都非常值得注意，比如其動(dòng)力的功重比其實(shí)很差，以及大部分資料對(duì)其的續(xù)航數(shù)據(jù)16節(jié)7200海里其實(shí)只能說(shuō)是指標(biāo)要求，而找有油耗的數(shù)據(jù)去自己算一下，其實(shí)大河在16節(jié)的續(xù)航完全超出了11,000海里。
比較有意思的是可以算一下不同航速段相對(duì)功率而言的燃料效率，其實(shí)在最高效率往下的航速，這個(gè)效率值反而較低，只是因?yàn)榈退傩枰墓β噬購(gòu)亩w效果是增加了續(xù)航。這點(diǎn)應(yīng)該跟螺旋槳的推進(jìn)效率還有蒸汽的壓力溫度（燃燒效率）都有關(guān)系。
大河的線形設(shè)計(jì)其實(shí)非常出色，在巡航速度段表現(xiàn)了非常優(yōu)越的阻力特性。

那么，我以前完全根據(jù)長(zhǎng)寬吃水方形系數(shù)這些尺寸來(lái)擬合航速-功率模型的阻力特性其實(shí)是不夠準(zhǔn)確的，雖然相比更早期的算法已經(jīng)更加精準(zhǔn)。資料中所提及的"Speed-Length Ratio"是有道理的。也就是考慮所引起的水波的形狀和艦體線形的適應(yīng)情況。所以，如果要適應(yīng)高速，則艦體普遍具有較大的長(zhǎng)寬比。粗淺從物理上解釋，艦體直線運(yùn)動(dòng)引起的水波，主要分前后兩個(gè)過(guò)渡區(qū)域。艉部的收攏線形，以及艏部的“穿浪”線形，理想的情況是讓海水“自然”地漸變流速，也就是盡量減少海水相互擠壓堆積的“適應(yīng)”范圍。但是這樣就比較有意思了，船又不能變形一會(huì)拉長(zhǎng)一會(huì)變短去適應(yīng)不同航速下的水阻效率。顯然高速所引起的水波需要更長(zhǎng)的“適應(yīng)段”，相對(duì)為了效率而需要增大高速艦的長(zhǎng)寬比。這便能一定程度上解釋為何大河型在高速段會(huì)相比其他新戰(zhàn)列艦有非常嚴(yán)重的功率暴漲現(xiàn)象。

順便一提，圖1要注意只是模型測(cè)試，對(duì)比圖2的實(shí)船公試也可以作為模型水池實(shí)驗(yàn)的合理程度的參考。

那么，稍微總結(jié)一下。對(duì)于估算戰(zhàn)艦的航速-功率模型，主要是分析艦體線形和不同航速引起的水波的一些參數(shù)。當(dāng)然，還要考慮螺旋槳效率?，F(xiàn)代的戰(zhàn)艦有些是具有變矩螺旋槳的。

順帶提一些戰(zhàn)艦的線形優(yōu)劣。霓虹的金剛級(jí)戰(zhàn)列巡洋艦在新造狀態(tài)的線形是非常優(yōu)越的，相對(duì)全速27.5節(jié)下功率相當(dāng)?shù)?。甚至可以說(shuō)金剛?cè)绱藘?yōu)越的線形也影響到了英國(guó)人在自己后續(xù)戰(zhàn)巡上的艦體線形設(shè)計(jì)。最上級(jí)重巡其實(shí)是有艉部線形收度過(guò)大的問(wèn)題，這導(dǎo)致全速時(shí)艉部噴浪嚴(yán)重，浪費(fèi)了推進(jìn)功率（從雜志《現(xiàn)代艦船》里最爛戰(zhàn)艦?zāi)瞧诳吹模?，其?shí)對(duì)比妙高、高雄的航速-功率數(shù)據(jù)也能看出來(lái)，最上多出了兩萬(wàn)馬力左右，而并沒(méi)有明顯的噸位增加。不過(guò)妙高、高雄實(shí)際上有超重問(wèn)題，公試的排水量是有一定水分的。德三的希佩爾級(jí)重巡其實(shí)線形說(shuō)實(shí)話差到迷惑，相對(duì)如此的最大功率來(lái)說(shuō)還不一定達(dá)到34節(jié)，不知道怎么回事。

最后，稍微補(bǔ)充一下。事情還不止這么簡(jiǎn)單。驅(qū)逐艦之類的小型快速艦艇在大約30節(jié)往后是可以滑行的，滑行狀態(tài)其實(shí)是能顯著減少阻力的。另外，海況、艦體光潔度、主機(jī)維護(hù)度等因素也對(duì)航速有很大的影響，其中特別是驅(qū)逐艦這些輕型艦艇更是明顯有海況對(duì)航速的影響，當(dāng)然還包括載重，一些驅(qū)逐的輕載跟滿載的吃水比例差異是很大的。

本來(lái)只是想隨便發(fā)個(gè)動(dòng)態(tài)而已...就這樣吧(*v*)放飛自我隨便寫了

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圖片出處：

1、2：《British,Soviet,French and Dutsch Battleships of WWII》

3：《舊日本海軍艦船》