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第一期——戰(zhàn)艦結構

2022-09-13 19:14 作者:NavalArt  | 我要投稿



從遠古時期的槳戰(zhàn)艦到日德蘭的火雨,無數(shù)冰冷的鋼鐵、設備構成了有機而富有生命力的整體。戰(zhàn)艦制造是工業(yè)史上的奇跡,本期將以維克斯/克萊門森級驅逐艦為案例,解讀一艘老式驅逐艦的基本構造。


戰(zhàn)艦簡史:克萊門森級驅逐艦

克萊門森級驅逐艦(英語:Clemson?class?destroyer),是美國在一次世界大戰(zhàn)后期建造的驅逐艦,和前兩級一樣是平甲板設計,又被通稱為平甲板驅逐艦(Flush?deckers)。此級總共下訂162艘,但6艘取消,完成156艘。由于產(chǎn)量過大,甚至于導致美國海軍在往后的數(shù)十年間都沒有再建造驅逐艦。

克萊門森級設計時代較早,因此相比于太平洋戰(zhàn)爭時期的驅逐艦顯得較為簡陋且落后,但是其作為美國海軍早期平甲板型量產(chǎn)化驅逐艦,其在美國海軍史上畫上了濃墨重彩的一筆。作為20世紀20年代的新銳驅逐艦,其設計具有極高的典型意義,本期將以USS Doyen(DD-280)的設計圖為案例介紹戰(zhàn)艦艙室劃分及其含義。


前段外部設施

戰(zhàn)艦前段外部構造

卷揚機:卷揚機作為一種船用設施,利用液壓制動和棘爪釋放和升起船錨


測距儀:在火控雷達出現(xiàn)之前,光學測距儀是指揮艦炮的觀測與校正的最重要裝置,其負責為艦炮開火提供距離數(shù)據(jù)與對火炮彈著進行校準。

ORP Wicher的測距儀與其操作人員

指揮儀:通過解算射擊諸元,指揮火炮攻擊,火炮指揮儀在火控系統(tǒng)中擁有著不可替代的重要作用。同時根據(jù)其功能,往往被劃分為對空射擊指揮儀與艦炮射擊指揮儀,各自負責對空防御與對海攻擊。由于克萊門森作為一戰(zhàn)時建造的驅逐艦,對空防御需求較低,其并未安裝獨立的對空測距與指揮裝置。

克萊門森的指揮儀

瞭望哨:桅桿觀察哨位是一項古老的技術,利用桅桿高度以抵消地球曲率影響,增加觀察距離是最行而有效的偵察方式之一。

我敢保證這是世界上體力消耗最大的工作之一


前段內(nèi)部設施

戰(zhàn)艦前段內(nèi)部構造

艏柱:船體最前端,從船底到甲板,連接兩側外板和龍骨的構件,其能夠提高艦體抗浪性,同時在遭受撞擊時其將第一個遭到?jīng)_擊,因而艏柱對首端強度具有重要意義,必須有足夠的強度和剛度。


艏尖艙:艏尖艙位于艦船防撞艙壁前,可防止船首破損進水而漫及其他艙室。常用做壓載水艙,以便調(diào)整船舶縱傾。


錨鏈艙:錨鏈艙是存放錨鏈的艙室,位于船首防撞艙壁之前,錨機的下方,錨鏈由錨鏈艙連接至卷揚機,在錨鏈艙與甲板之間往往存在著一個通道供錨鏈穿過。由于其往往充斥著濃重的海腥與鐵銹味,其往往也被用于作為禁閉室。

前者即錨鏈艙 我相信你不會想在這里面關禁閉

配電室:調(diào)度艦船電力,充斥著配電設施與變壓設施。


水聽站:安置聲納設備的艙室,通過主動/被動聲納對水下目標進行搜索與定位。

聲納艙的內(nèi)部

燃油儲罐:儲存燃油的儲罐,其往往被認為是防護的一部分。


彈藥庫:儲存彈藥的艙室,其往往被裝甲包覆,同時通過安裝防火門與利用水箱包覆(濕式彈藥架)來降低其受到損害的可能。

即使驅逐艦彈藥較少 殉爆也會導致嚴重后果

船員艙與軍官室:驅逐艦往往擁有4-6個船員艙與1個軍官室,相比于擁擠而狹小的船員艙,軍官室往往要大許多,但是由于驅逐艦艦體夠造限制,這使得軍官室也往往僅有4-6平方米大小。但是這已經(jīng)遠遠超過了船員艙水平,畢竟4-6個大漢擁擠在2-3平方米的空間內(nèi)并不是一件令人開心的事情。

擁擠不堪的驅逐艦宿舍

醫(yī)務室:醫(yī)務室負責治療傷員,由于遠洋艦艇并不能時??堪兑灾委焸麊T,這使得醫(yī)務室成為了遠洋艦艇的必需品。


艦橋:艦橋是艦船的指揮中樞,艦船的主要設備控制均集中于艦橋,同時也是艦長、大副等主要人員所在位置。艦橋同樣分為開放式艦橋、半開放式艦橋與封閉式艦橋。

HMS Sirius的開放式艦橋

無線電室:無線電室內(nèi)安放了大量無線電通訊設備,負責艦船的無線電收發(fā)工作。


中段外部設施

戰(zhàn)艦中段外部構造

救生筏與小艇:如果艦船不幸沉沒,那么小艇與救生筏將會是船員的救命稻草,相比于救生衣,小艇與救生筏將會極大的增加失事海員的生還幾率。同時小艇也能為補給與人員運輸提供極大的便利,在船舶不能進入的淺水港承擔通勤與運輸任務。

這些小艇在世界大戰(zhàn)期間拯救了無數(shù)人的生命

煙道:煙道連接著鍋爐,排出鍋爐所產(chǎn)生的高溫廢氣與煙塵,鍋爐的燃燒效率與其息息相關,如果煙道遭受損壞,其排氣效率降低,將會大大影響鍋爐的燃燒效率,導致鍋爐出力降低。同時,煙道的布局也影響著艦上居住空間與光學觀察效率,不合理的煙道布局會導致煙霧倒灌等嚴重后果。


張線:普通線纜主要作用為加固桅桿與懸掛信號旗,無線電天線則增加了無線電通訊距離。


加強筋:增加肋板、肘板、組合型材等局部剛性用的骨材,用于強化艦體結構強度。

橙色部分為加強筋 藍色部分為舭龍骨

舭龍骨:舭龍骨設在沿船長方向的舭部,用來減輕船舶橫搖,故又稱減搖龍骨。舭龍骨是裝設在船體中段舭部外側,近似垂直于舭列板的縱向鰭狀構件,它沿著水流方向布置,長度約為1/4~1/3的船長,兩端逐漸變小。舭龍骨外緣不能超過船底基線和舷側線所圍成的區(qū)域,這樣才能避免舭龍骨被水下的硬物撞壞,也能避免影響船舶靠岸。

舭龍骨的工作原理


中段內(nèi)部設施

戰(zhàn)艦中端內(nèi)部構造

鍋爐艙:容納鍋爐的艙室,其往往由裝甲保護,避免鍋爐受擊喪失動力或發(fā)生爆炸。鍋爐艙常與輪機艙相鄰,以縮短蒸汽管系,便于工作聯(lián)系。為避免軸系通過鍋爐艙過長,該艙一般位于輪機艙前方。艙頂設有爐艙棚,供通風、采光、排煙,并設置有鍋爐艙出入口和吊放鍋爐及其附件用的吊機口。鍋爐艙內(nèi)溫度較高,故應設置通風井以改善人員工作條件。鍋爐不僅僅為艦船提供蒸汽,同樣能夠提供暖氣等生活功能。

鍋爐艙環(huán)境十分惡劣

輪機艙:輪機艙為船舶的動力中心,通過將鍋爐輸出的蒸汽轉化為機械能,為艦船提供動力,輪機艙一般位于橋樓正下部的主船體區(qū)域。機艙的位置直接關系到船舶上建結構、縱傾調(diào)整、船體結構與強度等問題。

約翰巴特爾級驅逐艦的剖面 藍色為輪機 綠色為鍋爐 紅色為煙道

潤滑油罐:潤滑油是船舶柴油機及各種機械設備必須使用的材料,主要作用在于降低摩擦阻力,增加機械運行效率。由于輪機艙存在大量活動機械,潤滑油儲罐往往放置于輪機艙內(nèi),便于為輪機提供潤滑以提高效率,增加使用壽命。


儲備飲用水:遠洋船舶往往會攜帶大量儲備飲用水,減少靠岸補給次數(shù)增加巡航自持時間。


廚房:廚房,需要注意的是船舶上的廚房存在鍋爐廢熱利用這一工作方式,因而其往往靠近鍋爐艙以利用其廢熱。


后段外部設施

戰(zhàn)艦后段外部結構

魚雷發(fā)射管:魚雷發(fā)射裝置,通過壓縮空氣將魚雷從發(fā)射管中推出,其并不入侵甲板,但是仍存在回旋結構與人力回旋備份,同時應給予魚雷發(fā)射管充分的回轉空間。甲板上常見的壓縮氣瓶除了裝有二氧化碳以供滅火以外,也常常配置有發(fā)射管所需的壓縮空氣。

拆除了魚雷武裝的克萊門森級 可以明顯看見回旋機構的痕跡

螺旋槳保護架:由于艦船構型或是螺旋槳直徑較大,艦船螺旋槳往往超過舷側線邊緣,這使得船只螺旋槳容易遭到撞擊從而導致?lián)p壞,因此艦船往往安裝有螺旋槳保護架這一支架結構,通過支架延伸,避免螺旋槳遭到撞擊損壞。

USS Farraout的螺旋槳保護架

深水炸彈滑軌:釋放深水炸彈的滑軌,也常常被改造為水雷滑軌以執(zhí)行布雷任務。

橙色位置即為深彈滑軌

高射炮/高平兩用炮:高射炮與高平兩用炮承擔了對空防御的任務,由于需要執(zhí)行對空防御,高炮布局對射界與射擊角度十分敏感,同時較為分散的布局也可增加其生存性,避免因受擊而導致高炮群大面積失效。


:舵是設置在船體外,利用其與流體的相對運動在葉面上所產(chǎn)生的作用力,對船舶施加回轉力矩而控制船舶航向的設備。通常由舵葉和舵桿組成。同時船舶也往往會攜帶利用人力進行操作的備用舵,避免主舵失效時徹底失去機動能力。


螺旋槳:由槳轂和若干徑向地固定于轂上的槳葉所組成的推進器,俗稱車葉。螺旋槳應在舷側線范圍內(nèi),若超出其范圍,則應加裝螺旋槳保護架以避免其遭受撞擊。


傳動軸:螺旋槳通過傳動軸與輪機連接,傳動軸不宜過長,過長的傳動軸會導致其壽命降低或是增加制造難度。


后段內(nèi)部設施

戰(zhàn)艦后段內(nèi)部結構

魚雷室:儲存魚雷的艙室,由于魚雷極易殉爆,且?guī)缀鯚o法在顛簸的海面上完成再裝填,因而魚雷庫往往安放于船舶底層。


補給倉庫:遠洋船舶往往具有補給倉庫,以提供遠洋時的補給,同時足夠的補給也可顯著減少補給次數(shù),增加巡弋時長。


帆棚倉庫:戰(zhàn)艦往往會在駐泊時加蓋帆棚,用以遮擋陽光與雨水,同時遮擋其甲板設備。


舵機艙:在船尾上甲板下面的艙室內(nèi)裝有舵機設備,稱為舵機艙。舵機艙一旦損毀就會導致主舵失效,因而往往存在裝甲保護。

應急舵并不依靠舵機 而是使用尾部卷揚機操作
整體結構示意


克萊門森級驅逐艦并不是世界上最為優(yōu)秀的驅逐艦設計,但是它作為美國海軍量產(chǎn)化驅逐艦的開山之作,其設計思路與應用深深影響了美國海軍驅逐艦的設計與建造,使得驅逐艦脫離了魚雷搭載艦或是驅逐魚雷艇的任務范疇,任務多樣化促使了這一艦種的轉型,其經(jīng)典的設計使得其二戰(zhàn)依然能夠作為護航力量活躍在戰(zhàn)爭前沿。她是新一代驅逐艦的標準范例,其略顯擁擠而復雜的結構承載的不僅僅是鋼鐵與火炮,更是一個全新的多任務化時代的開始。



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