舰船研制的重大科学问题及其如何解决:序言，不沉性与稳性

发布日期： 2021-08-10 来源：翻译：严宝兴 访问量：

舰船研制的重大科学问题及其如何解决：

序言，不沉性与稳性

作者：

Е.Г.查哈罗夫 – 技术科学博士，教授，海军少将；

В.В.叶密列亚诺夫 – 技术科学副博士，海军上校；

В.П.谢高里欣 – 技术科学博士，大校；

В.В. 邱玛科夫 – 医学博士，教授，卫生勤务上校。

翻译：严宝兴

序言

基于多种科学的研究成就才造就当代舰船的研制成功。在这些学科中，首先是研究舰船航海性能的理论、舰船的建筑学以及船体强度理论、研究舰船对武器攻击的防护、抗爆以及防火问题、针对基于舰船物理场探测舰船设备的舰船隐蔽性研究，还有对舰船居住性以及其他多方面舰船性能的科学研究。建议贯彻应用于舰船设计、建造的技术思路和具体的技术解决措施不仅应反映现阶段的科技发展水平，还要预见今后10 – 20年内的作战使用要求。正因为如此，在研制舰船的整个过程中，不断的去解决旨在提高水面舰艇以及潜艇作战能力和使用性能的各种科学问题具有极其重要的意义。

1. 不沉性与稳性

2. 耐波性

3. 快速性，操纵性和推进器

4. 潜艇动力学

5. 关于动力支撑型舰船

6. 舰船强度和结构材料

7. 振动

8. 抗爆性

9. 结构防护

10. 防火安全

11. 隐蔽性和舰艇物理场防护

12. 居住性

13. 完善舰艇设计方法 做好设计决定论证

不沉性与稳性

舰船不沉性的主要理论及其实践早在20世纪初期就由俄罗斯卓越的舰队指挥官、海军少将、科学家的С.О.马卡洛夫所创建，随后А.Н.克雷洛夫院士发展了这门科学。当代苏联不沉性科学学派的奠基人当属著名的造船科学家、海军少将瓦·格·弗拉索夫。在抗沉性方面做出杰出贡献的有Д.В.陶洛高斯塔伊斯基和Г.Е.巴甫连科。

在上世纪40年代末至60年代初期，提出这样一个问题：当一个部分隔舱遭受进水，同时具有显著纵、橫傾受损船体的舰船，应该向舰队推荐采取何种扶正方法并推广其应用。为此，按照海军第一中央科学研究所的倡议，于1953年举行舰船生命力研讨会，会议做出要对实船进行抗沉扶正试验的决议。

为此而建立专门的委员会。参加的著名专家既有来自国防部第一中央科学研究所、以克雷洛夫命名的海军学院、以Ф.Э.捷尔任斯基命名并获列宁勋章的海军高等工程学院，也有来自工业部门的专家。他们参加在喀琅施塔特举行对“马克西姆·高尔基”号巡洋舰以及“严格”号驱逐舰进行独特的抗沉扶正训练试验。有意识的让这些舰艇的某些指定隔舱进水以进行抗沉扶正行动。试验进行的很顺利，委员会一致认为瓦·格·弗拉索夫提出的扶正舰船方法最为合理。这一方法的基本特点是当缺乏对已破损浸水舱室的可靠数据时，根据船体的倾斜情况，确定需要选择多大的力矩以扶正该破损舰船；再据此确定需要选择那些舱室进行灌水才能产生足够的力矩以扶正舰艇。这样的条件是最大程度的符合在作战形势下进行抗沉以保障舰船生命力的实际条件。这就是与原先А.Н.克雷洛夫所倡导方法的不同之处，并且显示出它的实用价值。海军下达命令要求在全舰队贯彻推行这一经过检验的破损舰艇扶正方法。

1949年在“机警”号驱逐舰上进行的实船试验是为了研究风力导致舰船橫傾的作用，这一试验揭开了一系列试验研究该问题的序幕，并于1953年创建了动稳性理论。对此研究工作做出卓越贡献的是克雷洛夫中央科学研究所的研究人员Г.А.费尔索夫。

上述在舰船不沉性和稳性方面的研究成果写入1952年首次颁布的海军对舰船的设计要求文件。根据承受的风力强度和舰船的橫傾确定舰船的稳性衡准；而舰船的不沉性衡准则是根据给定浸水隔舱的数量以及此时的舰船吃水和稳性参数予以确定。

至于说到潜艇，则可区分为水面不沉性和水下不沉性两种状态。上世纪60年代前是为制订潜艇不沉性要求的第一阶段，当时只是把破损浸水后潜艇的静态纵傾角作为潜艇应满足的衡准，但是对这一纵傾角数值的确定缺乏特别的依据，唯一提出的要求是该破损未对潜艇的作战以及其他技术设施带来严重的后果。评估该纵傾值的具体数据则是按第18中央设计局的Д.Л.伽尔马斯和А.В.巴塞列维奇两位专家所制订的图谱确定。

由国防部第一中央科学研究所的С.И.克雷洛夫专家对设置通海阀和排水孔潜艇纵向稳性问题的研究表明，评估破损潜艇的安全性时，纵傾并非决定性因素，纵向稳性储备才是。因此建议不仅应根据破损潜艇的静态纵傾值，同时还要评估其纵向静稳性最大力臂值来制订潜艇的不沉性衡准。海浪对潜艇不沉性的影响则既未研究，也未加以考虑。随着舰船航速的提高和潜艇下潜深度的增加，要求对潜艇稳性和不沉性作进一步的深入研究。制订了“恢复破损舰船稳性以及扶正其浮态的总规则”，并为水面舰船和潜艇均制作了其随船不沉性文件的样板。

对风力引起舰船橫傾的研究工作结果是导致在1958年制订出航行于波浪中舰船应能承受极限风速的计算方法。这就能对这些舰船按照所能承受的风速，而不是风压来制订对它们的稳性衡准。与此同时，克雷洛夫中央科学研究所的专家们也解决了原子弹爆炸空气冲击波作用于舰船的问题，制订出在该条件下舰船横倾角的计算方法。

尽管对潜艇的不沉性问题进行了广泛而系统的理论和试验研究，可一直到上世纪70年代初期，这些研制者仍未对不设置通海阀的潜艇由于破损而导致海水进入潜艇耐压壳体后，在汹涛海况下，导致潜艇产生严重险情的这个问题给予足够重视。他们并没有对可能发生这种破损的潜艇提出专门的设计要求。只在晚些时候才对处于水面状态的潜艇制订出对它的水面不沉性要求。这一要求既考虑由于海浪的作用而导致潜艇的主压载舱浸水亦计及潜艇自身摇摆产生的影响。

在研制储备浮力小的潜艇时，发现适用于双壳体潜艇的不沉性要求对单壳体潜艇是不可能完全满足的。因此，在上世纪80年代末期，国防部第一中央科学研究所对保证潜艇的水面和水下不沉性制订出新的概念，它考虑这两者之间的相互影响。与此同时，对单壳体潜艇则提出必需设置通海阀；而对双壳体潜艇，则其艏、艉端部必需设置主压载水舱。

始自上世纪50年代，就开始研究以研制可用于保障潜艇生命力与破损潜艇不沉性技术设施自动运作系统。这样的一些系统不久就被研制出来并开始推广应用。

在潜艇的设计中特别关注从结构上来保障潜艇储备浮力和稳性，以及其不沉性计算的自动化。在解决这后一个问题时，得到国防部第一中央科学研究所，克雷洛夫中央科学研究所和“阿芙洛尔”科学生产联合体的专家们的积极参加。国防部第一中央科学研究所的专家们照例，不仅是这一课题的倡导者，更是水面舰艇以及潜艇不沉性问题大部分研究任务的直接承担者，也是一系列计算方法资料和专著的完成者。他们是Н.С.索洛明科院士，С.И.克雷洛夫，Ю.И.库兹涅佐夫和Л.Ю.霍恰科夫。

待续

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