航母上宽下窄、“头重脚轻”却从未翻倒,原来内部结构别有洞天!

大型核动力航母甲板宽度可达78米,而吃水线宽度也就在40米左右,这么“头重脚轻”的样子为何不会“翻船”呢?其实道理也很简单,很多人小时候都玩过“不倒翁”,不倒翁能够保持不倒原因就在于其中心很低,不论上部如何摇摆,只要幅度不超出其重心高度就不会倒

严重“头重脚轻”的美国“尼米兹级”核动力航母!


船舶设计如何保持稳定性的示意图

而对于航母也一样,虽然上层建筑体积庞大,但是大部分是机库、人员居住舱室等,整体质量相对来说并不大,整个船体绝大多数重量集中在水线以下,包括发动机(或者核反应堆)、油库、弹药库、泵阀管道以及用于调整船体平衡的压载水舱等,这样船体的重心就会比较低(一般会保持在吃水线以下),即使上部发生倾斜、摇摆,只要不超过一定的幅度,就不会发生侧翻的现象!

英国“皇家方舟号”航母结构剖面图,可见底部基层密布大型设备!


美国“福特号”核动力航母的局部结构示意图,底部几层也是布置了大量重型设备!

除了将整个船体的重心设计的尽量低以外,对于类似航母、巡洋舰、大型驱逐舰等水面舰艇,还普遍装有减小摇摆幅度、提升航行稳定性的减摇鳍!这是一种从鱼类身上学习而来的减摇装置,也是“仿生学”应用在军舰设计方面的一个典型案例。当船舶发生摇摆或者海浪的冲击时,通过控制船体底部两侧的减摇鳍装置的动作,可以抵消或者抑制船体的摇摆幅度,进而也可以防止船舶在大的冲击下发生侧翻。

船舶减摇鳍结构示意图


英国“伊丽莎白女王级”航母系统组成,可见其底部侧面支出了2具减摇鳍翼面

现代船舶设计是一个复杂的体系,像航空母舰这样的超大型军用舰船,其设计要求和复杂程度远非民用船舶可比,不仅要考虑舰艇本身遭受各种武器打击的能力,还要考虑各种恶劣天气、作战环境的影响,在建造完成后还要进行最大航速下的极限机动性测试、抗爆炸测试等,在经历了“百般蹂躏”后才会交付海军使用!因此,对于航母的抗侧翻能力,完全不必担心!

“尼米兹级”核动力航母进行小半径快速机动时发生了大角度倾侧!


“尼米兹级”核动力航母进行抗爆测试!

对于事物的认知都是一个循序渐进的过程,尤其是在军工领域的进步更是不允许有任何的“弄虚作假”,任何一点瑕疵都可能要付出生命、甚至战争胜负的代价!我国经过在“辽宁号”上10年的摸索才真正掌握了航母设计的能力,才有了后续“山东号”等国产航母的快速设计、建造的结果!所谓“厚积薄发”、“积跬步至千里”,相信会有更多的好消息会接踵而来!

国产第二艘航母效果图!

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