第二十八章 艦船CFD計(jì)算流體力學(xué)
鐘小偉笑道：“這可是你說的啊，小黃作證，到時(shí)候我可就安排你來負(fù)責(zé)這二二型導(dǎo)彈艇艇體的設(shè)計(jì)了！”
朱勁東點(diǎn)了點(diǎn)頭道：“當(dāng)然沒有問題，我保證完成任務(wù)！我建議，回去后我們就要用CFD方法對(duì)二二型導(dǎo)彈艇的艇型進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行水動(dòng)力和船模試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化艇型的設(shè)計(jì)?！?p> 對(duì)朱勁東來說，五百噸的穿浪雙體船總體，結(jié)構(gòu)，艇體的型線設(shè)計(jì)都是小意思了。
黃天天驚訝地道：“朱，看不出來啊，你還是深藏不露的高手??！”
朱勁東笑了笑道：“我只是膽子比較大一點(diǎn)而已！其實(shí)我們已經(jīng)掌握了小水線面船工程技術(shù)，包括主尺度與船型優(yōu)化，結(jié)構(gòu)外載荷，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞分析及總體設(shè)計(jì)方法，還有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，穿浪雙體船與小水線面船也有很多共通之處，在設(shè)計(jì)方法上可以借用，同時(shí)我們也可以著手開發(fā)我們自己的，用于穿浪雙體船型的設(shè)計(jì)軟件。”
鐘小偉點(diǎn)了點(diǎn)頭道：“這個(gè)確實(shí)，其實(shí)我認(rèn)為穿浪雙體船，本身就是在小水面線雙體船的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它保留了小水面線雙體船低阻，高耐波性和甲板面積寬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又融合了深V船型的特點(diǎn)，解決了小水線面雙體船的片體無儲(chǔ)備浮力，空間狹小和要求復(fù)雜的航態(tài)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，也解決了常規(guī)雙體船的連接橋離水面高度小的問題。所以它確實(shí)是很適合二二型導(dǎo)彈艇?！?p> 朱勁東道：“沒錯(cuò)，穿浪雙體船性能主要體現(xiàn)在快速性和耐波性上，它采用深V型剖面，對(duì)耐波性有利但對(duì)阻力性能不利，所以要將片體設(shè)計(jì)得更加瘦長(zhǎng)，片體間距增大，這樣阻力性能明顯優(yōu)于單體深V型船。采用瘦長(zhǎng)體，深V型，小干舷，窄支柱，使得水線面面積更小，加上尖削的穿浪首，在大風(fēng)浪中安全性好，第一艘穿浪雙體船在橫渡大西洋時(shí)，曾遇到五米高的大浪，還能以三十多節(jié)的速度航行，可見這種船型耐波性確實(shí)非常好，采用穿浪雙體船型的二二型導(dǎo)彈艇，性能一定會(huì)超過國(guó)外的毒蜘蛛級(jí)等單體船型導(dǎo)彈艇?！?p> 黃天天道：“那艘橫渡大西洋的穿浪雙體船叫海貓?zhí)?，是一艘七百噸?jí)的船，咱們五百噸級(jí)的導(dǎo)彈艇，應(yīng)該也差不了多少！”
朱勁東笑道：“沒錯(cuò)，所以我覺得五百噸的二二型導(dǎo)彈艇，它的航行性能一定能夠超過一千噸的輕型護(hù)衛(wèi)艦，不過在船型參數(shù)選擇時(shí)，我們要考慮到我們的導(dǎo)彈艇主要執(zhí)行任務(wù)時(shí)的海域，它的海浪譜特點(diǎn)，這樣我們就能設(shè)計(jì)出更合理的線型！”
鐘小偉道：“另外我想，我們也應(yīng)該要考慮采用減搖裝置，進(jìn)一步提高咱們的二二型導(dǎo)彈艇在遇到橫浪和斜浪時(shí)的耐波性，同時(shí)對(duì)咱們的艇員來說，采用減搖裝置后，舒適性也會(huì)有一定的提高，這對(duì)提高導(dǎo)彈艇的戰(zhàn)斗力來說，也是有很大作用的！”
朱勁東道：“最重要的還是型線的設(shè)計(jì)，我們回去以后，就要開始進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)了，盡快提交一個(gè)好的方案給湯總師，我想這樣她也能夠放心?！?p> 型線特別是水線以下的部分，決定了艦艇的浮力，穩(wěn)性，快速性，操縱性和耐波性，水上部分則是對(duì)艦艇的耐波性，穩(wěn)性和分艙穩(wěn)性有重大影響，也對(duì)艦艇的隱身性能有很大的影響。
二二型導(dǎo)彈艇是一艘隱身導(dǎo)彈艇，所以水線以上的型線也是很重要的。
不過這對(duì)朱勁東來說那就是小意思了。
二二型導(dǎo)彈艇在海軍裝備體系中，也不是最重要的裝備，所以朱勁東想著還是要加快速度，早點(diǎn)完成這個(gè)任務(wù)，同時(shí)也能讓二二型導(dǎo)彈艇早日建成下水服役，這樣它的作用才能更好的發(fā)揮出來，畢竟現(xiàn)在海軍是最需要它的，時(shí)間不能拖得太長(zhǎng)了。
鐘小偉道：“那咱們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該采用哪種型線設(shè)計(jì)方法呢？現(xiàn)在我們已經(jīng)有二百噸級(jí)的穿浪雙體船船型，如果在這個(gè)基礎(chǔ)上放大，采用改造母型法應(yīng)該是最快的了！”
改造母型法，就是以與設(shè)計(jì)船比較接近的現(xiàn)有的優(yōu)良船型的船體線型為母型，通過某種型線變形方法，由母型船的型線得到設(shè)計(jì)船型的型線。這也是目前船舶型線設(shè)計(jì)最常用的方法之一。
這有點(diǎn)類似于空軍的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)，比如說殲七戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上，就發(fā)展出了很多種不同的改進(jìn)型，比如說殲七E戰(zhàn)斗機(jī)，它就是在殲七基本型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的，在氣動(dòng)布局的設(shè)計(jì)上，采用了雙三角翼的設(shè)計(jì)，而基本型是純正的大后掠三角翼，這樣既有原來的大后掠三角翼的高空高速性能好的特點(diǎn)，又在低空低速性能方面有所兼顧。
還有一個(gè)例子就是殲八戰(zhàn)斗機(jī)，它就是在殲七戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上放大而來的，整體氣動(dòng)布局相似，只是體積和重量更大了，變成了雙發(fā)。
其實(shí)船型設(shè)計(jì)也是這個(gè)道理。
在沒有母型資料時(shí)，就只能采用自行設(shè)計(jì)法了，這就有點(diǎn)類似于戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)師，在新型戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有多少參考資料的情況下，就要采用自行設(shè)計(jì)的氣動(dòng)布局，與艦船類似，新型戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)出一種氣動(dòng)布局后，就要進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，不斷優(yōu)化才能得到比較滿意的設(shè)計(jì)。
而船型設(shè)計(jì)也是如此，采用自行設(shè)計(jì)法時(shí)，也要經(jīng)過詳盡的性能計(jì)算和船模試驗(yàn)，才可以得到比較滿意的船型。
現(xiàn)在還多了一種CFD計(jì)算流體力學(xué)方法，這種方法在飛機(jī)設(shè)計(jì)上應(yīng)用得比較早，通過CFD方法就可以大量的減少風(fēng)洞試驗(yàn)和各種試驗(yàn)，縮短飛機(jī)設(shè)計(jì)研制周期。
CFD方法，是計(jì)算機(jī)輔助空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)的核心，在飛機(jī)設(shè)計(jì)中的作用越來越大。早在七十年代，鷹國(guó)NASA驗(yàn)證戰(zhàn)斗機(jī)高機(jī)動(dòng)技術(shù)的HIMIT驗(yàn)證機(jī)，在設(shè)計(jì)中就采用了CFD方法進(jìn)行多種方案的比較，收到良好的效果，通過計(jì)算還發(fā)現(xiàn)了方案中的一些問題。
洛馬公司在設(shè)計(jì)F22戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)，氣動(dòng)載荷計(jì)算中就應(yīng)用了CFD方法，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度。
對(duì)于船舶來說也是如此，應(yīng)用CFD方法就可以大大的縮短設(shè)計(jì)和船模試驗(yàn)的周期，減少很多不必要的工作，少走彎路。