战舰:美国海军的巡洋舰为什么是“方屁股”?

2022-01-31 19:17:58 神评论

17173 新闻导语

作为一艘军舰的“屁股”,舰尾总是一个看似并不起眼的存在。但是,在军舰乃至船舶的设计史上,舰尾的设计也拥有着多种不同的设计与构造。在二战期间服役的美国巡洋舰上,就采用了在各国海军舰艇中并不常见的方形舰尾。为什么美国巡洋舰会采用方形的舰尾?方形舰尾又有着什么样的优势呢?

作为一艘军舰的“屁股”,舰尾总是一个看似并不起眼的存在。但是,在军舰乃至船舶的设计史上,舰尾的设计也拥有着多种不同的设计与构造。在二战期间服役的美国巡洋舰上,就采用了在各国海军舰艇中并不常见的方形舰尾。为什么美国巡洋舰会采用方形的舰尾?方形舰尾又有着什么样的优势呢?

“克利夫兰”级轻巡洋舰“普罗维登斯”(CL-82)的方形舰尾

二战爆发前服役的许多巡洋舰乃至战列舰,喜欢采用“巡洋舰型尾”,这种舰尾设计的特征在于具备光顺曲面的尾部伸出部分,且尾部大部分浸入水中。巡洋舰型尾设计让船体航行时的阻力减小,军舰不论是前进还是倒车,航行阻力都较小,提升了航速性能,减少了燃油的消耗。同时由于巡洋舰舰尾拥有尾伸部分,对船体尾部水线下的舵机和螺旋桨也具备一定的保护作用。

三种典型的“巡洋舰型尾”设计

德国海军“欧根亲王”号重巡洋舰的巡洋舰型尾,可见她的舵机和螺旋桨都距离舰尾较远,如果被其他舰船“追尾”,可以得到一定程度的保护

但是美国海军却在二战期间新造的“克利夫兰”、“巴尔的摩”等级别的轻、重型巡洋舰上采用了新式的方形舰尾。方形舰尾的特征是尾部拥有垂直或者斜的艉封板,如同一艘军舰的尾巴被人用刀切过了一样。

方形舰尾相对于巡洋舰型尾,最大的优势就在于可以进一步提升高速航行性能。高速水流在经过方形舰尾时,会呈直线喷射而出,而且水流会沿着尾部的边缘延伸相当一段距离,好像军舰的舰尾长度被拉长了一样。这种提升了军舰舰体有效长度的作用也被称为“假艉”或者“虚长度”,它更好地减少了船体高速航行时的阻力。

高速航行中的“巴尔的摩”级重巡洋舰“匹兹堡”号,可见她的方形舰尾设计

另外在军舰的航行过程中,由于速度、舱室压载量、武器配置等因素的影响,可能会产生“艉倾”现象,也就是舰体向舰尾下沉倾斜的情况。而方形舰尾由于排水体积较大,一定程度上可以缓解“艉倾”的程度,提升军舰的航行稳定性。

“艉倾”现象,方形舰尾的采用有利于改善艉倾程度,提升航行稳定性

方形舰尾还有一个显著的优点:它给军舰带来了更大的后部空间。在美国海军的“克利夫兰”、“布鲁克林”级等轻巡洋舰,以及“巴尔的摩”级等重巡洋舰上,方形舰尾所带来的后部空间被充分利用起来,舰体后部的内部空间成为了舰载水上飞机的机库,飞机折叠情况下可以容纳多达4架水上飞机,而舰尾甲板空间则用来布置弹射器、起重机等航空设施,不但便于水上飞机的整备保存,也有效提升了美国巡洋舰的航空侦察搜索能力。同时,美国设计师还喜欢在宽大的方形舰尾上安装防空炮位,进一步提升了防空能力。

“布鲁克林”级轻巡洋舰“火奴鲁鲁”号的尾部水上飞机库

“巴尔的摩”号重巡洋舰的舰尾,方形舰尾带来的宽大后部空间让她可以同时在舰尾布置2台水上飞机起重机和2个防空炮位

最后一点,方形舰尾的构造相较于传统的巡洋舰舰尾要更加简单,从而可以减少建造工时和建造成本,对于巡洋舰的快速批量生产工作有一定程度的帮助。

不过在20世纪早期,由于技术的限制,方形舰尾设计也有一定的缺点。例如方形舰尾的“假艉”效应只会在高速航行状态下出现,在低航速情况下,宽度增大的方形舰尾反而会带来船体阻力、降低航速。除此之外,如果军舰要在海上倒车,方形舰尾也会增大阻力,降低倒车航行速度。

而随着推进技术和材料的进步,方形舰尾逐渐克服了缺点,让它受到了军舰设计师们的欢迎。除了二战时期的美国巡洋舰外,英国皇家海军的“前卫”号战列舰,以及未能建成的“狮”级战列舰等,都采用了方形舰尾。而在现代海军的导弹驱逐舰上,方形舰尾也成为了主流的舰尾设计,不但优化了军舰的航速,也便于直升机甲板、舰尾拖曳声呐等各种设施与设备的布置。

英国海军“前卫”号战列舰的方形舰尾

“阿利·伯克”级导弹驱逐舰的方形舰尾

【来源:网络】
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