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原文传递五体航母设计研究

论文题名：	五体航母设计研究
关键词：	航空母舰;五体航母;舱室布局;舰船设计
摘要：	传统的单体航母设计受结构形式的限制，面临许多问题。五体船作为一种新船型，在结构和性能方面具有很大的优势，拥有广阔的应用前景。将五体船技术与航母设计技术结合起来，形成五体航母设计研究，将具有较大的意义和研究价值。本文从总体要素设计、飞行甲板和机库设计、舱室布置设计以及阻力与耐波性计算方面进行五体航母设计研究。　　本文首先进行五体航母总体要素设计。在舰载机选型和起飞方式、动力系统选择和推进系统方面进行了论证。结合航母设计技术和五体船设计资料，从性能以及结构的角度进行主体和侧体主尺度选择；基于母型改造法设计了主体和侧体型线；进行了侧体布局和五体航母静水力计算，建立了五体航母三维模型。其次，进行了飞行甲板和机库设计。从多种要素对五体航母飞行甲板设计进行论证，生成了五种设计方案，从最多舰载机装载数量、结构可行性、布列调运方便性、出动回收能力、生存能力等角度进行分析论证，确定出双直通飞行甲板方案作为最终方案。针对选出的飞行甲板设计方案进行了五种状态下的舰载机布列调运分析，对飞行甲板布列调运的通达性进行评估。最后对五体航母机库进行了设计，确定了机库的主尺度并进行了布置，确定了机库舰载机装载量。然后，对五体航母进行舱室布置设计。论述了航空母舰舱室布置的原则和分类要求。针对上层建筑、飞行甲板以下主体和侧体各层甲板进行了详细的舱室布置设计。利用各层舱室的型容积和型容积系数近似计算了各层甲板舱室以及侧体和上层建筑的容积，从而可以得到整船的近似容积。计算了生活保障系统、航空保障系统、航行保障系统和作战保障系统的舱室容积，以及弹药舱、航空煤油舱和供膳舱室关键舱室的舱容。对五体航母的舱室布置以及舱容计算，为舱室布置的可行性提供了一定的依据。最后，采用Maxsurf-Resistance软件的瘦长船体分析法对五体航母进行了阻力计算及分析。获得了设计航速下五体航母周围自由表面波形，获得了五体航母总阻力、主机功率、裸船体阻力系数、剩余阻力系数、兴波阻力系数、摩擦阻力系数、粘性阻力系数等随速度变化时的曲线图，并对这些曲线规律进行了分析。采用Maxsurf-Motions软件的Strip理论对耐波性进行了计算及分析，得到了不同海况下不同航速不同航向角船体的运动位移单幅有义值，依据舰载机起降和调运衡准，分析讨论了适合舰载机起降和调运的海况条件、航速和航向角。获得了不同海况下的理想着舰点垂荡RMS极坐标图系、重心处垂荡、横摇、纵摇RMS极坐标图系以及重心处不同航向角时的三种运动的RAO曲线。分析总结了五体航母垂荡横摇纵摇响应的不利航向角。根据重心垂荡横摇纵摇RAO曲线，分析总结得出不同航向角时三种响应的峰值点波浪频率，为五体航母改变航速或航向角，从而避开不利的遭遇频率，提供了依据参考。
作者：	张永辉
专业：	船舶与海洋工程
导师：	常欣;范金平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文