為什麼佩裡級護衛艦的76mm主炮在軍艦中部?

我胡說你瞎講


原因其實很簡單,拿來壓秤的……



好吧,這是玩笑的說法,當然其實確實是用來增加舯部重量的,佩裡級在重量分配上有個很嚴重的問題,就是兩頭沉,中間輕,首部的MK13多用途發射架加上40枚備彈,尾部的直升機甲板和機庫等設施都是非常吃重量的,而作為主力的兩臺LM2500-30燃氣輪機又比傳統的柴油機或蒸汽輪機系統輕很多,導致佩裡級全艦配重呈中間輕,兩頭沉的狀態,這種狀態在航行中穿浪時,往往導致舯部結構受力過大,容易在航行一段時間後造成艦體舯拱,會嚴重影響艦體壽命,所以在設計時,佩裡級把主炮放在舯部上層建築上方,希望能用主炮平衡配重,然而問題是……佩裡級的配重不均衡實在太嚴重,一門主炮根本解決不了問題,早期生產的佩裡級在航行一段時間後不同程度出現了舯拱……所以在後期亞型上,採用了加厚舯部鋼板和結構骨架的措施(例如灣灣的成功級就採取了這一措施),一方面增加舯部重量,一方面加強舯部結構,而較早建造的各艦,在入塢大修改造之前,就只能臨時在舯部增加100多噸壓倉鐵來壓秤了。

有人好像根本沒搞明白,船舶設計中穩性配平和應力配平是兩個概念好麼?穩性配平做好了不等於應力配平就做好了,一條船可以看成是若干個由結構骨架固定連接起來的分段,每個分段都同時受到向下的重力和向上的浮力作用,對於整條船來說,所受重力和浮力是相等的,但是對於分段來說,所受重力是自身重量決定的,所受浮力是本分段排開水的體積決定的,這兩者未必相等,所以所受浮力大於重力的分段就要分擔重力大於浮力分段的受力差,而這個差值就是由連接分段的艦體結構來承擔。我們可以把艦體分段簡化為艏舯艉三個大段,從簡單的受力分析就能看出,兩頭輕中間沉和兩頭沉中間輕的狀態,重心都是可以落在艦體中部,也就是說不會對縱向穩性平衡造成影響,但是在艦體應力方面,如果我們把艦體看成一個扁擔,那麼兩頭重力大於浮力,中間浮力大於重力的狀態,簡化受力之後就相當於一個人挑著兩桶水的狀態,兩桶水就相當於首尾重力和浮力之差,這個差值越大,扁擔中部也就是艦體舯部受到向上的應力越大,這個受力超過了艦體結構承受能力,就產生了舯拱變形,如果兩頭太輕中間太沉,那麼就相當於兩個人抬著一桶水,這桶水就是舯部浮力和重力的差值,這個差值越大,舯部受到向下的應力越大,如果超過結構承受範圍,就會產生舯垂,而且在船舶設計和配載時,不但要考慮到在靜水中的船體所受應力不能超標,還要考慮到船舶在風浪中航行時,穿浪過程帶來的應力變化。再回來說佩裡級,佩裡級採用了鋁合金上層建築和燃氣輪機,大大減輕了重量,然而很不幸的是,這些減重都發生在舯部分段,雖然對於穩性平衡甚至有好處,但是卻嚴重影響了應力配平,導致產生了舯拱的危險,所以佩裡級設計時有意識的把主炮放在了舯部上層建築的位置,試圖以主炮的重量改善應力配平,但是這個設計並不成功,或者說只是勉強在靜水條件下達成了應力不超標,佩裡級早期批次各艦在航行一段時間後,不同程度的產生了舯拱現象,嚴重危及艦體壽命和航行安全,所以美國海軍緊急修改了後續批次設計,增加舯部艦體鋼板厚度和結構件重量強度,一方面給舯部增重以減小應力,一方面加強結構強度以提高承力,而已經服役的艦,則臨時在舯部增加壓倉鐵來配平應力,等到入塢維修再更換鋼板和結構件。


DDG的老船塢


為了給前面的標準導彈讓位置。


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