技术领域
本发明涉及一种大型海上军事装备, 具体地说是一种组合式高速舰船的快速建造组合方法。
背景技术
众所周知,舰船是可移动的海上作战平台,舰船主要是以舰载机为攻击武器,中国造小吨位的核动力舰船技术已经成熟,众多的核潜艇已经在战备值班,但是大吨位水面舰只尤其是核动力水面舰只中国还未有,因此要结合中国的国情吸取美国造舰船的经验,创造性地建造适合中国国情的大吨位舰船或核动力舰船,虽然中国已经掌握建造廉价低浓缩铀的核反应堆的技术,如果用低浓缩铀建造大型的舰船,就意味着,造的快报废的快,使用成本高,得不偿失,因为更换堆芯而报废的舰船部分正式是舰船上部重要甲板部分,换堆芯的过程就是拆甲板的过程,换一次堆芯的成本相当于建一艘新船。如果在排水量和使用寿命上赶超世界先进水平,就必须解决使用廉价的低浓缩铀和更换堆芯而不报废整个舰船的关键技术门槛。
发明内容
本发明的目的是提供一种组合式高速舰船的快速建造组合方法。
本发明的目的是按以下方式实现的,包括:甲板模块、航行动力模块,建造工艺如下:
将舰船分解成甲板模块和航行动力模块,甲板模块和航行动力模块之间通过V形槽结构连接,在甲板模块的设计上,按照不同舰种配置不同作战用途的舰载武器,在航行动力模块的设计上,采用独立的船体设计,功能是为甲板模块提供航行动力和电能,通过配置不同数量的航行动力模块与甲板模块的快速组合,建造不同排水量不同作战功能的高航速舰船;
建造组合方法包括:流程式船坞的建造方法、甲板模块的建造方法、航行动力模块的建造方法、甲板模块与航行动力模块组合方法和航行动力模块的维修与更换方法,其中:
流程式船坞的建造方法:包括地上船台和沟槽船坞,地上船台和沟槽船坞串联在一起,甲板模块在地上船台上建造,航行动力模块在沟槽船坞中建造,地上船台至少条有两条梯形滑道组成,梯形滑道的断面形状与航行动力模块顶部的梯形接头形状相吻合,梯形滑道的长度至少与甲板模块的长度相当,梯形滑道的间距与甲板模块底部的V形槽接口的间距相吻合,梯形滑道的端部连接沟槽船坞,沟槽船坞的长度与航行动力模块的长度相当,沟槽船坞的底部设置有槽底船台,槽底船台与地上船台上的梯形滑道平行,地上船台上的梯形滑道与沟槽船坞中的槽底船台设计成坡道结构,沟槽船坞的深度等于航行动力模块的高度加上槽底船台的高度;
甲板模块的建造方法,从舰首到舰尾按框架式结构分层分段整体建造组合后备用;
建造双体舰船时,甲板模块底部两侧的V形槽接口至少平行连接两个航行动力模块,中
间的一条V形槽接口中间设置有密封舱门用于潜艇的靠泊补给;建造三体舰船时,甲板模块底部两侧的V形槽接口至少平行连接两个航行动力模块,中间的一条V形槽接口的前部至少连接一个航行动力模块,中间的V形槽接口后部设置有密封舱门用于潜艇的靠泊补给;
航行动力模块的建造方法如下:
航行动力模块除了为甲板模块提供电能外,主要功能是为甲板模块提供航行动力,结构与普通常规动力舰船或核动力舰船的船体部分结构相同,上部设置梯形接头,从船头到船尾,分段建造整体组装在一起备用,要求航行动力模块上部的梯形接头部分与地上船台上的梯形滑道平行对齐,且倾斜角度与地上船台的梯形滑道的坡道角度连贯吻合,以方便甲板模块向航行动力模块上滑动转移;
甲板模块与航行动力模块的组装方法如下:
使用牵引装置牵引甲板模块顺梯形滑道向航行动力模块上滑行转移,直至甲板模块转移到航行动力模块的梯形接头上,通过锁定机构锁定,模块化分体组合式舰船建造组合成功,向沟槽船坞中注水,待航行动力模块与甲板模块一同浮起后,即可驶出流程式船坞进行船体的内外装修以及舰载设备的安装配套;
航行动力模块的维修与更换方法如下:
模块化组合式舰船在使用过程中,如果某一航行动力模块需要维修更换或系统升级,先通过压载舱调整两个航行动力模块的吃水深度保持一致,再将需要更换的航行动力模块顺着甲板模块底部的V形槽接口利用自身的动力或通过齿轮齿条驱动机构驱动牵引滑出,将另一个航行动力模块顺着甲板模块底部的V形槽接口滑进,接替滑出的航行动力模块,接替的活动力舱模块滑进到位后通过锁定装置固定即可,更换过程在船坞中或在舰船靠泊基地或执行任务过程中都可进行更换。
本发明的优异效果是:该组合式舰船主要具有三大优势,1)采用模块化组合、简化造舰工艺,减小了建造难度,加快造舰速度,虽然没有建造大排水量舰船的技术水平,但是通过采用分体式组合也能加速赶超世界大排水量舰船建造水平;2)采用航行动力模块动力能源冗设计,能够大幅度提高航速和供电负荷,大幅度提升舰船的整体作战效能;3)兼顾潜艇基地功能,为潜艇提供海上隐蔽和机动补给,舰船与潜艇协同构建海空立体打击能力。
将大排水量舰船分解成甲板模块和航行动力模块,减小了舰船建造难度,甲板模块和航行动力模块之间通过V形槽结构连接,根据模块的组合快速建造不同吨位不同作战用途的舰船,即使航行动力模块需要维修或升级,也不影响甲板模块作战性能,尤其是使用核动力的航行动力模块,效果尤为突出,更换过程就和汽车换轮胎一样简单方便,采用上述设计,将会使大吨位舰船的安全性能和作战效能大幅度提高;
在航行动力模块的设计上,采用多冗余独立船体设计,将复杂的大吨位舰船建造工艺简单化、标准化、模块化和流程化,能大幅度加快中国国产舰船建造速度;航行动力模块功能是为甲板模块提供航行动力和电能,不同数量的航行动力模块与甲板模块的组合可以建造不同排水量不同作战功能的舰船。在远航过程中,即使剩下一个航行动力模块,也能驱动舰船航行。航行动力模块可以整体拆分更换,为舰船的维修和升级提供了方便,能够整体上保证舰船的使用寿命和战备值勤效率;
超前设计理念如下:
一、航行动力模块冗余配置,可以采用常规动力,也可以采用核动力,不同性能用途的舰船,灵活机动合理配置不同数量的航行动力模块,现有技术的单体舰船最多有四桨推进器,采用组合式舰船,双船体是8桨推进器,三船体是12桨推进器,四船体就是16桨推进器,因而船体多,推进器多,航行速度将大幅度提高;
二、每个船体按一个核反应堆配置计算,多模块组合,产生的电能也是成倍地增加,有了巨大的电能,就能支持电磁炮、激光炮等所有耗电大的装备在舰船上使用;
三、航行动力模块如果是标准核动力单元,作为标准舰船配件可以大批量地建造储备,除了战时用于快速组建不同吨位的舰船外,军地两用,平时可作为民用海上核发电站使用,派遣到沿海各地和海岛,为港口基地或地方经济建设提供电能,战时随时组建舰船,航行动力模块常年在近海靠泊,不占用陆地面积,也不怕地震海啸和台风,即使退役的核动力设施也可作民用核电站使用,通过大量建造航行动力模块,不仅能提升核电厂的发电量,还能从质量上快速赶超西方。
综上所述,本发明的组合式舰船,具有多功能、多用途,不仅具有传统舰船所具有的水上移动作战平台的所有功能,还具有海上潜艇基地的功能,甲板模块的底部设置潜艇泊位,护航潜艇可以在舰船底下停靠补给,依靠舰船的巨大容积仓储功能为护航潜艇提供和陆地基地一样的后勤保障,而且具有良好的隐蔽性,由于上面有舰船的掩蔽,随行潜艇的停靠和补给都可以在舰船下方秘密进行,卫星无法捕捉到潜艇的行踪,不仅为随航潜艇的海上作战提供了可靠的后勤保障,而且大大提高了舰队的整体战斗力。
具体实施方式
对本发明的组合式舰船作以下详细地说明。
本发明的组合式舰船的建造方法,是将水面舰船分解成甲板模块1和航行动力模块2,甲板模块和航行动力模块之间通过V形槽结构连接,在甲板模块的设计上,将起飞甲板与降落甲板分层分开,但降落与起飞的功能能够相互兼顾,形状采用福特级舰船的上部标准甲板形状,全部采用直通式甲板和直通式跑道;
在航行动力模块的设计上,采用独立的船体设计,功能是为甲板模块提供航行动力和电能,通过不同数量的航行动力模块与甲板模块的组合快速建造不同排水量不同作战功能的舰船;
组合式舰船包括:甲板模块、航行动力模块,其中:
所述的甲板模块,就是水面以上的部分,采用框架钢结构建造,在甲板模块的平底结构上设置与航行动力模块顶部梯形接头相吻合的V形槽接口,甲板模块通过V形槽接口与航行动力模块顶部连接组合在一起,每条V形槽接口至少连接一个航行动力模块,每条V形槽接口中间至少设置一个密封舱门用于与航行动力模块或护航潜艇的靠泊补给;
在双体舰船建造时,甲板模块底部的三条V形槽接口至少平行设置两个航行动力模块,中间的一条V形槽接口用于护航潜艇的靠泊补给;
在三体舰船建造时,甲板模块底部的三条V形槽接口至少连接三个航行动力模块,中间的一条V形槽接口前部连接一个航行动力模块,后部用于大型护航潜艇的靠泊补给;
所述的航行动力模块的顶部设置有梯形接头,梯形接头与甲板模块底部的V形槽接口滑动插接在一起以实现两者的组合与分离,双体舰船设计时,航行动力模块顶部的梯形接头长度与复合甲板模块底部两侧的V形槽接口长度相吻合,两个航行动力模块与甲板模块底部两侧的V形槽接口连接;三体舰船设计时,航行动力模块在甲板模块底部按“品”字形排列;
航行动力模块除了为甲板模块提供电能外,主要功能是为甲板模块提供航行动力,航行动力模块的上部是船员的生活舱,航行动力模块的下部设置燃料库、淡水压载舱和常规动力舱或核动力舱;
模块化分体组合式舰船的建造组合方法,包括流程式船坞的建造方法、甲板模块的建造方法、航行动力模块的建造方法、甲板模块与航行动力模块组合方法和航行动力模块的维修与更换方法:其中:
流程式船坞的建造方法:包括地上船台和沟槽船坞,地上船台和沟槽船坞串联在一起,甲板模块在地上船台上建造,航行动力模块在沟槽船坞中建造,在地上船台上设计至少条梯形滑道,梯形滑道的断面形状与航行动力模块顶部的梯形接头形状相吻合,梯形滑道的长度至少与甲板模块的长度相当,梯形滑道的间距与甲板模块底部的V形槽接口的间距相吻合,梯形滑道的端部连接沟槽船坞,沟槽船坞的长度与航行动力模块的长度相当,沟槽船坞的底部设置有槽底船台,槽底船台与地上船台上的梯形滑道平行,地上船台上的梯形滑道与沟槽船坞中的槽底船台设计成坡道结构,沟槽船坞的深度等于航行动力模块的高度加上槽底船台的高度;
航行动力模块的建造方法,结构与普通常规动力舰船或核动力舰船的船体水下部分结构相同,上部置梯形接头,从船头到船尾,分段建造整体组装在一起备用,要求航行动力模块上部的梯形接头部分与地上船台上的梯形滑道平行对齐,且倾斜角度与地上船台的梯形滑道的坡道角度连贯吻合,以方便甲板模块向航行动力模块上滑动转移;
甲板模块1与航行动力模块的组装方法:
方法一:使用牵引装置牵引甲板模块顺梯形滑道向航行动力模块上滑行转移,直至甲板模块转移到航行动力模块的梯形接头上,通过锁定机构锁定,模块化分体组合式舰船建造组合成功,向沟槽船坞中注水,待航行动力模块与甲板模块一同浮起后,即可驶出流程式船坞进行船体的内外装修以及舰载设备的安装配套;
方法二
使用牵引装置牵引分段建造甲板模块顺梯形滑道向航行动力模块上滑行转移,直至各段甲板模块全部转移到航行动力模块的梯形接头上,然后焊接成整体,通过锁定机构锁定,模块化分体组合式舰船建造组合成功,向沟槽船坞中注水,待航行动力模块与甲板模块一同浮起后,即可驶出流程式船坞进行船体的内外装修以及舰载设备的安装配套;
航行动力模块的维修与更换方法:
模块化组合式舰船在使用过程中,如果某一航行动力模块需要维修更换或系统升级,先通过压载舱调整两个航行动力模块的吃水深度保持一致,再将需要更换的航行动力模块顺着甲板模块底部的V形槽接口利用自身的动力或通过齿轮齿条驱动机构驱动牵引滑出,将另一个航行动力模块顺着甲板模块1底部的V形槽接口滑进,接替滑出的航行动力模块,接替的活动力舱模块滑进到位后通过锁定装置固定即可,更换过程不必需要进坞,在舰船靠泊基地或执行任务过程中都可进行更换。
关于地上船台和沟槽船坞结构,舰首舰尾的形状,船舱的内部布局以及舰载设备布局,还有甲板模块的具体形状,在建造过程中根据舰船种类用途进行调整,在此不能对其专门描述,其他相关设备可按传统造舰技术设计建造,在舰船建造过程中可不限于本发明所公开的内容。
除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。