第二十八章 舰船CFD计算流体力学

钟小伟笑道：“这可是你说的啊，小黄作证，到时候我可就安排你来负责这二二型导弹艇艇体的设计了！”

朱劲东点了点头道：“当然没有问题，我保证完成任务！我建议，回去后我们就要用CFD方法对二二型导弹艇的艇型进行计算，并进行水动力和船模试验，进一步优化艇型的设计。”

对朱劲东来说，五百吨的穿浪双体船总体，结构，艇体的型线设计都是小意思了。

黄天天惊讶地道：“朱，看不出来啊，你还是深藏不露的高手啊！”

朱劲东笑了笑道：“我只是胆子比较大一点而已！其实我们已经掌握了小水线面船工程技术，包括主尺度与船型优化，结构外载荷，结构强度与疲劳分析及总体设计方法，还有相应的实验技术，设计计算软件，穿浪双体船与小水线面船也有很多共通之处，在设计方法上可以借用，同时我们也可以着手开发我们自己的，用于穿浪双体船型的设计软件。”

钟小伟点了点头道：“这个确实，其实我认为穿浪双体船，本身就是在小水面线双体船的基础上发展而来的，它保留了小水面线双体船低阻，高耐波性和甲板面积宽的优点，同时又融合了深V船型的特点，解决了小水线面双体船的片体无储备浮力，空间狭小和要求复杂的航态控制系统的特点，也解决了常规双体船的连接桥离水面高度小的问题。所以它确实是很适合二二型导弹艇。”

朱劲东道：“没错，穿浪双体船性能主要体现在快速性和耐波性上，它采用深V型剖面，对耐波性有利但对阻力性能不利，所以要将片体设计得更加瘦长，片体间距增大，这样阻力性能明显优于单体深V型船。采用瘦长体，深V型，小干舷，窄支柱，使得水线面面积更小，加上尖削的穿浪首，在大风浪中安全性好，第一艘穿浪双体船在横渡大西洋时，曾遇到五米高的大浪，还能以三十多节的速度航行，可见这种船型耐波性确实非常好，采用穿浪双体船型的二二型导弹艇，性能一定会超过国外的毒蜘蛛级等单体船型导弹艇。”

黄天天道：“那艘横渡大西洋的穿浪双体船叫海猫号，是一艘七百吨级的船，咱们五百吨级的导弹艇，应该也差不了多少！”

朱劲东笑道：“没错，所以我觉得五百吨的二二型导弹艇，它的航行性能一定能够超过一千吨的轻型护卫舰，不过在船型参数选择时，我们要考虑到我们的导弹艇主要执行任务时的海域，它的海浪谱特点，这样我们就能设计出更合理的线型！”

钟小伟道：“另外我想，我们也应该要考虑采用减摇装置，进一步提高咱们的二二型导弹艇在遇到横浪和斜浪时的耐波性，同时对咱们的艇员来说，采用减摇装置后，舒适性也会有一定的提高，这对提高导弹艇的战斗力来说，也是有很大作用的！”

朱劲东道：“最重要的还是型线的设计，我们回去以后，就要开始进行全面的设计了，尽快提交一个好的方案给汤总师，我想这样她也能够放心。”

型线特别是水线以下的部分，决定了舰艇的浮力，稳性，快速性，操纵性和耐波性，水上部分则是对舰艇的耐波性，稳性和分舱稳性有重大影响，也对舰艇的隐身性能有很大的影响。

二二型导弹艇是一艘隐身导弹艇，所以水线以上的型线也是很重要的。

不过这对朱劲东来说那就是小意思了。

二二型导弹艇在海军装备体系中，也不是最重要的装备，所以朱劲东想着还是要加快速度，早点完成这个任务，同时也能让二二型导弹艇早日建成下水服役，这样它的作用才能更好的发挥出来，毕竟现在海军是最需要它的，时间不能拖得太长了。

钟小伟道：“那咱们在设计时应该采用哪种型线设计方法呢？现在我们已经有二百吨级的穿浪双体船船型，如果在这个基础上放大，采用改造母型法应该是最快的了！”

改造母型法，就是以与设计船比较接近的现有的优良船型的船体线型为母型，通过某种型线变形方法，由母型船的型线得到设计船型的型线。这也是目前船舶型线设计最常用的方法之一。

这有点类似于空军的战斗机设计，比如说歼七战斗机的基础上，就发展出了很多种不同的改进型，比如说歼七E战斗机，它就是在歼七基本型的基础上设计出来的，在气动布局的设计上，采用了双三角翼的设计，而基本型是纯正的大后掠三角翼，这样既有原来的大后掠三角翼的高空高速性能好的特点，又在低空低速性能方面有所兼顾。

还有一个例子就是歼八战斗机，它就是在歼七战斗机的基础上放大而来的，整体气动布局相似，只是体积和重量更大了，变成了双发。

其实船型设计也是这个道理。

在没有母型资料时，就只能采用自行设计法了，这就有点类似于战斗机设计师，在新型战斗机设计时，没有多少参考资料的情况下，就要采用自行设计的气动布局，与舰船类似，新型战斗机设计出一种气动布局后，就要进行风洞试验，不断优化才能得到比较满意的设计。

而船型设计也是如此，采用自行设计法时，也要经过详尽的性能计算和船模试验，才可以得到比较满意的船型。

现在还多了一种CFD计算流体力学方法，这种方法在飞机设计上应用得比较早，通过CFD方法就可以大量的减少风洞试验和各种试验，缩短飞机设计研制周期。

CFD方法，是计算机辅助空气动力设计的核心，在飞机设计中的作用越来越大。早在七十年代，鹰国NASA验证战斗机高机动技术的HIMIT验证机，在设计中就采用了CFD方法进行多种方案的比较，收到良好的效果，通过计算还发现了方案中的一些问题。

洛马公司在设计F22战斗机时，气动载荷计算中就应用了CFD方法，加快了设计进度。

对于船舶来说也是如此，应用CFD方法就可以大大的缩短设计和船模试验的周期，减少很多不必要的工作，少走弯路。