SPS概说——SPS软件操作简法与利病
本帖最后由 Go229 于 2015-2-27 20:24 编辑SPS概说——SPS软件操作简法与利病引言： SPS者，SpringSharp也。本洋人所创，以入门简易、模拟方便、人皆得而用之故，稍稍行于海内。初皆洋文，于国人不甚便捷。有大能河马真人，造为汉化，泽被后来，此坛中可得之，不复赘述。 我辈架空众，多非船学专业，欲架空舰船，则不免失之于门外之论，而流于嘴炮之言。而若能导之以SPS，则可左右不至大谬，前后不堕空谈，实乃非专业架空者居家旅行，杀人放火之良器。 某之做此文也，集其八年力行体察之得，专言SPS之利病得失，供SPS初学者观览，以期有所裨益。然一家之论难免错漏，挂一漏万，见笑方家之处，如能直言斧正，某则不胜荣幸之至。
导论： 作为一种最为常见且简单易学的船舶架空软件，SPS能够较为方便的模拟出开工于1860-1950年间的火炮鱼雷型排水型水面舰艇。但是，由于SPS软件本身并没有提供详细的使用说明，这就给初学者们造成了一些困难。为了清楚的展现SPS的能力及其存在的问题，还有SPS的操作简法，我打算将本文分为两个部分：第一部分为SPS规则介绍，根据SPS的界面划分，分为船体、干舷、火炮、武器、装甲、引擎、总评和报告等节；第二部分为SPS操作简法，分为大型舰和轻型舰两节探讨如何正确使用SPS操作模拟，并说明要如何对SPS的报告加以修正，才能使得我们的模拟舰艇更加科学。为了不增加阅读困难，本文使用河马真人汉化的SPS3作为教具，这里再次向河马真人致敬。第一部分：SPS规则介绍第一节：船体 打开SPS软件，我们首先就会看到船体界面，如下图所示：图一：船体界面展开状态。 按照从上至下的次序，这一界面被分成了船舶、外形尺寸、排水量三大部分。 首先是船舶。 左上角的三栏是名称、国家地区和种类，如果你不用它进行史实船的模拟，那么这三栏就可以根据你的需要选择。我们知道，同一时期各国的造船技术水平和子系统水平是不相同的，但是SPS本身并没有智能到可以根据你选择的国家不同而变化性能的程度，所以，国别一栏不管是大英帝国还是尼加拉瓜，并不会对模拟结果产生影响，这一点必须注意。 右上角年份有两栏，上一栏的所谓“船舶下水”，其实应该是船舶的开工年份，这是在汉化过程中的一点小瑕疵，稍加注意即可。船舶的开工年份和动力系统制造年份决定了各项子系统的性能，这一点在之后我们会屡次提及。 其次是外形尺寸。 外形尺寸当头一栏是选择公制还是英制，这一栏一共有4个选项，从上至下分别为：英尺、米、所有公制、所有英制。如果在此选择了所有公制，则之后在整个模拟过程中，我们所输入的所有与长度有关的单位都是米或者毫米，反之亦然。考虑到我国通行公制，在本文中也按照公制加以讨论。 长度分上下两栏，上栏为水线长，即船舶水线处的长度，可以根据需要进行设定。下栏为全长，这部分我们会在干舷一节详细说明。 接下来是宽度，同样分上下两栏。上栏名曰“船体”，实际上需要输入的是此船的水线宽度，而非水线上最宽处的宽度！这决定了船舶的水线面积，从而影响船舶的动力计算和水平装甲计算（SPS按照水线面面积计算水平装甲）。下栏名曰“突出部”，这里需要输入的是此船水下突出部的最大数值。按照SPS的默认，在输入“船体”宽度时，系统会自动将这个宽度带入“突出部”一栏。此时按照默认，这条船的舷侧是垂直的，其形状大致如下图所示：图二：“船体”宽度与“突出部”宽度相同时的典型剖面。图三：“船体”宽度小于“突出部”宽度时的两种典型剖面。SPS无法设定干舷究竟是倾斜还是垂直，这是SPS的一个显著缺陷。 不过我们还需要注意，此处的两个数据只能约束船舶的水线及水线下的剖面形状，对于干舷形状无法约束——事实上整个SPS中都无法设定干舷究竟是倾斜还是垂直，不过SPS默认干舷是垂直的，这在满载排水量的计算中有所体现，考虑到本文的目的，我们不在这里详述。 在接下来的吃水项目中，依然分上下两栏。上栏是船舶在正常排水量下的吃水，而非标准排水量下的吃水。这其中的关节我们会在总评一节中加以论述。下栏是满载下的吃水，这一栏我们暂时还无法确定。 最后是排水量。在给定水线长、宽度和吃水的情况下，只要将三者之乘积再乘以方形系数，就能够获得排水量。在SPS软件中也是如此，需要你设定正常排水量下的方形系数，以此确定正常排水量的大小，这里系统的默认数据是0.55。 在船体界面的最后几行，显示了船舶的水线面积、湿表面积、长宽比和所谓自然速度。水线面积和湿表面积是由系统自动计算生成的。水线面积影响功率和装甲计算，湿表面积也影响功率计算，简单的说，同等条件下，水线面积和湿表面积越小，达成同等航速所需要的功率也就越小。在船舶主尺度设定完毕的情况下，调整方形系数会造成水线面积和湿表面积的正相关性变化（方形系数变大，水线面积和湿表面积亦随之加大）。 而所谓“自然速度”，实际上与水线长直接相关。排水型船会面临波障，船的波障速度为：波障速度（节）=水线长（米）^0.5*2.43。而SPS计算中的自然速度，在不采用方尾的情况下，约为波障速度的75%。由于在之后“干舷”界面的船尾一栏，SPS默认为巡洋舰艉，所以此处的自然航速大约相当于波障航速的75%。第二节：干舷图四：干舷界 干舷界面如图四所示。在SPS规则中，船长被划分为首楼、前甲板、后甲板和船尾甲板四部分。其中前甲板和后甲板是船舶的核心区域，武备、动力等等要害设备都在这个区域内。在SPS的默认中，艏楼占20%，船尾甲板占15%，这意味着SPS默认的核心区域占水线长的65%。根据设计需要，我们设置各处的干舷高度。根据干舷数据设定，SPS会计算出平均干舷高度。这个数据会影响船舶的适航性评价和强度评价。 在干舷高度设定栏目的右侧，分别有船头类型设定栏和船尾类型设定栏。船头一栏分为普通船头、球鼻艏-直、球鼻艏-向前和球鼻型船首四类，都是确定船舶水线下形状的。为了方便说明，我们举四条船的船首以对这四类加以区分。图五：普通型船头对应的形状就是黎塞留这样的船首。勺型首也可以用这个进行SPS模拟。图六：球鼻艏-直对应的形状就是维内托这样的球鼻艏。图七：球鼻艏-向前最典型的案例就是大和。图八：所谓球鼻型船首，跟球鼻艏其实一点关系都没有，它所对应的其实是无畏这种船头形状。同样的，冲角艏也可以用这个选项模拟。 在最后一行里的“首弦角”的默认是正值；“船首球鼻长”的数值设定只对球鼻艏-向前和球鼻型船首有效。船尾突出设定的是船尾向外的突出长度，默认也是正值。以上这些加上船体的水线长构成了船舶的全长。 这里需要说明的是，在高速状态下（就现代科技而言通常是25节-30节以上），方尾能够起到降阻的作用并提高适航性的作用，从流体力学原理上，方尾相当于是延长了水线长。这在SPS中也有所体现，使用大方尾能够显著的提高“自然速度”，降低所需功率。但是在这一版的SPS中，球鼻艏对适航性和降阻的贡献却没有得到任何体现，这是个显著的缺陷，笼统的说（实际上需要谨慎的探讨），它使得使用球鼻艏的船舶适航性被低估，而所需动力被高估了。第三节：火炮 火炮界面分为六个分界面，分别为摘要、第一至五组。摘要界面在设定时意义不大，这里暂时不予介绍。第一至五组的界面样貌如出一辙，为了使介绍不至于过分冗长，这里以第一组为例。图九：火炮界面 界面中的炮管数、口径和炮管长度等项根据需要填写。这里需要注意的是SPS的倍径算法并不包括炮尾，因此在模拟德系舰艇时，必须注意德标与SPS算法之间的差别。年份一栏，按照默认是与舰艇开工年代同年，可以根据需要修改。 在设定了上述等项之后，系统会根据某个公式（这个公式与倍径、口径有关）自动计算出一个弹重数据，请注意，这里的弹重仅仅是弹头部分质量，发射药的质量是默认数值，可以通过查阅摘要一栏的弹药质量加以计算得知。在SPS默认中，发射药质量差不多是弹头质量的22%-28%。通常而言，这个弹重数据会比较轻，不过我们可以根据实际需要进行修改。每门炮的备弹按照默认是每门炮150发。不过，一般来说主力舰的主炮备弹通常达不到这个数值，以一战而论，大多数主力舰的备弹大约在80-90发，二战时一般也不超过130发，副炮备弹则很可能多于150发，可以根据实际情况对各炮的备弹数加以修正。 需要特别说明的是火炮种类一栏。SPS中的火炮种类分为：前装炮、后装炮、速射炮、防空炮、高平两用炮、自动速射炮和机关炮。在SPS默认中，前装炮和后装炮是不受年代限制的。速射炮的出现年代被限制在1880年之后。除了年代之外，口径也影响火炮种类的选择。所有口径超过165毫米的火炮在SPS规则中都不能是“速射炮”，否则就会报错。此外，SPS关于火炮一栏还有很多古怪的设定，比如自动机关炮不能安装在甲板炮座之上等等。 SPS对火炮的质量计算总体来说是有偏轻和偏重两种情况，以实践经验来看，对于口径在400毫米以下的火炮来说，同口径等倍径的火炮，SPS计算的质量通常要比史实炮轻一些。而400毫米以上的则反之，例如美国16寸MK6和7的质量就比SPS模拟的质量要轻，大和的460毫米炮的质量亦较SPS模拟的质量要轻。 火炮有着不同的安装形式。首先我们要对自己的火炮布置设计有个基本的构想，这决定了我们要设置多少个炮座。炮座的类型，SPS提供给了我们7种选择：侧舷炮座——风帆时代的古老布置法，不能为火炮安置装甲，也没有什么值得一提的机械辅助装置用于装填，典型的装备者是南北战争时期南军的弗吉尼亚号；科尔斯爱立信式旋转炮塔——一种早期炮塔布置形式，有完善的防护结构和机械回旋机构，亦有机械装置辅助装填。曾经广泛用于南北战争中北军的低干舷铁甲舰之上；图十：科尔斯爱立信式炮塔 开放式装甲炮塔——同样不能为火炮布置装甲，但是有炮座装甲和装填机构，典型的就是图十一这种；图十一：SPS里的开放式装甲炮塔就是这货 安装装甲炮座的旋转炮塔——这个大家都懂的，不再赘述；带输弹机的甲板炮座——只要看看美国人的南达科他、衣阿华这些战列舰上的127高平炮的双联“炮塔”，就知道这是个啥了；甲板炮座——即露炮台，定远上的双305露炮台大家想必并不陌生，二战时的那些博福斯40高的布置法，也是此类；炮廓炮座——广泛用于十九世纪末二十世纪初，通常是中口径速射炮使用，更大的炮也有用这个的，比如SMS沙恩霍斯特级上的炮廓210炮。 通常来说，使用炮塔化会比较消耗重量，在SPS中也是一样。但是炮塔能够提供完整的提弹输弹装填服务，这是诸如炮廓、露炮台等布置法比不了的，事实上，在SPS的默认中，炮廓和露炮台这些都是没有机械辅助装填的。 在SPS中，至少还缺少地井炮和换门架炮两种布置法，不过考虑到这两种布置法并不十分常见，并且很快就被淘汰，这并不算是什么很大的缺陷。在火炮的布置位置上，SPS也提供了相对多样化的选择。这个界面可谓是简明易懂，这里不再赘述。图十二：SPS中的火炮布置位界面。注意全船被分为四部分。 不过由于某些固有的缺陷，SPS依然无法做到完全的模拟。这又主要分为两种情形：第一：无法模拟首尾搭载有武器的船型，例如致远、吉野这种首尾楼型巡洋舰。如前所述，在SPS的默认中，船舶被分为四段，只有“前后甲板”才能搭载武器，这是造成这种无法模拟的情形的根本原因；第二：无法模拟斜跨布局，例如无敌、冯德坦恩、凯撒等等。因为在火炮布置法中都是左右轴对称的构型，对于这种非轴对称构型无法模拟。 SPS为火炮设置的装甲分为正面/炮盾、其他和炮座三类，可以根据需要设置。但是，尚有若干问题不明。例如，炮塔装甲计算模型究竟是怎样的？炮座直径和炮座高度究竟是如何计算的？等等。对于这些问题鄙人还在研究试验之中。第四节：武器 图十三：武器界面 武器这一界面，主要是炮械之外的其他武器，如鱼雷、水雷、深弹等。其中鱼雷部分中的“数量”一栏，是鱼雷发射管的总数，而“安装”一栏则代表有几座。比如10根鱼雷发射管采取两座五连装布置法，就应该在“数量”一栏填入10，“安装”一栏填入2。这一列最后一栏的“长度”是用来限定鱼雷长度的，根据口径和鱼雷长度这两项，系统会自动生成鱼雷的质量。不过需要注意，这一版SPS中，设置鱼雷武备不会对适航性和舰体强度评价产生影响，这是与现实不符的地方。 这一界面的最后是“其它重量”，军舰的水机之类的装备都被计入在这项之中，在最后另有“空闲的重量”栏目，这就是SPS提供给大家设置吨位冗余的位置。其他内容相对比较浅显易懂，不再赘述。第五节：装甲图十四：装甲界面 如图所示，装甲界面已经全面的列出了舰体上所有可能用得上装甲的项目。这里需要注意的是，SPS设定了主装倾斜角度。如果设定的主装是倾斜的，那么按照SPS的默认计算规则，其实际厚度要等效。为了计算简便，我们举这么个例子：如果主装一栏设定的厚度是400，高度6米，倾斜角度是45度，那么按照SPS的计算规则，反映到计算模型上这实际上是一块约283毫米厚度，高6米，以45度倾斜的截面为平行四边形的板子。如下图所示。图十五：SPS的主装计算法则，倾斜装甲并不是把整块装甲板倾斜过去，而是把矩形拉成平行四边形，因此在质量上是等效的。同样的，设置穹甲时也是如此。 不过，由于我们通常设置的装甲带倾斜角不超过20度，所以在我们的实际设计中将其模糊的认为是将整块板子倾斜过去也是可以的——尽管这将对GM计算产生影响，但是就像我们即将看到的那样，SPS的GM计算很难称之为准确，所以这么做也是无伤大雅的。 考虑到船舶的舷侧并非笔直，而是有一定的弧度，理所当然的，主装、上部装甲带和首尾装甲带这些的形状也必然是有弧度的。在SPS中，我们设定的长度实际上是其所覆盖的防护区长度，并非装甲带的实际长度。此外，防护区前后的横置装甲隔壁也被计入到了主装和上部装甲带之内。我们已经知道，在SPS计算中，装甲的密度被认为是约7.9吨每立方米，我们可以轻松的计算出各装甲带（含前后横置隔壁）的实际长度。 但是令人费解的是，SPS在TDS装甲的计算上，却采用了直来直去的办法，我们所设定的TDS防护区域长度就是TDS装甲本身的长度（这意味着俯瞰下来，围在TDS装甲之内的核心区域是一个矩形，而TDS之间的距离，就是我们之后需要设定的“梁间距”。这个情况我们应该感到眼熟，因为图十二的俯视图与这个情形惊人的相似）。而且在TDS的质量计算上，没有考虑装甲横置隔壁的质量，这是一个明显的缺陷。 在TDS项目之下，是“种类”一栏。这栏有两个选项：额外的舱壁和加强的舱壁。加强的舱壁模式下，TDS与舰体结构一样，参与强度和承力计算，直白的说，就是装甲参与结构。额外的舱壁模式则否。在整个SPS软件中，这是最大的一个BUG，也是唯一一个正向的BUG。毫无疑问，我们知道装甲参与结构能够显著的降低舰体结构的质量，附带的好处就是可以将节约下来的舰体结构质量运用到装甲中去，带来防护性能的提升。但是在SPS中，这种“参与结构”是不加限制的。如果我们不能人为的加以科学控制，必然会带来只能存在于SPS框架下的纸面神舰。对于这个问题，我们会在第二部分中加以论述。 在第一部分第一节中我们已经提到，SPS根据水线面积计算水平装甲。如果水线面积上并不是完全敷设装甲，而是仅仅在所谓“船中部甲板”即核心区域上敷设了装甲，SPS也有一套自己的面积计算法则。这个公式较为复杂，这里不做介绍，但是我们可以根据SPS算得的水平装甲质量，结合我们设置的厚度，和SPS默认装甲密度，方便的计算出水平装甲的面积。水平装甲的布置法，在SPS框架内也有7种，即：装甲甲板多层、装甲甲板单层、防护甲板（即穹甲）多层、防护甲板单层、轮机装甲舱（只在轮机舱上方布置水平装甲）、弹药装甲舱（只在弹药库上方布置水平装甲）、轮机和弹药装甲舱（只在轮机舱和弹药库上方布置水平装甲）等。通常而言，我们主要使用的只有前四种。需要注意的是，前四种选项之间无论怎样变化，都不会带来装甲质量的增减——主装那里的质量等效法则在这里依然适用。但是，无论是那种布置法，SPS实际上都默认水平装甲的位置在主装上沿，这就造成了GM计算的严重失真，所以在性能一栏中的GM数据只有有限的参考意义。 指挥塔部分的装甲设置非常笼统，之给出了垂直面一栏，其具体质量计算法则尚不清楚。第六节：引擎图十六：引擎界面 如果说SPS有什么严重的槽点，那么引擎功率计算和动力系统总重的计算绝对是第一大槽点。这个界面本身没有什么难以理解的地方，只需要输入我们需要的数值即可。这里需要吐槽的是，SPS动力系统的性能。 SPS界面中所显示的功率，乃是动力系统的正常出力功率，并非过载功率，其速度显示的是此船在正常排水量下使用正常出力达成的速度，这一点是必须注意的。 在模拟中，对于战列舰和大型装巡来说，十九世纪末二十世纪初（大概迟至一战结束）的动力性能数据都比较符合史实同期的一般水准。因此，我们使用SPS模拟这一时期的这些船是不成问题的。但是模拟同期的驱逐舰，就往往显得力不从心，比如，我们无法模拟清末从德国买来的海龙级驱逐舰…… 而当时间进入20世纪20年代末，SPS的动力默认性能即使按照同期列强中最弱的日本标准看，也是开始逐渐落伍了，自重大，出力低是从这时之后的普遍问题。举个例子，按照SPS的动力性能，即使在1950年，其功重比也只有不足42马力一吨，而法国人二战前搞的黎塞留，功重比已经达到了65马力一吨…… 细心的同好可能注意到，在动力这一栏有一个调节选项，一端写着高性能，一端写着高持续性，但是这东西完全是个摆设，没有任何用处。综合起来看，SPS在动力系统上的问题在于：第一，大舰和小舰的动力系统性能默认完全一样，严重违背史实；第二，一战之后动力系统的性能提升速度严重落后于史实；第三，柴油机和同期蒸汽动力之间没有什么性能差异； 坛友balance曾经做过几个有益的统计，计算了不同时期SPS的动力性能，在这个帖子里http://www.warships.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=6078，有兴趣的同好可以去看一下。 而同样存在问题的是SPS的功率计算。因为SPS本身不提供线形设计界面，也无法进行相对准确的流体力学运算，其高速功率计算完全忽略了水面舰只阻力构成中的摩擦阻力等成分，也没有考虑球鼻艏降低兴波阻力的贡献。因此在高速段（以鄙人个人实践经验，在30节速度左右尚不明显，当速度设置超过34-35节之后，其动力需求就会虚高严重。）显得功率需要过高。相对悲剧的动力性能和严重超标的功率计算，使得在SPS框架下不可能相对准确模拟历史上的高速驱逐舰，自行架空此类舰艇亦是天方夜谭。第七节：性能图十七：性能界面 在性能界面上，将鼠标放在每一个栏目上都会浮现出这个栏目本身的意义以及其数值所对应的评价，非常直观易懂。在界面的顶端，有“设置调整”一项，向左拖动，则降低“坚固性”，提高“稳定性”，增加稳心高度，如果向左拖动幅度过大，则适航性有可能出现恶性下降。向右拖动，则与前述相反，如果幅度过大，则稳定性有可能出现恶性下降。 生存力计算的法则尚不明确，对于这项的计算结果鄙人也觉得不足为据，看看就好。 机械和居住空间的评价与船的干舷长宽吃水等正相关，也与军舰装甲防护区域的体积正相关。 在排水量之下存在四个栏目，即满载、正常、标准和空载四栏。如前所述，在给定的水线长、宽度、吃水和方形系数之下，船舶的正常排水量就是一个确定的值，因此只要这四个要素不变，无论其他数据如何变化，船舶的正常排水量都不会发生变化。而SPS标准下的正常排水量，相当于SPS标准下船舶的标准排水量（包括全部的弹药淡水舰员等等齐备品）+约七分之四的燃料的质量，满载排水量则相当于SPS标准下船舶的标准排水量+全部燃料质量。这些标准与历史上各国的标准都多少有些出入，我们需要注意区分。下图给出了历史上日本的吨位划分标准。图十八：日本吨位标准 SPS的造价计算有较高的可信度。不过我们需要注意，SPS中默认英镑与美元的比价大约是1:4，这与历史上波动变化的比价不总是一致的，需要注意区分。 在强度部分，我们需要注意这样一点：SPS规则下，舰艇正常排水量小于4000吨时，其复合强度评价只要大于0.5，即使小于1也不会出现报错；而当正常排水量大于4000顿时，复合强度评价必须大于等于1。第八节：报告 当我们用SPS完成了一条船的设定之后，可以通过SPS界面左上角的“文件”选项中的“保存数据文件”一栏将设计保存在电脑中，下次需要使用时只要选择同在“文件”选项中的“打开数据文件”一栏将其再次打开。而点击“文件”选项右侧的第二个选项“报告”，选择“创建”就可以在SPS中打开报告。SPS的报告，有着固定的格式： 第一部分是船名、国别、种类和年代，也就是我们最开始在船体的设定；第二部分为排水量，如我们在性能界面所见； 第三部分为尺寸，即为我们在船体和干舷两节的设定，其中最大吃水与船舶的燃料搭载量呈正相关； 第四部分为武器，我们之前设定的炮械、鱼雷、水雷、深弹等等都会在这里被明白的展现出来； 第五部分为装甲，亦是对之前我们在火炮界面和装甲界面设置数据的再现。其中提到所谓“装甲带覆盖XX%正常长度”只具备很小的参考意义，因为有太多史实船用SPS模拟都无法做到装甲带覆盖100%正常长度（因为SPS默认的动力系统在后期不仅质量严重超出史实，体积也严重超出史实），所以关于主防护区域的尺寸，更多是在SPS之外的图上功夫，只要图上作业能够成功，那么这里的评价大可不去管它； 第六部分是（坑爹的）动力，基本上也是对的动力界面的再现； 第七部分是人员，这部分SPS参考的是历史上同期的舰员与舰艇吨位比加以折算得出的，有着极高的可信度； 第八部分造价； 第九部分是正常排水量之下的重量分配，请注意，这里给出的是正常排水量之下的重量分配，而且其分类标准是这样的：武器：包括枪炮和炮座、鱼雷发射管和鱼雷，但是不包括武器上的装甲，测距仪等设备也没有计入在内；装甲：包括武器上的装甲；机械：主机；船体、配件和设备：英文原文是Hull、fittings andequipment，这种把船体、配件和设备三者并称的办法历史上各国似乎并未采用过，不清楚是出于何种考虑；燃料、弹药和补给：这里的弹药质量不包括鱼雷； 第十部分是船舶的生存力和适航性，其中船舶的横摇周期是在界面中没有显示的，但是考虑到SPS在GM值计算方面存在显著的问题，因此这里的横摇周期也只具备部分的参考意义； 第十一部分海船特征基本上也是对各个界面的再现； 第十二部分船舶空间、强度和评价部分亦主要是对界面内容的再现，但是在最后会出现几句简短的评语。这里需要注意的是，如果你的船舶适航性评价超过1.2，则在最后的总评中会出现“不错的海船，恶劣天气容易失控”的字样，这其实是一个翻译上的错误，正确的翻译为“不错的海船，恶劣天气下容易控制”。第二部分：SPS操作简法 在第一部分中，我们已经对SPS软件基本规则有了一个初步的认识，并且对其利病有了一个初步的把握，现在我们不妨进入实际操作阶段，尝试着使用SPS将我们心中的设想落实出来。不过在这里鄙人还是要先发表一下个人见解，即——在进入SPS实际操作之前，我们必须首先对我们要设计的船舶有一个比较清晰的构想：她的主尺度大概是多少，有什么样的武备，动力出力多少，核心舱空间多大如何分舱（最好能先进行初步的图上作业），质量如何划分等等。在完成了这样的前期准备工作之后，SPS作业才能够事半功倍。 因为用SPS模拟大舰和小舰可以说是差别很大，所以接下来我们将分大型舰和轻型舰进行探讨。为使讨论不至流于空对空，这里将使用鄙人的两个设计案进行分别说明。第一节：使用SPS进行大型舰模拟——以架空设计“229制44舰队决战型重巡洋舰”为例 大概在2013年的某次讨论中，反贼44提出了“反战列舰的巡洋舰”概念，最初他的设计长宽比较大，防护亦相对薄弱，拥有3座3联203炮。在同年7月初的某次讨论中，我向44提出了压缩长宽比提高水平防护、将3座3联改为两座四联的建议，并且根据44提出的要求使用SPS进行了模拟。这就是所谓“229制44舰队决战型重巡洋舰”方案。 当时44提出的设计要求主要有以下几点： 1、采用全长水线装甲带，厚度在70-80毫米（众所周知的堵漏派设计）； 2、水平防护亦应覆盖整个水线，并尽可能加强，不能低于80-90毫米； 3、武器性能与其设计原案一致，主炮数量可以减少1门； 4、SPS显示的速度（即正常速度）不得低于30节，最好达到31节（似乎有这一条，我记不清了）； 5、续航力维持原设计； 6、吨位应该在条约框架下； 7、复合强度应该为1.03； 而我在向44建议时已经有了更进一步的设想，归纳起来有以下几点： 1、考虑到军舰并不追求超过30节的航速，因此这型军舰的长宽比应该在7附近，这个长宽比是大量实践中得出的最佳数据之一，特别适合于追求30节速度且要求具备重防护的舰艇； 2、考虑到军舰将遂行反战列舰任务，而44国的假想敌为美国，其水平装甲防护应该具备在约20公里距离上顶住MK6型406炮的能力，因此水平装甲厚度不应该低于120毫米，最好能达到130毫米； 3、在水线长和长宽比确定的情况下，SPS中对军舰的适航性评价主要取决于干舷平均高度（这是符合科学道理的），为了节约炮座装甲质量，干舷应该在布置主炮的位置上低矮一些，而在无炮械的位置上相对高一些； 4、出于节约装甲质量的考虑，炮械应该采取集中式平铺布置，根据我的设计习惯，要么全部前置（此时干舷形状应该类似于大和），要么全部后置（此时应该采取短艏楼船型）； 在上述设计要求之下，我进行了初步的图上构想，因为这并非为自己设计，所以我投了一个懒，没有实际作图，仅在脑海中进行模拟（我称之为脑补）。 首先确定舱室高度。历史上德国一战主力舰的舱室高度约为2.1米，而44国实际上是另一个位面的天朝，士兵身高相对较小，所以我设置舱室高度的下限为2米。根据设计意图，如果认为穹甲顶部在正常排水量下与水线平齐，则可得干舷设置的最低限为4米； 其次是确定军舰主尺度。根据史实设计，我粗算之后认为军舰的长度下限应该在150米左右，如果按照7的长宽比，则其最大宽度应维持在约21米（最终设计中水线长为154米，突出部宽度22米，长宽比正好为7）。又因为本舰决定采用外置的倾斜的主装甲（希望主装甲同时充当外板，这样装甲就参与了结构）和穹甲构型，因此其水线宽度可以较最宽处为小，初步设想是18-19米（最终设计中水线宽度为18.5米），低矮型穹甲配合倾斜装甲的好处是我们设想的装甲构型所需要的装甲量和SPS的计算几乎一致（见下图所示）；由于采用低矮穹甲构型，必须配合大吃水，才能保证足够的机舱空间，所以本舰最终选择了8.7米的正常吃水；图十九：对于在整个舰长上都布置的水平装甲的舰艇来说，SPS规则中默认的水平装甲面积就是水线面积。使用低矮的穹甲在装甲质量上不会超标，而使用装甲盒构型则会导致装甲质量超标。图二十：如前所述，SPS默认的干舷是垂直的，那么如果想用倾斜装甲，并采用装甲盒结构，要想叫装甲不超标，就只有采用这种形式。显而易见，我们不能精确的用SPS模拟大和这样倾斜装甲且主装外置的装甲盒舰艇。这就是SPS不完善的地方。作为应对，我提出这样的思路供大家参考：依然运用质量等效法则来模拟使用倾斜装甲且主装外置的装甲盒舰艇。由于主装倾斜角度和高过水线的高度都是我们设定的，所以也就不难算出究竟多出了多少水平装甲，只要运用等体积法则把多出的质量均摊在SPS设定中就可以完成模拟了。 在军舰的主尺度等完成设定之后，剩下的问题就显得比较简单了。只需要将我们设定的武器、装甲、速度、续航力等数据依次填入对应栏目即可。最终，我在2013年7月7日完成了这两个设计，同好们如果有兴趣，可以下载附件1和2。 在最后的性能界面，我们会看到自己舰艇的总评。图二十一和二十二：全部前置和全部后置两种设计的性能界面。在不修改尺寸的情况下，增加方形系数会提高复合强度，但是会相对降低适航性评价。增加舰长可以提高强度和适航性，同时也会带来吨位的增长；增加突出部宽度可以提高强度，同样会带来吨位的增长；增加吃水可以提高强度，同样会带来吨位的增长；而舰宽和吃水对于适航性的影响，不能一概而论，有兴趣的同好可以自行试验。 SPS的设定工作完成了，不过我们的工作却不能就此止步，我们需要研究下军舰的重量分配是否科学。我们的这条船运用了所谓的“加强的舱壁”，将TDS纳入到舰体强度计算的承力考量之中。在历史上，令装甲参与结构的设计可谓屡见不鲜，由此带来舰体结构部分占排水量比例的大幅度下降，但是这种下降通常都有一定的限度。据我所知，运用装甲参与结构的舰艇中，舰体结构占标准排水量最小的是俾斯麦级战列舰，其舰体结构约占标排的27.06%。但是在SPS中，由于在强度计算中“加强的舱壁”模式下TDS的作用等同于舰体结构，导致TDS能够等质量的代换舰体结构，从而设定出一些只能在SPS模式下才能成立的“纸面神舰”。如下图所示：图二十三：一种典型的纸面神舰。虽然强度评价并未报错，但是吨位过大的TDS严重挤占了船体、配件和设备的吨位（这三者加起来只有34吨，严重违背船学规律，即使因为SPS本身默认的动力系统性能垃圾使得我们可以从机械项目的2031吨中挤出几百吨吨位用于这一项，其总重依然低的不科学）。SPS本身并没有针对这种情况的防错机制，需要我们人为控制和修正。这个纸面神舰的源文件在附件中可以下载。 在这里，我推荐一种修正办法（针对间战及二战的战列舰和巡洋舰而言）。根据史实舰艇的实际情况，对于万吨级及其以上的大舰来说，舰体部分（即Hull）占标排的比例不应低于27.06%（史实俾斯麦的水准），最好保持在28%（个人见解），而配件和设备（即fittings和equipment）两者占标排的比例在战列舰上不应低于4.5%，最好保持在5%以上，而在巡洋舰上一般不应低于8.8%（史实高雄水准），最好保持在10%以上。表一：我整理的部分法国巡洋舰和超级驱逐舰吨位划分比例。 这只是一种比较泛用的笼统办法，更相比之下我更推荐的是以某型史实舰艇作为母型，仿照其比例划分法，这似乎是更加科学的办法。 运用这套办法，我针对本设计的吨位划分进行了如下调整，为了方便大家比较阅读，这里的划分采用的是SPS式样的划分法，划分正常排水量之下的吨位比例。（SPS的正常排水量算法前面已经有介绍，可以方便的将下面的吨位比例划分按照标准排水量换算）
项目质量比例
武器952吨7.9%
装甲3996吨33.3%
机械1000吨（65马力一吨，逊于同期法意动力性能水准）8.3%
船体、配件和设备4076吨34.1%
燃料、弹药和补给1970吨16.4%
表二：229制44舰队决战型重巡洋舰在正常排水量下的吨位划分比例（修正后）。图二十四：SPS给出的吨位划分。 可见，经过重新划分之后的吨位比例更加趋于合理。只有完成这一步，设定和计算上的工作才能算是告一段落。（说句题外话，窃以为对于一个业余爱好者的架空案来说，在此基础上完成舰艇的外形图——至少而言要有侧视图——和舱室分配图，架空案才能算是完整。）第二节：使用SPS进行小型舰模拟——以架空设计“1909年型理想型驱逐舰为例” 这个设计的产生源于我的“标准化模板构想”，该构想旨在设定一系列不同年代的不同类型舰艇模板，有了这些模板在需要的时候就可以从中选择一款合用的稍加改进拿来用。 本设计旨在发展一款1909年代投入制造的快速驱逐舰，从船型设计上大幅度参照了俄国的诺维克号驱逐舰，因此在主尺度和吨位上与诺维克号有着较高的相似度，这也极大的降低了工作难度，其外观与在SPS中的模拟图见下。图二十五：1909年型理想型驱逐舰外观和分仓草图图二十六-二十七：SPS界面中的1909年型驱逐舰。 按部就班的设置各项需求，这船需要4门120L45炮、4挺7.92机枪、2个3连装500毫米鱼雷发射管。在引擎一栏，我进行了如下图的设定。图二十八：1909年型的引擎界面。由于动力系统的性能数据不可调，所以我们看到，作为一艘驱逐舰，2.4万的正常出力居然需要710吨重的动力系统来提供，这还是全燃油锅炉……所以之后需要对这些数据进行修正。 如前所述，由于本舰的常备吨位小于4000吨，所以复合强度为0.53的本舰得到了“设计很平衡，适合于低强度快速战斗的评语”。 但是在本舰的报告中，我们看到了SPS在小型舰艇吨位划分上明显的弊端——舰体结构所占比例严重低于史实水准，动力系统所占比例严重超出史实水准，这也是动力系统性能设定太差且不可调带来的恶果。 为此，我进行了调整，窃以为此种调整适用于不同时代的快速舰艇的模拟。步骤如下： 1、根据现有资料显示，似乎在1910年（即本舰动力系统制造年份）左右，驱逐舰用的燃油动力系统在正常出力情况下可以实现约55马力一吨的功重比； 2、同期驱逐舰的动力系统重量通常占标准排水量的45%-50%，本舰根据需要设定动力系统占标准排水量的约46%，即536.5吨；船体结构通常占标准排水量的38%-40%，本舰取舰体结构占标准排水量的约39%，即453.5吨（通过对历史资料的总结，我认为采用常规设计的无防护驱逐舰的舰体结构占标排比例不宜低于36.8%，即史实空想级的水准，一个显著的悲剧例子是吹雪，这货建成时舰体结构占标排比例不足35%，结果“第四舰队事件”的时候就悲剧了）； 3、根据重量和功重比换算得到本舰的动力系统正常出力为536.5X55=2.95万马力； 4、由于本舰的尺寸和吨位与诺维克、峰风这些时代相近的驱逐舰相当，因此我们根据这些驱逐舰的海军部系数估算得本舰的海军部系数约为166.5，公式如下图图二十九：海军部系数算法。式中C为海军部系数，D为指定的排水量，S为速度，单位是节，HP为马力。 5、根据上述公试反算本舰在某吨位下的航速，这里我采用的是三分之二状态的吨位，即标准排水量+三分之二的燃料，此时吨位为1385吨，算得此吨位此出力下速度约为34节（即正常出力时速度）； 经过此番计算，我重新划定此舰的吨位划分为： 舰体：453.5吨； 动力：536.5吨； 武器：62吨； 辅机舾装等物：63吨； 补给：48吨； 以上构成标准排水量1163吨。 速度：1385吨时34节，出力2.95万马力；另估算其功率过载为125%时出力约3.7万马力，速度36.1节。图三十：SPS给定的本舰吨位划分，舰体、配件和设备仅有307吨，机械部分却高达710吨，明显不科学，必须进行修正。 可以看到，这些数据与SPS给出的数据相比明显变得更加科学。在模拟高速舰时，我还推荐另一种办法，即：首先根据与模拟舰相似的舰艇的海军部系数估算出该舰的海军部系数，根据公式反算所需要的功率；然后选定史实同期的动力系统功重比，根据功率计算动力系统自重；在使用SPS模拟时在动力重量一栏凑出该重量；获得总体评价；不过这一套方法存在一个明显的弊端，即无法计算该舰在高速状态下的适航性评价，所以这种办法仅供大家参考。结束语 至此，SPS的性能及其参考用法就全部介绍完了。总的来说，SPS是一个不错的软件，虽然从总体讲其模拟能力偏弱，对于很多史实军舰不能模拟，但是瑕不掩瑜，其操作之便、门槛之低，对于常规设计的强度计算之准，都值得称道。可以这样认为，只要不利用SPS本身在“加强的舱壁”一项上的BUG，那么能用SPS模拟出的舰艇，基本上都是实际可造的。不过由于篇幅和个人水平限制，对于很多内容的说明并不够详尽，还望大家包涵。最后，希望本文能够对广大同好稍有裨益。附件1：229系重防护重巡——全前置版附件2：229系重防护重巡——全后置版，44重巡母型附件3：利用SPS的BUG作弊的纸面神舰附件4:1909年型理想型驱逐舰 啊呀呀，不容易啊，已经过去4年了，SPS的教程终于出了 呵呵，楼主还引用了我的帖子啊，我的帖子居然也有被引用的一天了，好荣幸啊！
楼主最后一段，关于动力系统凑出重量后导致功率下降，从而无法模拟适航性的弊端，1900年之前的舰有办法解决，那就是把引擎时间往后修改。1900年以后就不好说了，越往后越困难，越是轻型舰艇越困难，因为SPS时间到1950就到头了，没有更高性能的引擎可用了。
另外，不同时期、不同种类军舰所采用的动力系统功重比，楼主能不能给一个大致的范围，来给我们这些新手参考呢？SPS里面的功重比应该是默认为战列舰的，也就是动力系数一栏的高持续性。那么从战列舰到大中小型巡洋舰，再到驱逐舰，应该是动力系数逐渐减小、功重比逐渐提高的。具体应该是一个什么比例呢？或者给几个例子也行，尤其是1880~1890年代的数据真的很难找。
还有，耗煤率的问题我的帖子里也提过，这涉及到应该载多少煤的问题，会影响排水量和重量分配的。
我整理过一些数据，SPS里面1895年引擎的耗煤率是（kg/hp*h）：
500马力 2.33
1000马力2.07
1500马力1.99
2000马力1.95
……
5000马力1.87
……
10000马力 1.84
而实际上，君权级战列舰巡航时的耗煤率已经能达到0.8~0.9了，那个时期的巡洋舰也差不多都在1.0以下，也就是说SPS的耗煤率几乎高了一倍。
所以，我从来不看续航力这个数值，而是直接把载煤量凑出来。
SPS终于出攻略了，解决了我的好多疑惑。这样的帖子对架空区意义很大啊，应该置顶加精 终于有详细的说明了，仔细看了一下自己模拟架空的一票船，好多装甲那块需要修改啊。。。OTZ。 这攻略解决了好多问题了，发现不懂要补的也好多啊 SPS主要设计缺点就是武器系统和船体系统吨位明显偏小，所以设计时首先要考虑好武器系统的吨位，这个可以以史实重量为准，例如炮塔吨位偏小，你可以提高火炮的倍径。其次系统重量明显偏小，一般设计的话最好在其他重量里面加上你设计排水量的5%-8%的重量，就和史实上的舰船排水量比较一致了。 tbkingfsf1 发表于 2015-3-2 12:27
SPS主要设计缺点就是武器系统和船体系统吨位明显偏小，所以设计时首先要考虑好武器系统的吨位，这个可以以 ...
其实根据我的经验，SPS在武器一栏给出的重量也不算小，只不过SPS统计下武器部分的质量没有计入装甲，才会“显得”小；如果不利用BUG作弊，SPS给出的船体、配件和设备一栏的重量分配也还比较科学。 Go229 发表于 2015-3-2 20:07
其实根据我的经验，SPS在武器一栏给出的重量也不算小，只不过SPS统计下武器部分的质量没有计入装甲，才会 ...
请教一下楼主，这个“船体、配件和设备”的重量占标准排水量的比例，你在主贴中大概说了二战时期（或许也包括间战时期）的战列舰和巡洋舰。那么其他时期的军舰大概是在什么范围呢？
我手里缺乏数据。以下是我的猜想：
1、随着技术的进步，例如钢材性能提高，结构设计优化等原因，年代越晚的军舰，结构重量的比例会越低；
2、随着技术的进步，炮口动能增大，尤其是无畏舰需要大口径炮齐射，以及动力增长、航速提高等原因，对结构强度的要求越来越高，所以年份越晚的军舰，结构重量的比例会越高。这与第一条似乎相互抵消了。
3、随着技术的进步，军舰需要的各种“配件和设备”越来越多，例如自动化程度提高、电力需求增长等等，所以年代越晚的军舰，“船体、配件和设备”所占的比例会越高。
综合来看，这一比例应该是不断提高的，是不是这样呢？ balance 发表于 2015-3-2 21:35
请教一下楼主，这个“船体、配件和设备”的重量占标准排水量的比例，你在主贴中大概说了二战时期（或许也 ...
这就不得不粗略的谈一下军舰吨位划分法的不同标准了。我们通常见到军舰排水量划分时，会看到不同的划分法，其中一种比较典型的常备排水量划分法是这样的：船体（Hull），辅机（fittings），杂项设备（equipment），武器（weapon），装甲（Armor），机械（machine)，燃料(fuel)。在这种划分法之下,武器一栏中包括武器本身和保护它的装甲（但是不包括炮座装甲)，弹药和指挥仪之类也被计入武器一栏，各种补给品则被计入杂项设备一栏。另有一种这个分类法的衍生型分类法，是把Hull和fittings并称（我们可以从网上下载到的解剖战舰15，即解剖无畏一书中就是遵循了此类划分法，而且此书中详细的给出了equipment究竟包含了哪些项目。）
在这样的划分法之下，就我整理的资料看，仅以战列舰和战列巡洋舰为例，一战时期单独的Hull这一项大概会占到常备排水量的约33%（英国船，有些会更高有些会更低，通常都在30%以上）或者约29%（德国船，同样会有高有低，不过都要比同期英国人的比例低，毕竟德国船普遍干舷低）。
从趋势上看，无论大舰小舰，Hull的比例是呈现降低的趋势的，而Fittings的比例是呈现升高的趋势。equipment的比例不同时代变动似乎不是很大（这个还需要进一步的统计），所以不同时期这三者统合起来之后的总体比例究竟是上升还是下降需要更多的统计工作。
我正在进行这样的统计，意图讨论各国吨位划分标准的区别，和各国从一战到二战时期主力舰各部分吨位比例的变化趋势（不过这是个相当漫长而艰苦的工作啊{:37:}，完工之日遥遥无期啊）。在这里我推荐解剖战舰系列，这里面对各国不同时代的不同军舰的吨位划分有很多介绍都很详细，比如解剖无畏、解剖胡德、解剖大和、解剖高雄等等，这些都是可以从网上下载到的。至于19世纪末，则实在是恕我才疏学浅了，这个我几乎没有涉猎，实在帮不上忙。 Go229 发表于 2015-3-2 22:13
这就不得不粗略的谈一下军舰吨位划分法的不同标准了。我们通常见到军舰排水量划分时，会看到不同的划分法 ...
多谢，又涨姿势了。 {:78:}擦，早知道来看教程了，前面好多不明白的地方啊！ 好贴啊 终于出教程了 顶一下，确实很多东西在最开始接触的时候并不了解，尤其是加强壁仓一项，以前我用sps模拟的几乎都是。。。。另外，想请教一下那个弹药及轮机装甲舱有史实舰船采用么？ 加里波利半岛 发表于 2015-3-17 22:29
顶一下，确实很多东西在最开始接触的时候并不了解，尤其是加强壁仓一项，以前我用sps模拟的几乎都是。。。 ...
有啊，英国条约型巡洋舰中有不少都在用。 加里波利半岛 发表于 2015-3-17 22:29
顶一下，确实很多东西在最开始接触的时候并不了解，尤其是加强壁仓一项，以前我用sps模拟的几乎都是。。。 ...
有啊，英国条约型巡洋舰中有不少都在用。 这个教程不错
先顶一下
再慢慢学习 Go229 发表于 2015-3-17 22:52
有啊，英国条约型巡洋舰中有不少都在用。
想请教一下这种弹药及轮机装甲舱的弊端是什么，以至于主力舰没有采用的？是因为储备浮力不足么？ 司马 发表于 2015-2-27 19:10
啊呀呀，不容易啊，已经过去4年了，SPS的教程终于出了
白狗，你看看，对于费迪南翻译的这个问题我可以说是无可奉告，但是你又不高兴。我讲的意思，不是我要太监掉，你问我翻译不翻译？我说翻译，我就明确告诉你。你们呀，我感觉你们95后也要学习，你们非常熟悉催更这一套的，你们毕竟是Too Young，明白这意思吗？
我告诉你们，我是身经百战的，见得多啦，西方的哪一个国家的军舰我没有山寨过，你们也知道法国的烟囱桅，比南达科他的那个不知道漂亮到哪里去了，我山寨的时候还能跟反贼谈笑风生，只是白狗也要提高自己的催更水平，识得唔识得呀！白狗有一个好，我出现在群里的甚么地方，白狗跑得最快，但是问来问去的问题呀，too simple，sometimes naive，懂得没有？
我今天是作为一个长者，我见得太多啦，可以告诉你一点人生经历，中国人有一句说话叫「闷声发大财」，我就甚么也不说，这是最好的，但是我想我见到白狗这样热情，一句话不说也不好，如果白狗在宣传上有什么偏差，说我太监了，白狗是要负责的！
翻译也要按照论坛的法则，对不对呀，要按照论坛的法规，我们的决定权也是很重要的，因为我现在正在写学位论文，等我弄完了这个，到那时候我会发布的！
白狗呀，不要想喜欢弄个大新闻，把我批判一番，你呀，naive！ 我今天算是得罪白狗一下！ Go229 发表于 2015-3-29 18:06
白狗，你看看，对于费迪南翻译的这个问题我可以说是无可奉告，但是你又不高兴。我讲的意思，不是我要太监 ...
暴力膜蛤富坚229
页:
[1]
2