齐柏林号航母的飞行甲板是否算强力甲板

黑夜来临

如题

xsuny

格拉夫·齐柏林号航空母舰 - 性能参数
　　标准排水量(吨)24,500
　　满载排水量(吨)31,367
　　舰全长(米)262.5　
　　舰全宽(米)240(飞行甲板)　
　　吃水(米)31.5
　　动力装置12台锅炉轴数(轴)4
　　动力输出(马力)200,000
　　航速(节)34
　　续航力(海里/节)8,000/19 
　　主炮8座双联150毫米主炮
　　防空兵器6座双联105毫米防空炮，11座双联37毫米防空炮，28门20毫米机关炮
　　舰载飞机ME-109T型战斗机12架、JU87C俯冲轰炸机30架合计42架

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够呛

巴掌

是强力甲板无误。




出处：http://is-expl.com/e/2

Graf Zeppelin's hull was divided into 19 watertight compartments, the standard division for all capital ships in the Kriegsmarine.[6] Her belt armor varied from 100 mm (3.9 in) over the machinery spaces and aft magazines, to 60 mm (2.4 in) over the forward magazines and tapered down to 30 mm (1.2 in) at the bows. Stern armor was kept at 80 mm (3.1 in) to protect the steering gear. Inboard of the main armor belt was a 20 mm (0.79 in) anti-torpedo bulkhead.[7]

Graf Zeppelin at Kiel, June 1940, displaying her newly rebuilt bow. Notice that the photo is marked Secret (Geheim).Horizontal armor protection against aerial bombs and plunging shellfire started with the flight deck, which acted as the main strength deck. The armor was generally 20 mm (0.79 in) thick except for those areas around the elevator shafts and funnel uptakes where thickness increased to 40 mm (1.6 in) in order to give the elevators necessary structural strength and the critical uptakes greater splinter protection.[7] Beneath the lower hangar was the main armored deck (or tween deck) where armor thickness varied from 60 mm (2.4 in) over the magazines to 40 mm (1.6 in) over the machinery spaces. Along the peripheries, it formed a 45 degree slope where it joined the lower portion of the waterline belt armor.[7]

Graf Zeppelin's original length-to-beam ratio was 9.26:1, resulting in a slender silhouette. However, in May 1942, the accumulating top-weight of recent design changes required the addition of deep bulges to either side of her hull, decreasing that ratio to 8.33:1 and giving her the widest beam of any carrier designed prior to 1942.[8] The bulges served mainly to improve Graf Zeppelin's stability but they also gave her an added degree of anti-torpedo protection and increased her operating range because selected compartments were designed to store approximately 1500 tons more fuel oil.[9]
Graf Zeppelin's straight-stemmed prow was rebuilt in early 1940 with the addition of a more sharply angled "Atlantic prow", intended to improve overall seakeeping. This added 5.2 m (17 ft) to her overall length.













除了白纸黑字的英文解说以外，强力甲板与船楼的结构形式差异巨大，有经验的人从图纸上一眼就可以看出来。

下图是强力飞行甲板的齐柏林舯剖面，可以看出从飞行甲板到舰底的结构骨架粗细是连贯没有突变的。这说明整个剖面都在同一个刚度均衡的受力体系内，在承受形变荷载时，体系边缘的结构部件位移最大，所以必然是“强力甲板”和“强力船壳”。位于体系中间的板和梁，在常态下不承受力，只是起到加强结构系统的作用，称为“零板”和“零杆”。穹甲上下的结构骨架尺度是一样的，所以穹甲不是强力甲板，只是加强结构强度的零板。










下图是船楼式机库的赤城号舯剖面，可以看到主装甲甲板上下的结构发生了突变，完全是两个受力体系。该船的强力甲板就是主装甲甲板，和齐柏林完全是两回事。在舰体承受形变荷载时，上部的船楼位移虽然比主甲板更大，但它的刚度远小于舰体，所以对抗形变荷载的强力甲板就会由主装甲甲板充当。也就是说，想要露天甲板不成为强力甲板，船楼就得大幅度减小刚度。如果没有减小，露天甲板就不可避免的成为强力甲板。这不以设计师的“定义”为转移，而是在具象的设计文件中就已经客观存在。科京看了图纸和照片，感觉齐柏林的飞行甲板参与了结构，就脑补“只是参与结构，和强力甲板是两回事”，但他不知道，一旦参与了结构，又位于结构系统的边缘，就是强力甲板，否则就无法参与结构。至于他说齐柏林的飞行甲板没有“纵贯整个舰体长度，所以无法作为强力甲板”也是脑补的，实际上只需要纵贯整个主结构系统，而不需要纵贯全舰，因为很多舰艇的首尾都不在主结构内。从这些可以看出科京之流只是在背诵教条，自己并不理解，尤其缺乏作为大型工程项目主创人和技术负责人的工作经验，而读解和评价这些复杂的机械系统，客观上又需要这样的经验，光有技工、施工员、制图员的经验是不够的。

history

下图B4是HMS胜利号的横剖面，胜利是飞行甲板作强力甲板，应该没有意义的吧。

甲板下的行架结构，构成了舰体梁，与龙骨相对应，就象梁的上下两侧，舰体中拱时，龙骨压缩，舰体梁拉升；下垂时反之。强力甲板的作用就是这个，受力的不是上面那层钢板，而是甲板下面的支撑结构。

从巴掌提供的图上，只有一层钢板，看不到承力结构。

巴掌

history 发表于 2011-8-16 07:54
下图B4是HMS胜利号的横剖面，胜利是飞行甲板作强力甲板，应该没有意义的吧。

甲板下的行架结构，构成了舰 ...

我提供的图上，穹甲才是只有一层钢板看不到承力结构。

每条德国大舰，最粗的横量就是在第一甲板位置，穹甲上更加看不到承力结构，难道你的结论是齐柏林没有强力甲板？

蒸汽装甲舰

穹甲也很少有自己支持自己的例子，多数情况下穹甲都是覆盖在搭建成穹型的梁架上的，这个常识巴掌看来也不了解。

这本书上的结构图比较简略，很多细节是不体现的，这里巴掌发挥脑补的大能倒是成了“常识”了。

巴掌

蒸汽装甲舰 发表于 2011-8-16 11:15
穹甲也很少有自己支持自己的例子，多数情况下穹甲都是覆盖在搭建成穹型的梁架上的，这个常识巴掌看来也不了 ...

你脑补的“穹型的梁架”，德式穹甲的最大特点就是无梁结构，你还把SC脸凑到这上面来。

113号驱逐舰

飞行甲板参与结构在受到打击后会使航母减寿，也并不能做到继续维持飞机起降能力。

STG44突击步枪

拿个横剖面图谈强力甲板未免搞笑

把穹甲构造开除出强力结构也算创举了

哈哈

巴掌

怎么很多人完全听不懂我在说什么？

穹甲当然属于结构，但在常态下不受力，因为它受不到力。它要是受到力，飞行甲板就该破损了。

history

没有承力结构，飞行甲板是张200米长，20米宽，厚度20毫米的钢板，典型的薄壁，靠自身重量就拱了，还强力个P，就算厚度一米也软塌塌的。同理穹甲在尺度上也搭不出无梁殿的。

巴掌

history 发表于 2011-8-16 21:44
没有承力结构，飞行甲板是张200米长，20米宽，厚度20毫米的钢板，典型的薄壁，靠自身重量就拱了，还强力个P ...

第1甲板有梁，第4甲板无梁。

巴掌

history 发表于 2011-8-16 21:44
没有承力结构，飞行甲板是张200米长，20米宽，厚度20毫米的钢板，典型的薄壁，靠自身重量就拱了，还强力个P ...

那是你的脑补，战列舰横梁自身也就200-500mm高，还“就算厚度一米也软塌塌的”？几十毫米厚的钢板足以代替了。

再说一遍，无梁结构是德式穹甲的一大特点，德式穹甲上只有加强筋没有梁，信不信由你。

xsuny

无梁式穹甲。

太搞笑了。

巴掌

一群学生、杂志写手来和一名主任工程师争论结构，才是搞笑。

司马

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巴掌是什么工程师？

克虏伯火炮

容在下胡言几句，不当之处请轻拍。
我认为巴掌分析的有道理。
作为一个框架结构（姑且这么称呼吧），其纵向受力时，上下壁将会发生最大程度的变形。
金属材料有一个特性就是变形程度越大，自身产生的内应力（整体上就表现为拉力或者压力）就越大，也就是说这个框架结构在受纵向力时，上下壁构成材料将产生最大的拉力，当然了其前提是结构强度允许。
同时，上下壁材料产生的拉力，对于对抗弯矩来说，其力臂是整个结构材料里最大的。
因此，要想得到最大的纵向强度，在船舶上最好就是让龙骨（在船最底部的强力结构，这个大家应该没有异议），和上甲板共同作为受力构件。应该说大多数船都是这样做的。

至于航母，尤其是二战航母，是不是都用飞行甲板作为强力甲板我不清楚。但从齐柏林的纵剖图上大家可以看到，巴掌说的不错，2、3甲板是不连续的，相反飞行甲板才是最连贯的。因此我支持巴掌的分析。

对于飞行甲板在首尾的悬伸，我可以从结构力学上解释一下：
受中拱弯矩作用时，物体中部将受到最大的弯矩作用，而越靠近边缘则越小。因此飞行甲板在首尾与船体连接看似强度不够，影响不算太大。
另外巴掌也说了，大多数大中型战舰其首尾部分，都由水密隔板与其他部分隔开。就算舰体自身在这个部位的强度都不是连贯变化的。再考虑到这里通常受弯矩作用小，问题不大。

克虏伯火炮

举个工字钢做例子。
工字钢就是横截面成“工”字形的型钢，它算得上是常用的型钢中，同重量条件下承受纵弯矩最大的了。
工字钢的上下两个水平钢板称为翼板，它俩是在受到弯矩时变形，对抗弯矩的部分，而竖直的那个叫做腹板，在受到弯矩作用的时候变形和应力一般忽略掉。
而且，也允许在腹板上钻孔，但不允许在翼板上钻孔。因为钻孔就破坏了材料的连续性，减小了截面积，降低了强度。

克虏伯火炮

在齐柏林上，穹甲在中间位置，因此在受到弯矩作用时它的变形程度要比飞行甲板小得多。要用它来承受弯矩也不是不行，但显然要起到同样的效果，就需要消耗更大的重量，同时还要采取措施来避免飞行甲板因过大的变形而失效。

另外，20毫米钢板的强度不小了，尤其是如果在纵向再增加几条加强筋，就足够作为强力结构了。

蒸汽装甲舰

巴掌 发表于 2011-8-17 12:14
一群学生、杂志写手来和一名主任工程师争论结构，才是搞笑。

一到不行了就端出专家工程师的架子，让我等业余爱好者情何以堪，看来这年头专家实在是不值钱。
如果巴掌确是工程师也行，那么告诉我你参与设计的所有建筑物，我保证会离它们都远点。