我试试简单说明下船只GM值对稳定性的影响，大家看看对不对

hzsdlb

GM值的计算和效果总被套在一堆公式里，弄得非常复杂，我把原理用我的理解简单总结一下

1. 船有一个重心，标记做G
2. 船有一个稳心，也叫做floating center，即浮心（这一点对不对？）
3. 重心和浮心的距离和GM值高度相关
4. 一般来说造船需要重心在浮心以下比较低的位置，但不是越低越好，因为太低的话船的横摇会很快，造成乘客的不适
这是因为
1）如果重心和浮心如果很接近的话，那么船的重心到浮心这段的力矩太小，船恢复初始稳定状态的动力就会不足，这样横摆的就会很缓慢，如果重心和浮心重叠，那么可以认为船只的任何倾角都是稳定状态，翻了也是稳定状态，如果重心到浮心的距离为负数，也就是说重心在浮心以上，那么船应该一下水就自己翻过来，恢复那个负数的绝对值的GM值得状态

2）如果重心和浮心非常远的话（比如俾斯麦），那么重心-浮心的力矩太大，船有非常强烈的欲望恢复初始稳定状态，有个风吹草动就表现出剧烈的往复摆动，也就是猛烈的横摇....而且因为力矩很大所以摆动力量很足，摆动幅度我认为应该和船宽成反比，横摆周期和船宽成正比，毕竟船越宽摆动需要的能量应该越大


这就是我对GM值的作用的白话版理解，请大家指正


还有三个问题
第一, 船只的属性有steady和stability，这两个是相反的，分别对应GM值得大小（我先不考虑KM值代表的纵摇），他们对应的中文术语是什么呢？


第二，炮的后座力对船只横摇的贡献有多大呢？进而对散布有多大影响？


第三， 俾斯麦用了bilge keel 来减轻横摇，据说在测试人员认为满意的情况下把另一种减横摇的装置roll tank（貌似）去除，换取了载油空间，这种bilge keel在二战BB中普遍使用了吗？

hzsdlb

还有一点，俾斯麦的弹药库布置是药在上弹在下的，这种布局容易进一步降低重心，如果把药和弹对调，不是可以略微缩短一些GM值，同时还能让弹药库安全性进一步改善吗？难道是德国人也考虑到了水下射弹？他们没做过类似实验吧？

mathewwu

楼主问：“第二，炮的后座力对船只横摇的贡献有多大呢？进而对散布有多大影响？“

我也试着简单的说明船只动摇（包括横摇纵摇及首摇，因为火炮不是只会横向射击）和舰炮弹散布之间的关系。

1. 合理设计的战舰，其火炮齐射的后座力对船只动摇的影响必须是在火控可克服的范围内。以本国与外国论坛上讨论过的衣阿华级来说（帖子请自行搜索），这个0.2米以下的后座动摇和200米的齐射散布相比较是不在火控要考虑的范围内的。

2. 火炮的散布和动摇没有连结关系，如果几门火炮在同一瞬间发射（假设0时间差齐射），无论在何种动摇幅度或周期，这些齐射弹的散布是服从散布概率而非动摇条件的。但如果几门火炮齐时出现时间差，而火控不能改正时间差的射击参数，那么这些齐射弹会出现不符合标准散布的样态，可是这不是散布误差的范畴，而属于火控误差。

3. 一般以为船只动摇缓慢有助于瞄准，这个概念是相对的，如果火炮俯仰回旋的速度有效超越动摇程度，则动摇的影响就可被克服。在高海象时，为防止火炮动作机构故障（尤其是大型火炮），通常采用选定角发射，即是火炮设定参数后不动作，等待舰体摇摆到选定角度时再发射，在此情况下，动摇周期短的船只会有较多的发射时机。

墨冥

新人前来围观

mszlj

俾斯麦用了bilge keel ？这是神马东东啊

hzsdlb

mszlj 发表于 2014-5-7 10:44
俾斯麦用了bilge keel ？这是神马东东啊

A bilge keel. A bilge keel is used to reduce a ship's tendency to roll. Bilge keels are employed in pairs (one for each side of the ship)

侧面两个片片

hzsdlb

mathewwu 发表于 2014-5-6 23:17
楼主问：“第二，炮的后座力对船只横摇的贡献有多大呢？进而对散布有多大影响？“

我也试着简单的说明船只 ...

很强大...这么说舰船的稳性和stability其实只要在设计要求内就可以了，不会对武器系统的效能影响太多，主要影响还是来自于测距和炮本身的弹着点散布？

mathewwu

hzsdlb 发表于 2014-5-7 11:26
很强大...这么说舰船的稳性和stability其实只要在设计要求内就可以了，不会对武器系统的效能影响太 ...

前两句话算对，最后一句只对了一小部分，因为测距只是火控测算与瞄准参数中的一部份（虽然是基要的一部份），而射弹散布也只是火炮精度指标的一部份。

此外战舰的各部系统都有其设计指标，本来就要彼此配合相互迁就。比如某一火控系统在克服摇摆这一个指标上能达成每秒1度的改正能力，但是想要相匹配的火炮目前却只能达到每秒0.8度的运动能力，如果火控系统已无改进能力，那么只有想法加大火炮操作动力，总不至于去从新设计一条摇摆角度不超过0.8度的舰体等等事情。总之系统之间全要能均衡配套，而且还要保留冗余的分度，这不是拍个大腿就能解决的工程。

a5mg4n

mathewwu 发表于 2014-5-7 14:33
前两句话算对，最后一句只对了一小部分，因为测距只是火控测算与瞄准参数中的一部份（虽然是基要的一部份 ...

讓艦體更不會搖的路線也有人採用
例如IJN輕航母上的巨大陀螺 減搖水槽(這兩個戰前就有了) 減搖鰭 在軌道上主動移動的巨大鐵陀等等

liujialugrad

bilge keel 是舭龙骨，这种效率较低（减摇效果35%）工艺简单的减摇装置，我觉得二战时所有海船都应该装备了，战列舰更不用说
roll tank 是减摇水仓，又分主动式和被动式，减摇效果达50%~60%

二战时（到现在也基本如此）最先进的减摇装置应该是减摇鳍，这种装置首先是日本人在1923年在对岛航线的“睦丸”号上使用的，平均减摇效果有70%，但是这种装置结构复杂多了，而且要有一套反馈控制系统，二战的非收放鳍维护费用也高，我印象里好像没有哪艘战列舰使用过

liujialugrad

船只的属性有steady和stability，这两个是相反的，分别对应GM值得大小（我先不考虑KM值代表的纵摇），他们对应的中文术语是什么呢？

这个问题我没怎么读懂

额，stability无疑是指稳性，steady我猜可能是指耐波性？

还有一点
flaoting center是指船舶水线面的漂心，横稳心是Transverse Metacenter

mathewwu

a5mg4n 发表于 2014-5-7 17:03
讓艦體更不會搖的路線也有人採用
例如IJN輕航母上的巨大陀螺 減搖水槽(這兩個戰前就有了) 減搖鰭 在軌道 ...

是的。不過火控上克服船身摇擺的方法已經先發明了，反而是炮塔過於巨大笨重時，轉動速度會在某些較特殊場合出現不能跟隨火控角度的問題。

hzsdlb

liujialugrad 发表于 2014-5-7 18:34
船只的属性有steady和stability，这两个是相反的，分别对应GM值得大小（我先不考虑KM值代表的纵摇），他们 ...

steady是稳性，指的是船对突然给与的外力的恢复能力，而stability我暂时翻译为安定性吧，很难理解对外力恢复能力强反而影响船的安定性，俾斯麦稳定过度，转弯木讷，我想是因为他连侧个身都会被重心拉回来，所以想要快速转向就要费好大的劲儿

hzsdlb

liujialugrad 发表于 2014-5-7 18:34
船只的属性有steady和stability，这两个是相反的，分别对应GM值得大小（我先不考虑KM值代表的纵摇），他们 ...

另外横稳心和漂心之间有关系吗？我看到44提过船越宽稳心越高，那岂不是重心一定的情况下船越宽横摇的越厉害？如果首相100米宽，是不是也意味着他的横摇幅度和烈度会增加到一个会死人的程度？这个....实在不好在大脑中建立模型....

hzsdlb

mathewwu 发表于 2014-5-7 19:27
是的。不過火控上克服船身摇擺的方法已經先發明了，反而是炮塔過於巨大笨重時，轉動速度會在某些較特殊場 ...

呃...比如说？

mathewwu

hzsdlb 发表于 2014-5-7 21:13
呃...比如说？

都在这里了：http://www.warships.com.cn/thread-175-1-1.html

LeSoleil

风帆时代的海军炮术，追求远程精确射击的法军的射击办法，是利用横摇摆动幅度极限时那个短暂的平衡瞬间，也就是船身摇摆到最高点时，发射火炮。这就是对横摇的利用。但技术动因其实只是火绳击发装置自带有击发和实际射击的时间差，必须利用这个静止而又较长的时刻，才能保证射击精确性。英国有燧发器，就基本取消了这个时间差。但把握横摇具体幅度还是问题很大（除了香农号的布鲁克舰长这种例外）。所以据说纳尔逊对这个发明不以为然，认为还是直接开到近距离进行百发百中的射击比较靠谱。

hzsdlb

LeSoleil 发表于 2014-5-8 08:25
风帆时代的海军炮术，追求远程精确射击的法军的射击办法，是利用横摇摆动幅度极限时那个短暂的平衡瞬间，也 ...

他都跑到别人屁股后面去爆菊了，对海战如此有创意的人自然会想绕开一些条件的限制吧

hzsdlb

mathewwu 发表于 2014-5-7 21:46
都在这里了：http://www.zhanliejian.com/thread-175-1-1.html

THX

mathewwu

LeSoleil 发表于 2014-5-8 08:25
风帆时代的海军炮术，追求远程精确射击的法军的射击办法，是利用横摇摆动幅度极限时那个短暂的平衡瞬间，也 ...

何止是纳尔逊不以为然，就连马汉大师在对马战后都还主张战列舰就应该挺身向前，无惧敌人炮火，在直瞄直射的最短距离与敌舰在最短时间决出胜负，而不需要那些摆弄科学的娘娘腔的新时代火控。