达利安12万吨超级航母水动力学特点！
军事撰稿人前言
在达利安造船厂12万吨航母开建后网络上一直存在两大争论，航母吨位太大，超过10万吨，技术难度很大，不能超过！还有就是常规动力的燃油锅炉推不动12万吨航母，但实际舰船造得越大很多东西就越反常识，本文就从舰船水动力学习角度，简单讲解一下：
舰船水动力学主要以船舶、海洋工程结构物及水中兵器为研究对象，围绕其在水中的运动、受力、波浪作用与流场特性展开，是船舶与海洋工程、舰船工程设计的理论基础；
包括船舶在静水中和波浪中的阻力特性，涉及船体形状优化、附体干扰，关系船舶快速性与能耗；船舶推进性能，重点研究螺旋桨、喷水推进等装置的水动力性能和船舶耐波性，分析舰船在波浪中的摇荡运动、失速、甲板上浪、砰击等现象等等，实际上非常复杂，本文只简单介绍：
12万吨超级航母在加速建造中，具体参数是无法知道，本文根据资料假设本舰330m水线长、42m水线宽、13m吃水、12万吨排水量参数；
水面舰船的航行阻力主要分为摩擦阻力、兴波阻力、粘压阻力，其中，对于330m长的大吨位航母，兴波阻力与摩擦阻力是主要阻力来源（占总阻力的80%以上），其设计要点是降低兴波阻力，控制摩擦阻力，实现高速航行与燃油效率的平衡。
兴波阻力是高速航行时的主要阻力（航速≥25节时，占总阻力的50%以上），而12万吨航母从现在结构可以看出采用混合式横剖面，并且采用优化舰首、舰尾线型，降低兴波阻力。
如前文所述，水线以上的小角度外倾设计，使水流绕行更顺畅，减少舰体两侧的兴波叠加；舰首采用“球鼻首+细长型线型”，球鼻首深入水下，可抵消舰首兴波与球鼻首自身兴波，减少兴波干扰，同时细长型舰首可避免高速航行时产生过大的首波；
舰尾采用“流线型过渡，减少尾波的产生，也可提升推进效率。结合参数测算，这种线型设计可使30节高速航行时的兴波阻力降低10%—15%，提高燃油效率——这是大吨位航母实现高速航行的水动力学的优势。
摩擦阻力与舰体水下湿表面积正相关，本舰13m的吃水深度导致水下湿表面积较大，但通过“优化舰体表面粗糙度”，控制水下线型的丰满度”方形系数约0.60，符合现代航母设计标准，可有效控制摩擦阻力。
方形系数：若方形系数过大，水下线型过于丰满，摩擦阻力会大幅增加；若方形系数过小，水下排水体积不足，无法承载12万吨排水量，因此0.60的方形系数是比较好的选择
本舰的总阻力系数相较于10万福特核动力航母0.68方形系数。总阻力约为9万吨航母的1.1倍，而排水量提升30%，出现了大吨位航母的阻力更低——即单位排水量的阻力更低，航行效率更高的情况。这一点是反常识，但实际上也是现代船舶越造越大的主要原因；
稳性对于航母而言，稳性直接决定舰载机起降的安全性，尤其是在远洋恶劣海况下，需保证舰体横摇、纵摇幅度控制在安全范围。结合本舰42m水线宽、13m吃水、12万吨排水量的参数，其稳性远超常规水面舰船。
初稳性高度（GM值）是衡量舰体初始稳性的指标，本舰的初稳性高度相较于常规驱逐舰、中小型航母更高，核心原因是42m的宽水线面提供了更大的水线面惯性矩——水线面越宽，水线面惯性矩越大，初稳性高度越高，舰体在受到风浪等外力倾斜时，自身产生的扶正能力越强，能更快恢复平衡。
据测算，42m的水线宽度相较于40m水线宽度，抗风浪能力直逼12级台风，可在南海、印度洋等恶劣海况中保持稳定作业状态。结合13m的吃水深度与饱满的水下线型，舰体的排水体积大，复原力矩大，即使在恶劣海况下（如狂风巨浪导致舰体倾斜），也能快速产生足够的复原力矩，将舰体扶正；
同时，舰体设置“减摇鳍、减摇水舱”，可进一步降低横摇幅度（减摇鳍可使横摇幅度降低30%—40%），为舰载机起降、甲板作业提供平稳的平台——这是航母区别于常规水面舰船不同的地方
需要注意的是，大吨位航母的稳性设计需避免稳性过高：若初稳性高度过大，舰体的横摇频率会过高，导致舰载机作业人员不适，同时增加舰体结构的振动冲击，因此本舰通过调整重心位置，将初稳性高度控制在合理范围内；
适航性是指舰船在各种海况下的航行能力，包括抗浪性、耐波性、摇荡性能等，对于12万吨级超级航母，主要是远洋使用，舰体的摇荡（横摇、纵摇、垂摇）直接影响舰载机作业与舰员舒适性。330m的大长度舰体，纵摇频率较低，可减少纵摇带来的冲击；42m的宽水线面，横摇频率适中，结合减摇鳍与减摇水舱，横摇幅度可控制在合理范围内；
相较于中小型航母12万吨航母舰体的干舷高度（甲板到水线的高度）约为18—20m，干舷高度较大，可有效避免甲板上浪（尤其是在中高海况下），保护甲板设备与舰载机。
混合式外倾结构能有效破碎舷侧浪，减少海浪对舰体的拍击，降低甲板上浪风险；舰首的球鼻首不仅能降低兴波阻力，还能减少波浪对舰首的冲击，避免舰首甲板上浪；
推进性能直接决定舰体的航速、机动性与燃油效率，本舰结合12万吨排水量、30节以上的设计航速，“四轴四桨”推进布局，也是螺旋桨采用“大直径、低转速”设计，低转速可减少螺旋桨的空化现象（空化会导致推进效率下降、螺旋桨磨损、产生振动噪声），大直径可提升推进效率；
结束语
航母主要功能是作为舰载机平台，所以强调舰机适配性，其动力学设计不仅要满足航行需求，还要适配舰载机起降作业的要求，我们现在已经有3艘航母，在相关水动力学方面已经积累较多经验，设计建造12万吨航母完全没有什么问题！
