舰船集成上层建筑技术简介

隐身化是未来水面舰船的突出特征，集成上层建筑技术是舰船隐身最为直接有效的手段。本文阐述了舰船集成上层建筑技术的基本概念，并介绍国外相关技术研究的进展及实船使用情况。     

集成式上层建筑对舰船平台设计影响综述

集成式上层建筑在有限的空间内实现了众多舰载设施的功能集成,是先进舰船上层建筑技术的发展趋势。集成式上层建筑在使水面舰船面貌耳目一新的同时,也给舰船的诸多方面带来了不同程度的影响。讨论了集成式上层建筑对舰船平台电磁兼容性、稳性、隐身性、烟流和进排气噪声、露天作业以及生命力等方面的影响。在设计过程中,应制定舰船性能的优先级顺序,对这些影响进行综合权衡,以发挥舰船集成式上层建筑的优势。     

国外海军集成桅杆技术发展浅析

现代舰船电子信息设备的大量使用,需要增设各种天线,给舰船上层建筑设计带来诸多困难。为解决天线布置、电磁兼容和雷达散射截面积(RCS)增加等问题,集成桅杆是现代舰船设计的重要标志。文中介绍分析了美国、英国、德国、荷兰和意大利海军舰船采用集成桅杆的先进技术,提出采用系统集成方法将舰船设计中的隐身性、电磁兼容性和上层建筑设计有机地统一起来,使舰船平台的各项性能更好。     

水面舰艇上层建筑和桅杆射频综合集成的思考

介绍了水面舰艇射频电子设备的发展情况和国外水面舰艇射频集成、上层建筑(桅杆)射频综合集成情况。指出射频集成和上层建筑(桅杆)射频综合集成是电子、电磁兼容、舰船设计、结构、材料等各学科交叉的系统工程研制项目,应由舰船设计部门与电子设备研制部门大力协同而有步骤地进行。射频集成工作由电子设备研制机构进行。舰船总体研制单位自始至终负责射频集成和上层建筑(桅杆)射频综合集成工作,必须设计制造上层建筑(桅杆)射频综合集成大型模型,进行上层建筑(桅杆)射频综合集成的陆上试验,验证集成射频电子设备性能以及上层建筑(桅杆)射频综合集成后的隐身性和电磁兼容性能;试验成功后装舰。     

水面舰艇集成天线隐身设计技术

阐述了水面舰艇雷达波隐身设计的主要技术措施,强调了发展集成天线技术对提高舰艇隐身性的重要意义,介绍了国外舰艇集成上层建筑的发展动向,提出了未来水面舰艇电子系统,特别是通信系统的集成天线隐身设计的基本设想.     

高耐波隐身船型设计

具有优良耐波性和隐身性的舰船是当前世界各海军强国舰艇平台技术研究的重要发展趋势。以往舰艇的雷达波隐身设计主要是对上层建筑和舰面设备进行外形隐身设计,对主船体很少进行雷达波隐身设计,主要是因为主船体的隐身设计可能会影响其航行性能。为进一步提高舰船的隐身性和耐波性,本文以几千吨级舰艇为对象,在对船体进行隐身设计的基础上,以深V船型作为设计船体水线以下部分的基础线型,通过对底升角、首部吃水、尾部形状、长宽比和底面的凹凸进行优化,对比在不同情况下的耐波性和阻力,对船舶运动及水动力性能进行分析,提出了一种适用于未来隐身水面舰艇的高耐波性船型。     

水面舰船通信天线集成研究

介绍国外水面舰船天线集成的研究发展状况,结合我国目前的研究情况,具体分析不同类型、不同频段的通信天线集成思路,最后对舰船一体化上层建筑设计中天线集成应考虑的相关问题进行归纳总结。     

舰船雷达隐身的战术价值定量分析与计算

阐述了舰船雷达隐身的主要技术措施,分析了舰船雷达隐身对作战诸方面的影响和作用,建立了舰船雷达隐身的战术效用模型,分析计算了舰船雷达隐身后对发现距离、目标识别、导弹截获概率、质心干扰等4个方面的战术价值,这些模型和计算结果对隐身舰船在海上作战中的战术运用具有指导作用。     

舰船用燃气轮机排气红外抑制装置发展现状

舰船隐身性是表征舰船总体性能的重要指标之一，在现代各国海军新造舰船中颇受重视，红外隐身是舰船隐身技术的重要方面，介绍我国及其它发达国家海军舰船用燃气机排气红外抑制技术的发展情况，以及红外抑制技术要求，方法及其原理。     

美军综合集成上层建筑(InTop)演示验证项目探析

针对水面舰船上层建筑总体设计中的种种挑战,美国海军通过集成上层建筑(Integrated Topside,InTop)演示验证项目,实现了船载多功能射频孔设计、模块化开放式的射频构架设计和动态资源分配设计,有效提高舰船的电磁频谱作战能力,显著缩减总体资源消耗和全寿命使用花费。本文在梳理InTop项目的研究基础、基本情况、后续衍生项目的基础上,分析该项目解决的关键技术问题,给出了该项目对我国舰船上层建筑综合集成设计及综合射频研究工作的启发和思考。     

Research on integrated naval ship design model and its intelligent algorithm

Pointing at naval ship projects creation and evaluation at stage of naval ship concept design,in the mechanism of integrated design based on naval ship synthesis model, ship projects creation and intelligent fuzzy evaluation method is researched, thus the applicability of each algorithm is obtained. Firstly,the naval ship synthesis model is introduced to design process, value and application status of synthesis model in integrated design is then exposed. Then the applicability of single target and multi targets SA algorithm is improved, and the quick generation of naval ship projects is done. After that, multiple projects evaluation method based on Vague fuzzy set is introduced to established the intelligent evaluation model, which can integrate effectively the quantitative and qualitative indexes. At last, the analysis of results comparison shows the advancement and rationality of each method. The example shows the integrated design process researched in this paper can be a great orientation of naval ship project design, and can also be used in other parts of naval ship development.     

Research on integrated naval ship design model and its intelligent algorithm

Pointing at naval ship projects creation and evaluation at stage of naval ship concept design,in the mechanism of integrated design based on naval ship synthesis model,ship projects creation and intelligent fuzzy evaluation method is researched,thus the applicability of each algorithm is obtained.Firstly,the naval ship synthesis model is introduced to design process,value and application status of synthesis model in integrated design is then exposed.Then the applicability of single target and multi targets SA algorithm is improved,and the quick generation of naval ship projects is done.After that,multiple projects evaluation method based on Vague fuzzy set is introduced to established the intelligent evaluation model,which can integrate effectively the quantitative and qualitative indexes.At last,the analysis of results comparison shows the advancement and rationality of each method.The example shows the integrated design process researched in this paper can be a great orientation of naval ship project design,and can also be used in other parts of naval ship development.     

用整船有限元模型分析方法计算舰船的总纵强度

当舰船设有长度较长但开口较多的上层建筑时,其船体结构的复杂性使船体总强度很难用常规的梁理论方法确定.本文采用整船三维有限元分析方法,通过整船加载和惯性平衡处理,计算出设计目标船的总纵弯曲变形和应力分布,以及上层建筑参与船体总纵强度的有效度,为船体总强度校核提供依据.     

虚拟仿真技术在舰船研制评估中的应用研究

首先介绍了仿真技术、虚拟现实技术及虚拟仿真的概念;同时对虚拟仿真技术在国内外舰船研制中的发展作了阐述;最后用实例说明虚拟仿真技术在舰船研制评估当中的应用,并提出了以虚拟仿真为基础的舰船研制评估的系统结构.     

舰船总体系统工程的数字化思考

论述了舰船总体系统工程的定义、范畴,及其数字化建设的重要性与紧迫性;讨论了在CAD/CAM/CAE系统取得的成就基础上,研究开发数字化舰船总体系统工程的初步构思.     

核动力舰船生物屏蔽技术

核动力舰船生物屏蔽不同陆上核动力装置生物屏蔽,其重量、体积受到极大限制,屏蔽空间也极度不规则。如何设计出经济上合理、技术上可行、体积小、重量轻、相对性能最佳的生物屏蔽,是一项复杂的系统工程。本文概述了核动力舰船生物屏蔽设技术的特点和要求;总结了核动力舰船生物屏蔽设计的一般方法、设计流程和生物屏蔽材料研制及应用情况;提出了将点核积分法同蒙特卡罗方法相结合的核动力舰船生物屏蔽设计方法,可为核动力舰船生物屏蔽设计提供参考。     

复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展

随着军方努力降低舰艇的购置和维护成本、提高其结构和操作性能,自20世纪80年代中期以来,复合材料的应用日益增加。该文综述了近年来复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展,包括在大型军舰如护卫舰、驱逐舰和航空母舰上的机械及其他装备,以及上层建筑、甲板、舰舱壁、先进的桅杆系统、螺旋桨、推进轴系、方向舵、管道、泵、阀等上的应用。     

舰用设备与船体一体化强度评估方法研究

舰载复杂设备与船体之间的弹性耦合效应不可忽略,在进行舰载大型设备抗冲击数值实验时必须确定合理的技术来妥善处理外部冲击环境、舰体结构、局部结构和舰用设备之间的关系。基于主从系统耦合振动理论,以舰用炮塔结构为研究对象,设计多种冲击输入对非一体化与一体化舰炮结构进行抗冲击数值计算,并将计算结果进行对比分析,对舰用设备抗冲击分析方法以及适用范围进行探讨,旨在寻找一套适合我国国情的舰用设备抗冲击的研究方法,为舰用设备抗冲击性能设计及性能评估提供参考。     

舰船复合材料结构物应用工程技术特点及内涵分析

针对舰船平台技术所面临的发展需求与挑战,从总体平台特性、综合隐身以及综合保障技术发展需求的角度,简要分析开展舰船复合材料结构物应用工程的必要性和紧迫性。以西方国家潜艇应用为例,梳理国外舰船复合材料结构物应用发展思路,提出并阐明舰船功能复合材料结构物应用工程的3个“一体化”技术特点,着重探讨总体/结构设计技术的定义、内涵及关键技术组成。最后,针对我国未来在该领域的发展需求,提出应在尽快制定顶层规划的同时,着力加强设计基础研究和规范体系性建设。