舰船防沉抗沉措施检查及试验方法

防沉抗沉能力是舰船自身抗损能力的重要方面,其直接影响舰船的生命力、战斗力和作战保障能力。对防沉抗沉能力进行客观、科学、量化的评估对舰船的改造、优化具有重要的意义。文章从不沉性检查、水密性检查、防沉抗沉措施检查方面出发,建立了舰船防沉抗沉能力的指标评价体系,提出了各指标的检查、试验方法。不沉性设计应进行计算考核,水密门窗盖应做密性试验,损管器材应进行布置合理性评估。     

武器命中概率分布密度对水面舰船沉没概率的影响

为了进一步研究水面舰船遭遇不同武器打击后的毁伤情况,论述武器命中概率分布密度对舰船不沉性的影响,并编制相应的程序进行分析。通过计算可知舰船在不同的概率分布密度下被击中区域的概率情况和击中后的沉没情况,最终给出的数据和结论,可以更好地对舰船的生命力进行评估,并对舰船不沉性情况进行更全面的预测。     

计算机辅助决策技术在舰船不沉性保障领域中的应用

将计算机辅助决策技术应用于舰船不沉性保障工作领域中，开发了能实现舰船浮稳性指标自动计算、最佳浮稳性保持、最优抗沉方案辅助决策功能的舰船不沉性计算机决策系统（WAPA-CADS）。     

武器任意攻击角下舰艇的不沉性概率计算

蒙特卡罗法作为计算舰艇不沉性概率的一种常用方法,在一维空间计算舰艇的失效概率中得到了广泛的应用。为了建立三维空间中的计算方法,在建立舰艇和武器攻击三维坐标系的基础上,把舰艇表面分割成很多个微小的三角形表面单元,运用蒙特卡罗法研究了武器任意攻击角度下舰艇不沉性概率计算的方法。最后,用型值表对实船进行三维坐标取值,计算该船在多次命中情况下的不沉性概率,并与一维方法的计算结果进行了比较分析。     

水面舰船破损稳性的概率评估方法

水面舰船生命力的主要影响因素之一是舰船遭遇不同武器破坏下的薄弱性,而薄弱性主要由破损稳性决定。目前,舰船破损稳性评估主要运用确定性方法,但该方法不能全面评估舰船破损稳性。为了更加客观、全面地评估舰船破损稳性,探讨水面舰船破损稳性评估的概率方法,提出变区间线性插值计算残存概率Si的新方法并开发计算程序。以某水面舰船为例,计算各种破损情况的进水概率Pi以及残存概率Si,并累加所有破损情况Pi和Si的乘积,得到分舱指数A。研究表明:通过将分舱指数A作为评估指标并考虑不同武器和碰撞的综合破坏效应,概率方法可以实现水面舰船破损稳性定量且整体的评估,能为舰船初步设计阶段主船体的分舱优化以致提高舰船生命力提供一种解决途径。     

水面舰船研制过程中重量重心控制方法

舰船研制过程中的重量重心控制是关系舰船在全寿期内能否保持舰船基本生存能力特性(稳性、不沉性)的重要问题。介绍了国内外舰船设计过程中排水量极限和重心高极限、排水量及重心高储备设计、各阶段重量重心计算细致度、减重优化设计等控制方法,通过分析舰船建造和使用中的重量重心控制现状和控制方法,提出了水面舰船研制中建立完整的重量重心控制体系,在总体顶层、系统设计、建造、管理等方面的重量重心控制措施和储备设计方法。     

破损舰船瘫船状态倾覆概率评估方法

国际海事组织已基本确定了完整船瘫船状态下的第2层薄弱性倾覆概率评估方法。由于破损舰船在风浪中运动的复杂性,破损舰船瘫船状态下的倾覆概率评估方法还未提出。基于完整船瘫船失效模式评估方法的思想,对破损舰船的横摇运动进行简化,提出一种评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法,并利用实船进行计算分析。分析各参数对倾覆概率的影响,研究对称进水和非对称进水这2种情况下的倾覆概率。结果表明:所提的用于评价破损舰船瘫船状态下倾覆概率的方法可行,其中非对称进水更为危险,可为研究破损舰船瘫船稳性提供参考。     

舰船不沉性设计规范的对比分析研究

采用中、美不同不沉性设计计算方法规定，通过对三型水面舰船在规定装载状态下的详细不沉性计算分析，重点就破损最小干舷高、破损最大静横倾角、破损初稳性、破损动稳性储备等方面探讨了中美不沉性设计计算体系间的差异性和借鉴性。     

英国45型驱逐舰桅杆的隐身性能分析

桅杆作为舰船雷达反射的重要源,将直接影响到舰船的整体隐身性能.基于特定的雷达探测条件,采用物理光学法,针对英国45型驱逐舰桅杆RCS的分布情况进行计算,并结合电磁理论对该舰船桅杆的雷达散射机制进行研究.在此基础上,分别以威胁区域内RCS的最大值、平均值、雷达检测的平均概率及大于临界RCS值概率的4种已有指标对不同围板倾角桅杆模型的隐身性能进行多重评估,并提出修改方案.结果表明,原桅杆模型各项指标良好,该舰船桅杆设计较为合理.     

舰船航行功能体系易损性分析研究

针对舰船航行功能体系较为复杂的特点,引入故障树中概率重要度的概念对舰船航行功能体系进行功能易损性分析.建立舰船航行功能毁伤树模型,并对其进行定性和定量分析,将底事件的概率重要度作为底事件功能易损性的评价指标.分析结果表明该方法对舰船功能易损性分析具有一定的参考意义,是解决该问题的一种途径.     

基于提高舰船不沉性的分舱优化

从舰船的水密分舱(主船体分舱)方面考虑来提高舰船的不沉性。提出了"平均初稳性高"和"平均最小干舷"的概念,并建立其数学模型。然后以两者为目标函数,以设置的水密舱壁位置为设计变量进行遗传算法优化。优化过程中,利用线性加权和法将多目标问题转化为单目标问题,并结合与舰船不沉性相关的实际问题对遗传算法进行改进。最后,以某一舰船为例进行优化试验,计算结果表明,文中方法是可行的、有效的,可应用于主船体分舱等船舶工程领域。     

基于贝叶斯网络的HRA研究在舰船PSA中的应用

通过分析概率安全评价对人因可靠性分析的本质需求,运用人为失误率预计技术与人的认知可靠性模型相结合的方法对概率安全评价中的人因事故进行分析计算,并针对传统事件树、故障树分析方法的局限性,采用了贝叶斯网络结构评估的方法将计算结果合理融入到整体中．通过舰船弹药库的起火实例分析说明了该方法的运用过程和有效性．     

基于N-1+1准则的舰船电力系统结构合理性量化评估研究

为了实现舰船电力系统结构合理性的量化评估,借鉴陆地电力系统N-1+1规则,编制仿真程序,以舰船典型电力网络为例,对其负荷失电概率进行了量化计算。进而为了计算舰船电力系统多重故障下的供电连续性,对N-1+1规则进行了改进,得到了N-2+2规则,以二重故障为例,计算了舰船典型电力网络供电连续性指标。计算结果表明,该方法可以方便有效地得到舰船电力系统负荷失电概率,从而为舰船电力系统结构合理性评估提供了有益的理论支撑。     

基于组合赋权法的舰船动力系统使用效能评估研究

为优选舰船执行不同任务时动力系统最佳运行方案,首先综合考虑舰船任务特点、动力系统使用管理经验等因素,给出舰船动力系统使用效能指标体系,并对指标进行规范化处理;然后,兼顾评估专家对指标的偏好和动力系统运行特性,并结合最优传递矩阵法避免多次重复的一致性检验,将主观评判的最优传递矩阵-层次分析法和客观评判的信息熵赋权法融合,提出基于最小二乘原理的组合赋权法确定各指标的权重;最终计算得到舰船执行特定任务时动力系统的综合效能评价值,确定了执行具体任务时动力系统运行方案优劣,进而为制定合理的动力系统运行方案提供极具针对性地指导。     

基于模糊数学法的舰船耐波性综合评价

运用概率统计及模糊数学方法,在舰船耐波性规范的基础上,研究了舰船耐波性能的综合评价方法.提出了用"综合隶属度"的量化指标,对耐波性能进行综合量化评定.从试验或理论计算结果出发,提出了对舰船耐波性能综合评定的方法、步骤.通过SWATH的算例,证明此方法是可行的.     

舰船静力学性能考核评价指标及考核能力需求初探

从舰船静力学性能的原理出发,总结现有水面舰船浮性、稳性、不沉性考核标准,开展舰艇平台浮性、稳性、不沉性考核方法研究,对现有考核方法进行归纳梳理,分析考核典型舰船平台静水力学性能的基本能力要求,提出靶场考核装备建设需求,对拓展靶场职能使命,提升新形势下靶场试验考核能力具有实际的意义。     

基于人工神经网络的舰船灵敏度分析

舰船参数的选择对于评价舰船综合性能至关重要,但不同参数在评价过程中所占的比重不一,量化的舰船参数灵敏度分析是后续舰船性能评价、类型识别等的重要前提。本文利用24-10-10-1结构的BP神经网络对舰船的抗沉性、最大航速、适航性、载重量4个重要参数进行灵敏度分析,并建立起各参数灵敏度与舰船综合性能的对应关系。在用BP神经网络对样本进行训练的同时,利用Skeletonization灵敏度剪枝方法计算输入节点和隐节点的灵敏度。测试结果表明,本文的灵敏度分析算法不仅优化神经网络结构,而且学习过程收敛后,可获得各输入节点稳定的灵敏度值。     

舰船电磁兼容性指标体系构建研究

为提升舰船在复杂电磁环境下的生存力和战斗力,必须提出合理的舰船电磁兼容性指标,指标体系构建是舰船研制中的关键技术之一。美国海军颁布了一系列舰船电磁兼容性指标,进行舰船电磁兼容性控制。采用提出的基于需求分析的舰船电磁兼容性指标体系构建方法,建立需求转化模型,在分析舰船电磁兼容性指标发展的基础上,构建舰船电磁兼容性指标体系构架和指标要素,为实施舰船电磁兼容性控制和保障战斗效能的充分发挥提供技术支撑。     

负初稳性高不对称进水时舰船抗沉方案研究

为了有效辅助损管决策,研究了舰船负初稳性高状态下不对称进水时抗沉方案的生成.基于破损后的实时载况计算浮态和稳性;自由液面对静稳性曲线的修正采用规范法,提出了储备浮力的计算方法并据此生成抗沉方案.通过实例计算,证实了高层舱室存在渗漏水而产生大面积的自由液面是初稳性高为负的主要原因,不对称进水时应先恢复稳性再扶正舰船.针对初稳性高损失严重且储备浮力允许的情况,应考虑以储备浮力换取稳性的措施.     

舰船稳性与破损稳性要求分析

稳性与破损稳性是影响舰船生命力安全的重要因素。综合分析国内外相关标准和规范,详细分析了国际海事组织海上人命安全公约(SOLAS 2004)、美国海军水面舰船稳性与浮性标准(DDS 079-1)和舰船通用规范(GJB4000-2000)稳性要求标准;数值计算了某船完整稳性和破损稳性,系统分析了舰船稳性与破损稳性指标要素。结果表明：美国海军水面舰船稳性衡准、国际海事组织的破损稳性标准和舰船通用规范对于稳性与破损稳性均有各自相对独立的指标体系及要求;美国海军水面舰船稳性与浮性标准对舰船稳性与破损稳性个别指标要求更为严格;我国规范要求总体较为合理,但缺乏对复原力臂特征值的衡量要求和船舶破损后抵抗风浪能力要求。