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俾斯麦级的实际航速

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俾斯麦级的实际航速究竟是多?目前似乎是一个没有盖棺定论的问题。虽然在几乎任何网站上面查阅都可以得知俾斯麦级的最高航速是30节。但很多人指出这是俾斯麦在过载情况下跑出的,并不能够长时间维持。当然我也不指望这一个帖子就能解决它。只是将自己所知道的资料分享,如有谬误,恳请指正。
首先,出乎人意料的是俾斯麦的100%马力大概是3x46000即138000shp。但这并不意味着俾斯麦的马力和航速就止步于此了。如图,在108.5%的过载状态(150170shp)下,俾斯麦运行稳定,且远远没有到达极限值(第六阀未完全打开)。 事实上,俾斯麦过载的理论最大极限值大约在130%(18400shp)左右(锅炉生产的最大值,但实际不太可能达到)
而在海试中俾斯麦则以150170shp的马力68%~75%的燃油负载下跑出了30.1kts提尔皮茨则是163023shp跑出30.8kts。单从这次的结果来看,俾斯麦似乎是完全可以维持30kts的航速的。但疑问比较多的是一点是,水深为60m,与标准相差5m。
但相应的,俾斯麦此时的马力未能达到所能维持的最大值。从模型上来看:
29.5kts:138000shp
30.0kts:148399shp
30.5kts:159744shp(约最大值)
31.0kts:171833shp(超出最大值)
31.5kts:184703shp(超出最大值)
与实际情况相差不大
150170shp30.081kts
155000shp30.295kts
163026shp30.639kts
165930shp30.760kts
就此来看,俾斯麦想维持30kts的航速并不难,是考虑到海况,战损。在100%马力下亦有29.5kts的航速。倒是完全够用。




IP属地:广东来自Android客户端1楼2025-05-30 20:09回复
    补充一下模型中的负载与海试相同,也是68%~75%之间。


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2025-05-30 20:11
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      2026-01-13 10:38:45
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      有没有明确试航资料指出海试的吨位到底是多少?看俾斯麦论坛里争了上百楼也没争出个定数


      IP属地:湖南来自Android客户端3楼2025-05-30 20:41
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        所以猫猫的长时间过载是发生在圣诞夜的吧


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2025-05-30 21:08
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          比起随航速线性增长的粘性阻力,以指数增长的兴波阻力在高航速下占比要大得多。而改变负载导致的吃水变化最主要的作用还是在粘性阻力身上。考虑到战舰的载重与空船重量比远不及货船那样,可以认为一定尺度上的载重变化对最高航速影响不大。以满载燃油为8300t,Cwp为0.75(随手猜的)计算,携带一半燃油时比起满载吃水变化约为0.6米。


          IP属地:芬兰来自Android客户端5楼2025-05-30 22:52
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            @Twily🌈 满载和空载对最高航速还是有一定影响的。德国海试的标准是75%满载,≥65m的水深。而在俾斯麦实际海试的时候,由于先前跑了一会,负载大概在68%~75%之间,所以才选择水深仅60m的浅海海试(船体在高速浅海海域航行时,会由于下沉效应被压下去一点,使得船体吃水更深)以此来补偿损失掉的负载。大部分人就是觉得60m仍然太深不足以补偿掉负载,但实际上,无论从模型还是提尔皮茨的情况来看,这次海试的结果还是相对可靠的。


            IP属地:广东来自Android客户端6楼2025-05-31 12:26
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              所以这个负载是按多少燃料为满载算的啊,貌似网上大多数首相的续航都不是按8700t的最大容量


              IP属地:山东来自Android客户端7楼2025-05-31 14:55
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                首先需要说明你所提出的关于下沉效应的概念,可能并不适合于该问题。下沉效应的本质是船体附近压力梯度的变化,这一梯度在开放水域主要受航速影响,而水深带来的影响主要集中在非常浅和狭窄的限制水域,比如港口和河道,因为在狭窄空间内被船体排开的流体行为更倾向于发生变化。至于从65到60m的在开放水域的这一变化,我不认为会对下沉效应造成额外的影响。


                IP属地:芬兰来自Android客户端10楼2025-05-31 19:19
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                  2026-01-13 10:32:45
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                  需要重点考虑的问题还是在兴波阻力上。俾斯麦在30节左右时傅氏数约为0.32, 这一速度大致对应了阻力曲线上的第二“驼峰”(基于一个常用的假设:船头生成一个浪峰,船尾生成一个浪谷,而二者的叠加会导致建设性或破坏性干涉)。在第二驼峰下船体造浪的波长约为船体的2/3,对俾斯麦来说都话就是161m,这时水深(60m) 和波长的比值为0.37,一个处于浅水波 (<0.05) 和深水波(>0.5)区间内的一个比值,但明显更接近后者。这样的情况下兴波阻力的变化也似乎可以忽略不计,见PNA第二卷下图。


                  IP属地:芬兰来自Android客户端11楼2025-05-31 19:20
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                    可以用ITTC提供的修正公式来进一步证实以上的猜测。计算结果表明由60米的水深条件下造成的速度损失约为0.4节,对比65米多损失0.1节多一点。如果真的如你提供的资料那样,选择60而不是>65米是为了补偿粘性阻力随载重的下降的话,通过以上的粗略计算或许可以侧面应证小幅度的载重变化对最高航速影响不大。另外,我觉得也有必要意识到理论和技术的不断发展,80年前工程师的认识很可能与现有的发现存在大的偏差,导致他们用的一些方法在现在看来存在问题。


                    IP属地:芬兰来自Android客户端12楼2025-05-31 19:44
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                      @Twily🌈 这倒是提醒我了,下沉效应在开阔水域时高速航行时主要会造成舰首下沉,造成上浪问题。浅水海域中低俗航行时均匀下沉(航速也会影响下沉量,高航速下,)。按照ukc<船长的50%的标准来看,俾斯麦9.99m的吃水,251m船长,65m水深也会发生下沉效应(难道说75%的负载和65m的水深是对应的?来模拟满载时的状态?没找到资料佐证,纯意淫)回到本次试航的条件,v=15.8m/s,Lpp=251m,Cb=0.55,h=60m,ukc=50m。粗略计算下易得,浅水弗劳德数frh=0.657,非常接近亚临界流的极限值0.7。Tuck公式计算下沉量为0.98m。而按照你的计算结果,此时对航速的影响仅有0.4节。确实是侧面印证了,负载状态对航速的影响不大。该公式差不多是1960s出现的,德国人此时可能知道下沉效应,但并不能计算出确切的值,亦或者说计算值误差很大。甚至使本次海试中俾斯麦的航速虚低一点点。整体来看确实是可以忽略不计了。不过还有一点我比较疑惑,按理来说,0.55的方形系数属于瘦长型船型,此时的船首下沉量应小于船尾下沉量。但用barrss公式来计算的话,船首下沉量反而占到61%,符合油轮这类的肥大型船只的特点。是我计算出错?还是说军用船只与民用船只之间的差异造成的?


                      IP属地:广东来自Android客户端13楼2025-06-01 09:30
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                        我翻了一下Barrass的 Ship Design and Performance for Masters and Mates, 第十七章。里面提到书中的经验式的来源是“results of analysing about 600
                        results.”。考虑到这本书的应用范围,我猜测经验式是基于商用船只拟合出来的,适用范围有限。


                        IP属地:芬兰来自Android客户端14楼2025-06-01 15:20
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                          能跑30节是妥妥的,我记得打穿油箱轻微首倾还能跑到28节


                          IP属地:河北来自iPhone客户端15楼2025-07-10 08:09
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                            请问傅氏系数是傅汝德数吗?


                            IP属地:北京来自iPhone客户端16楼2025-07-10 22:28
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                              2026-01-13 10:26:45
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                              最近在拜讀《利托里奧》,裡面提到VV海試中在4.1w頓的排水量下,以13w多一点的馬力就能跑出超過31節的航速,而且書中也寫道VV的主機也是能過載出15w馬力的,這種情況下VV大概能在4.1w排水量情況下跑出32節。這麼看如果首相30.12節的海試成績是靠過載到15w才能達成的,那麼是否說明了其在航速方面相較三劍客另外兩位來說還是有比較明顯的劣勢?


                              IP属地:广东来自Android客户端17楼2025-10-10 02:47
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