第1章　船舶装备概论

1.1　船舶装备的基本概念

1.1.1　船舶的定义与内涵

船舶是航行于水上、水面或水下且执行一定任务的航行器，它是军用船、执法船、民用船及特殊船舶装备的统称。

用于军事目的的船称为军用船或军用船舶，其中有直接作战能力的称为战斗舰艇，如航空母舰、驱逐舰、护卫舰、两栖攻击艇、导弹艇、战略和攻击型核潜艇、常规潜艇等；无直接作战能力的称为军辅船，如补给舰、运输船、训练舰、靶船、跟踪遥测船、侦察船、救生船、医院船、浮船坞、修理船、交通艇等。

用于在海上及江河、湖泊中执行维权执法任务的准军事化船舶称为公务执法船（简称执法船），如海警船、渔政船、海巡舰（船）、海关船、环境监管船、执法巡逻艇、多用途保障船等。

用于交通运输、水生物捕捞、海洋矿藏勘测、港湾服务、科学调查及测量、工程作业等的船称为民用船舶，如客船、货船、液化天然气（LNG）船、渡船、救援船、海洋开发船、工程船、渔业船、拖船、运动用船等。

除上述舰船外，具有特殊用途的船舶统称为特殊用途船，如各类有人和无人及有缆和无缆潜航器、水面无人艇、自航式和固定式深海空间站、各种浮式或固定式海上保障平台（基地）、两栖岛礁等。

1.1.2　船舶的共同特点

虽然各种船舶的尺度、性能、用途等不同，但船舶具有共同的特点，主要是：除停泊于一定地点的趸船或非动力驳船外，都可借助于不同形式的动力及操纵方式进行自航；在静止状态时都能依靠水的浮力漂浮于水面或水中。

1.1.3　船舶的基本原理

下面从航行状态角度，分别对水面和水上船舶及水下船舶（潜艇）的基本原理进行概述。

1.1.3.1　水面和水上船舶

（1） 排水型船　利用阿基米德浮力原理，其重量全部靠水的浮力来支承的船，如航母、驱护舰、一般的客货船等。见图1-1～图1-4。

（2）滑行艇　达到一定速度时大部分船体脱离水面；高速航行时，仅部分船底接触水面，其重量大部分靠水动升力（流体动升力）来支承的船。见图1-5。

（3）水翼船　船体下装有翼，达到一定速度时，船体被抬离水面，完全由水翼产生的升力来支承船重的船。见图1-6。

（4）气垫船　利用高于大气压的空气充于艇底下部产生气垫使船体部分或全部脱离水面或地面而航行的船。见图1-7。

（5）地效翼船　利用安装在船体上的机翼贴近水面或地面航行时所产生的表面效应升力支承船的重量，能在水面航行或腾空低飞的船（有的航速可达200节¹）。见图1-8。

1.1.3.2　水下舰船——潜艇

人们将能航行于水下的舰船称为潜艇，也称潜水艇。它是一种既能在水面，又能在水下一定深度长时间远离自己的基地进行航行、停留、作战的舰船。水下舰船还包括自航潜航器、自航深海空间站等。见图1-9～图1-11。

它主要通过其设置的主压载水舱注排水改变艇的重量而实现潜浮，并依据浮力与重力相等的原理形成水下、半潜、水上三种基本航行状态。潜艇一般采用自流注水和压缩空气排水的方法使局部或全部主压载水舱实现注排水；通过在其艉部垂直设置的一个方向舵（也称垂直舵）和艏、艉部水平设置的各一对水平舵（也称升降舵）实现改变航行方向和航行深度；通过特设的调整水舱和纵倾平衡水舱调节其在水中的均衡状态；通过其动力系统驱动推进器（如螺旋桨、泵喷推进器等）而作各种工况的航行运动。

船舶是一座反映其所处时代科学技术成就的复杂的水中建筑物。船舶不仅是人类进行航运、开发渔业和海底矿藏等水中资源的有力工具，而且它从诞生之日起，便与战争结下不解之缘，被运用于军事目的，从木帆战船到铁甲炮舰、导弹核舰艇，无不凭借其特性，在古今中外的历代战争中取得了赫赫战果。生产和使用的实践，使船舶工程早就成为一门古老的科学技术。船舶工程又是一门涉及众多学科的综合性科学技术，它既涉及船舶的船体结构、总体性能、总体设计、舾装及属具，又涉及推进、电力、辅助、电子信息、武器等系统/分系统；既与计算机技术、隐蔽性、电磁兼容性、可靠性、安全性等新技术直接有关，更与造船模式和工艺、系统工程管理技术等有关。而随着科技发展，船舶品种推陈出新，总体性能长足提高，使命用途多方扩充，舰船工程科技正焕发出勃勃生机。

1.1.4　现代船舶主要承担的任务

1.1.4.1　军用船舶主要承担的任务

军用船舶是活动在海洋、江河等水域中的作战单元，是现代信息系统的载体和武器系统的运载、储存和发射平台。在战时，使用舰艇（船）上装备的武器及其系统、各种信息系统、电子干扰系统等进行核袭击和核反击、海上机动作战、保护己方海上交通线、破坏敌方海上交通线、对空与防空、信息战与电子战、封锁与反封锁、水雷战与反水雷、潜艇战与反潜、对敌陆地与两栖作战，以及因维护国家统一与海洋权益而引发的局部海上战争中抵御强敌军事干预等作战任务。在平时，用于战略威慑力量、海疆权益的保卫、海上反恐、配合海上维权执法部门维权执法、训练、访问、巡逻、侦察、运输、医务、缉私、工程作业和试验以及日常勤务等。

1.1.4.2　公务执法船主要承担的任务

海上公务执法船作为海上执法的主体，在平时，依据海洋法和本国的相关法律，在应管辖的海域，履行海防管控、海上治安、维护国家海洋国土安全和权益、有效保护海洋资源开发及其相关工程作业与船舶等装备、强力禁止和驱除非法入侵、缉私、反恐、救助、侦察、对违法行为进行取证和查处等守边控海职能；战时，支援、配合海军作战。江河公务执法船在江河、湖泊中将履行治安、管控、救助等职能。

1.1.4.3　民用船舶主要承担的任务

现代的民用船舶，不仅仍将担负着国内航运和远洋运输的重任，而且在海洋资源开发、海上工程作业、海洋科学考察、出口创汇、平时配合海上维权执法部门进行维权执法、战时应征支援海军作战等方面，也将承担着无可替代的作用。

1.1.5　舰船的分类（类型）

当今船舶种类繁多，为了区分它们，必须进行分类。目前，对船舶尚没有公认的分类法，通常按其用途、航行区域、航行状态、动力装置形式、武备类型、排水量、结构形式、舰（艇）体线型、噪声水平等加以分类。为使大家对船舶的类型或分类有所了解，作为实例仅简介按用途、航行区域、航行状态、动力装置等的分类情况及潜艇的分类。

（1）按用途分类

（2）按航行区域分类

（3）按航行状态分类

（4）按动力装置分类

（5）潜艇分类

应予说明的是，在实际的工程和使用中，对一型舰艇（船）一般视情况将上述不同的分类法结合起来称谓，如××万吨大型油轮、×××大型核动力多用途航空母舰、×××轻型导弹护卫舰、×××中型常规动力攻击型潜艇、×××弹道导弹核动力安静型潜艇等。

1.1.6　船舶的表征参数

船舶的表征参数是指描述和表达船舶几何形状、几何特征与大小的参数，是衡量一艘（型）船舶特征和大小的重要标志。不同类型和用途的船舶具有不同的表征参数。对于绝大多数船舶，船体是一个具有复杂外表面的空间体，在船舶工程中，一般用船体型线图来表达船体的几何形状，用主尺度和排水量来表征船舶的大小，用船型系数和尺度比来描述船体的几何特征。

1.1.6.1　船体型线图

船体型线图是指能表达船舶几何形状的图形，也是一种确定船舶船体形状的图示方法。

型线图主要用于：完整地表达船舶外表面的形状；进行和确定船舶航海性能的有关计算；制造船舶模型，进行模型试验；船舶建造和修理时的依据。

用分别平行于三个相互垂直的主投影面（基面、中纵剖面、中横剖面）的平面，截取船舶船体的型表面所得到的剖线在主投影面的投影之和，即构成该船舶的型线图，包括纵剖面图、横剖面图、水线面图。

型线图的缩尺比要视船舶的大小而定，通常取1∶25、1∶50、1∶100。

在型线图上，有时还标出：轴线、螺旋桨盘面位置、外形尺寸、型值表等。对潜艇有时还标出耐压体的外形、鱼雷（导弹）发射管的中心线等。

图1-12给出了水面舰艇的型线图示意图，图1-13给出了潜艇的型线图示意图。

1.1.6.2　主尺度

主尺度是表征舰艇外形大小的基本量度参数，是标志一艘（型）舰艇大小的指标，也是舰艇设计、计算和建造的依据。它包括舰船的长度、宽度、型高、吃水等。

（1）水面舰艇　水面舰艇的主尺度见图1-14。

①长度

总长（L_oa）：船体型表面艏、艉两端之间的最大水平距离。

设计水线长（L_wl）：设计水线面与船体型表面艏、艉端交点之间的水平距离。

垂线间长（L_pp）：艏垂线和艉垂线之间的水平距离。

艏垂线：通过设计水线船艏端点所作的垂线。

艉垂线：通过设计水线与舵杆中心线（或舵柱后缘）交点所作的垂线。

②宽度

型宽（B）：船体型表面之间垂直于中线面的最大水平距离。

设计水线宽（B_dw）：设计水线面处船体型表面之间垂直于中线面的最大水平距离。

③型高

型深（D）：通常指在中横剖面上，沿舷侧自龙骨线量至上甲板边线的垂直距离。

④吃水

型吃水（T）：通常指在中横剖面上，自龙骨线量至设计水线的垂直距离。

艏吃水（T_f）：在艏垂线处自龙骨延长线量至设计水线的垂直距离。

艉吃水（T_a）：在艉垂线处自龙骨延长线量至设计水线的垂直距离。

（2）潜艇　潜艇的主尺度见图1-15。

①长度

总长（L_oa）：由潜艇艇体型表面的艏、艉两端点向基面（线）所作垂线之间的距离（从艇体壳板内缘计之，下同），也称最大型长度。

设计水线长（L_dw）：正常状态设计水线平面与艇体型表面艏、艉端交点之间的水平距离。

水密艇体长（L_wt）：潜艇水密艇体艏、艉两端点向基面（线）所作垂线之间的距离，即潜艇水密部分艇体的长度。

耐压艇体长（L_ph）：潜艇耐压艇体艏、艉两端壁理论线之间的距离。

艏端非水密艇体长（L_fu）：艇体型表面的艏端到最前一个主压载水舱前舱壁理论线之间的距离。

艉端非水密艇体长（L_au）：艇体型表面的艉端到最后一个主压载水舱后舱壁理论线之间的距离。

超载水线长（L_ol）：潜艇燃油超载状态下的水线平面与艇体型表面艏、艉端交点之间的水平距离。

②宽度

型宽（B）：平行于中纵剖面，并与潜艇壳体型表面相切的两平面间的距离，即潜艇中横剖面（或最大横剖面）处的最大宽度。

最大宽度（B_max）：包括附体（突出体）在内的垂直于中纵剖面的最大水平距离。

设计水线宽度（B_dw）：由设计状态水线平面的最宽部位引出的平行于中纵剖面的两切面之间的距离。

超载水线宽（B_ol）：由潜艇燃油超载状态水线平面的最宽部位引出的平行于中纵剖面的两切面之间的距离。

③型高

最大高度（H_max）：在降下升降装置时，由基面到艇体指挥室围壳顶点之间的距离，加上龙骨高度及潜艇壳体突出基面部分最下边缘的距离，也称最大型深。

型高（H）：潜艇中横剖面处基面（线）到上甲板下边缘之间的距离，也称型深。

干舷（F）：潜艇中横剖面处正常状态设计水线到上甲板下边缘之间的距离。

④吃水

设计吃水（T）：在中横剖面处正常状态设计水线与基面（线）之间的距离，有的教材也称模吃水。

超载吃水（T_ol）：指在艇中横剖面处基平面到燃油超载水线之间的垂直距离。

艏吃水（T_f）：当潜艇有纵倾情况时，艏端型表面（或艏吃水标志线）处与水线面交点和基平面之间的垂直距离。

艉吃水（T_a）：当潜艇有纵倾情况时，艉端型表面（或艉吃水标志线）处与水线面交点和基平面之间的垂直距离。

平均吃水（T_m）：当潜艇有纵倾角θ时，艏、艉吃水不同，中横剖面处的吃水为艏吃水（T_f）和艉吃水（T_a）的平均值，称平均吃水，即

1.1.6.3　船型系数

船型系数是表示船舶水下部分的船体线型丰满程度的无因次系数。它们都与船舶的航行性能、噪声性能等有密切关系，在设计时要根据船舶的用途、航区和速度等不同情况而适当选取。

船舶的船型系数主要有：中横剖面系数β、方形系数δ、水线面系数σ、棱形系数φ、垂向棱形系数C_vp等。

1.1.6.4　尺度比

尺度比的大小是表示船舶的船体长度和肥瘦等特征的无因次参数。它们也都与船舶的航行性能、声学性能等有密切关系。

船舶的尺度比主要有长宽比L/B、宽度吃水比B/T、长度吃水比L/T、型深吃水比D/T、长度型深比L/D等。

限于篇幅，本书对船舶的船型系数和尺度比的定义、内涵及有关内容不作介绍，请参考《舰船技术与设计概论》（参考文献［1］）。

1.1.6.5　排水量

船舶的排水量是指船舶自由漂浮于静水中，保持静态平衡时所排开水的质量或重量。它是标志一艘船舶大小的又一基本衡量指标，也是船舶的基本重量度量。

水面船舶的排水量一般分为下述五种。

（1）空载排水量　不计入人员、行李、食品、淡水、液体负荷、弹药、供应品、燃油、给水、航空燃油、装载及超载等重量时的船舶排水量。

（2）标准排水量　空载排水量加上人员、食品、淡水、液体负荷、弹药、供应品等的重量，但不计入燃油、润滑油、给水、航空燃油、装载及超载等重量的排水量。

（3）正常排水量　标准排水量加上保证50%规定的续航力及自给力所需的燃油、润滑油、给水、航空燃油及100%装载时的排水量。

（4）满载排水量　标准排水量加上保证100%规定的续航力及自给力所需的燃油、润滑油、给水、航空燃油及100%装载时的排水量。

（5）最大排水量　满载排水量加上超载重量时的排水量。

对于潜艇，排水量一般分为下述六种。

（1）正常排水量　全艇艇体结构和装有全部装备完整的机械、武器装备、各种设备、装置及系统，具有按编制的定额人员、行李、全部武器弹药、各种备品备件、纵倾水，调整水舱的初始水和舱室空气重量，按自持力配备燃油、润滑油、食品、淡水、蒸馏水等重量时的排水量。这一排水量相当于水面船舶的满载排水量。

（2）标准排水量　正常排水量减去全部燃油、润滑油、食品、淡水、蒸馏水等的重量，而机器中已有油、水，空气瓶已充足气时的排水量。

（3）燃油超载状态排水量　正常排水量加上燃油压载水舱内的附加燃油及按比例增加的润滑油、淡水、蒸馏水、食品及由于油、水密度差需增装的初水量的排水量。

（4）水下排水量　潜艇在水下状态时水密艇体排开水的重量，即水面正常排水量与全部主压载水舱中压水量的总和。

（5）水下全排水量　潜艇裸体及全部附体外表面所围封的总体积所对应的排水量，其值等于水下排水量加上非水密部分进水的重量。

（6）水上全排水量　正常排水量加上水上正常排水量状态水线以下艇体非水密部分的进水重量时的排水量。

1.1.7　船舶的主要性能

通常所讲的船舶性能是指船舶的总体性能，对于军用船指其战术技术性能。总体性能是一艘（型）船舶品质的综合表达，是对其使用和军事价值的高度体现。它主要包括：航海性能，有浮性、稳性、抗沉性、快速性、耐波性等；战术技术性能，有隐蔽性、电磁兼容性、居住性、作战半径、自持力、下潜深度（对潜艇）、水下逗留时间（对潜艇）、可靠性、维修性、安全性、防护性、经济性、战斗力、生命力等等。

1.1.7.1　浮性

船舶按使用要求，装载全部规定的载荷后，以一定的姿态稳定地漂浮于水上或潜浮于水中（对潜艇）的能力称为浮性。浮性是船舶最重要的基本性能之一。船舶不论是漂浮于水上还是潜浮于水中（对潜艇），均应符合阿基米德浮力定律，即浸入水中的物体所受到的浮力等于它所排开同体积水的重量（见图1-16），即：

Δ=ρV　　 （1-1）

式中　Δ——船舶的重量排水量，t；

V——舰艇的排水体积，m³；

ρ——舷外水密度，t/m³。

图1-16中B点为浮力（ρV）作用点，即船舶排水体积V的形心，也称浮心；G点为重力（Δ）作用点，也称船舶的重心；T为型吃水。

1.1.7.2　稳性

船舶因受某种外力（如风力、波浪力、武器发射后坐力等）的作用偏离平衡位置而倾斜，当外力消除后能自行回复到原平衡位置的能力（性能）称为稳性。

水面船舶根据是横向还是纵向倾斜，分为横稳性和纵稳性；根据倾斜角度的大小，分为初稳性和大角稳性；按船舶破损浸水与否，分为完整稳性和破损稳性；另外，还有结冰时的稳性、海上补给时的稳性等。

潜艇根据其具有水上、水下及潜浮过程的不同状态，相应有水上状态稳性、水下状态稳性、潜浮稳性；根据倾斜方向、倾角大小，各航行状态也分为横稳性和纵稳性、初稳性和大角稳性；根据潜艇破损浸水与否，也分为完整稳性和破损稳性等。

稳性是保证船舶安全的一项极其重要的性能，船舶的尺度、外形、船宽、干舷、上层建筑等对稳性均有较大影响。因此，在相应的规范和标准中均对船舶的稳性规定明确的指标要求。

1.1.7.3　抗沉性

船舶因战斗行动或航海事故造成船体破损舱室进水后，仍能保持一定的浮性和稳性的能力称抗沉性，即船舶在一舱或数舱破损进水后，仍能安全漂浮在水面和保持足够的稳性而不致沉没和倾覆的能力。

潜艇除与水面舰艇一样有水上抗沉性之外，还有水下抗沉性（也称水下自浮能力），即当潜艇处于水下状态时，在一定的破损条件下，依靠自身手段使艇以符合要求的浮态和稳性自浮至水面的能力。

抗沉性是涉及船舶安全性的重要性能，故不论对军船或民船，都制定有严格要求。国际上和各国政府、海军都制定有必须遵守的公约和规范。我国对民船和军船也制定了相应的规范和要求。

提高舰艇抗沉性的主要措施有：舰船（艇）结构坚固、充分的储备浮力、足够的完整稳性、加大干舷、合理设置水密隔舱（舱室）、设置双层底及边舱、按规定配置损管抗沉器材等。对潜艇为提高抗沉性，还必须设置耐压隔舱、合理配置高压空气储备量，现代潜艇有的还设置可弃压载等。

1.1.7.4　快速性与航速

所谓快速性是指船舶在静水和主机功率一定的条件下保持一定速度直线航行的能力。航速是衡量一艘（型）船舶快速性优劣的主要技术和战术（对军船）性能指标参数，以“节”（海里/小时，kn）计。

根据船舶的不同航行状态，有最大航速、巡航航速、经济航速等等。对于潜艇，根据其不同的航行状态，有水上最大航速、通气管航速、水下最大航速、巡航航速、水下经济航速、低噪声航速等等。对于现代舰艇，核潜艇水下最大航速多为25～35kn（个别达39kn）；常规潜艇多为17～22kn；航母一般在30kn以上，有的为28kn左右；驱逐舰最大航速在30kn左右；护卫舰多为25～35kn。

快速性是直接影响船舶使用和作战效能的重要因素，是船舶最重要的性能之一。因此，船舶研究设计者应竭力设法提高船舶的快速性。

船舶的快速性与船体阻力、螺旋桨、船体与螺旋桨之间相互影响、主机功率的配合等直接有关。在对船舶快速性的研究设计中，要对上述各种因素进行综合平衡，以获得最佳快速性能。

1.1.7.5　操纵性

船舶在航行过程中，为了尽快到达目的地和减少燃料消耗，驾驶者总是力求使船舶以一定的速度沿直线运动。而当船舶在预定的航线上发现障碍物（含战时遇水雷）或其他船舶为了避免碰撞时，以及执行特定任务时，驾驶者又要使船舶及时改变航速或航向。同时，船舶在实际运行中无时不在受着风、浪、水流等自然环境的扰动，也是不可能完全按照预定的航线作直线航行运动的（即要偏航），驾驶者又必须操舵使之按预定航线航行，航向稳定性不同的船舶的实际航迹如图1-17所示。

人们将船舶受驾驶者的操纵而保持或改变其运动状态的性能（或能力）称为船舶操纵性。

一艘操纵性好的船舶，既能按驾驶者的要求，方便、稳定地保持运动状态，又能按驾驶者的要求，迅速、准确地改变运动状态。

人们将船舶所具有的保持一定航行状态不变的性能（能力）称为船舶的运动稳定性。对于水面船舶是指保持航向的性能，故也称航向稳定性；对于潜艇是指保持航向和深度的性能。通常用稳定性指数T来表征舰艇的运动稳定性。船舶可能的几种稳定性运动情况如图1-18所示。

人们将船舶所具有的改变航行状态的性能（能力）称为船舶运动机动性。对于水面船舶是指改变航向的性能，故也称航向机动性；对于潜艇是指改变航向和深度的性能。通常用战术直径（DT）、定常回转直径（DC）、DC/L（L为舰艇长度）、回转性指数K来表征。船舶回转运动轨迹及其特征如图1-19所示。

人们将运动稳定性和机动性的综合称为船舶的操纵性。

应予说明的是，对于潜艇不仅要在水上或水下某个水平面内作改变航向的旋回运动，而且要在水下垂直面内作上浮下潜运动（改变深度）；在需要时，还要同时作改变深度的潜浮运动和改变航向的旋回运动，即潜艇要作空间螺旋运动。为此，为简化对问题的研究，一般将潜艇的运动分解为在水平面内和垂直面内两个互不相关的平面运动，分别进行处理，再把两个平面运动综合起来，得到潜艇的运动。

水面船舶运动的操纵是靠设置在艉部的方向舵实现的；潜艇运动的操纵是靠设置在艇上的艏水平舵（或围壳舵）、艉水平舵及垂直与水平稳定翼来实现的。潜艇的潜浮运动还可用主压载水舱注排水实现。潜艇的操纵面如图1-20所示。

操纵性与船舶的使用性和安全性都有直接关系，故船舶设计者均十分注重其研究设计。影响船舶操纵性的主要因素为：船舶的主尺度、船型参数、重心高度、舵面积及布置、稳定翼（对于潜艇）面积及布置等。

在我国有关规范和标准中，对船舶操纵性的各项指标都有明确要求。

1.1.7.6　耐波性

所谓耐波性（也称适航性）是指船舶在航行中经常遭受到由风浪干扰所产生的各种摇荡运动及碰击、上浪、失速、飞车和波浪弯矩等影响，而此时船舶仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行的性能。

表征周期性摇摆运动的主要参数是摇摆幅值（摇摆角大小）和摇摆周期。摇摆幅值是每个摇摆循环的最大摆角（或位移）。摇摆周期是每一个摇摆循环所经的时间间隔。

船舶在风浪中航行时，横摇最易发生，横摇固有周期可按下式近似估算：

　　 （1-2）

式中　B——船舶水线宽度，m；

h_o——船舶未经自由液面修改的初横稳性高，m。

船舶的纵摇固有周期（T_ψ）和垂荡固有周期（T_θ）可按下式近似计算：

　　 （1-3）

式中　T——吃水，m；

C_vp——垂向棱形系数。

摇摆根据船舶受力情况分为自由摇摆和强迫摇摆；根据摇摆运动形式分为横摇和横荡、纵摇和纵荡（进退）、垂荡、艏摇。在这六种摇摆形式的运动中，横摇、纵摇和垂荡三种运动最为显著，对船舶航行性能的影响最大。

耐波性是船舶在执行任务过程中的重要性能之一。船舶研究设计者应千方百计设法提高船舶的耐波性。

一般来讲，浪级和浪向一定时，船舶的主尺度和航速对耐波性影响较大，排水量较大和航速较低的船舶耐波性会好些。

为了改善耐波性，第一，注意设计、选择适宜的主尺度、船型系数，注重船体内质量载荷的分布；第二，在设计中，采用有效的减摇装置；第三，在使用中，合理地选择浪向、航向等。

1.1.7.7　隐蔽性

船舶（主要指军用舰艇）隐蔽性是指舰船通过采取一系列措施对抗敌方探测手段不被发现的一项综合性能。它是现代舰船最主要的战术技术指标之一，特别是现代潜艇最重要的标志性战术技术性能之一。可以说，隐蔽性是舰船保存自己，不被敌方过早发现，却能尽早发现敌方，又能充分发挥装备性能有效攻击对方的有效手段，是一项发展迅速的高新技术，广泛应用于舰船的各个设计阶段。

舰船隐蔽性包括声隐蔽性和非声隐蔽性。声隐蔽性包括振动特性及水下辐射噪声、声呐平台区等部位自噪声、舱室空气噪声、声目标强度等。非声隐蔽性包括磁、红外、雷达波、电磁场、尾迹等隐蔽性。

舰船的隐蔽性技术指标（如水面舰船的雷达截面积RCS、潜艇的水下辐射噪声总声级）是舰船最重要的战术技术指标。船舶研究设计者应采取各种措施竭力提高舰船的隐蔽性。

1.1.7.8　下潜深度

下潜深度是潜艇的一项主要战术技术性能。下潜深度越大，越有利于潜艇隐蔽和机动、攻击、避规。因此，增大下潜深度已成为现代潜艇追求的特征技术目标之一。

下潜深度也称潜航深度，通常是指海平面至潜艇上的深度计（一般是指挥舱的深度计）安装位置处的距离。

按潜艇下潜的情况，分为通气管工作深度、潜望深度、安全深度、工作深度、极限深度、计算深度等。通常，以极限深度和工作深度作为潜艇的重要战术技术指标。潜艇下潜深度如图1-21所示。

现代潜艇的下潜深度有的已达600m，大部分在200～500m，极个别（俄罗斯的潜艇）达到1000m。

1.1.7.9　作战半径

作战半径是舰艇为执行战斗任务从基地到达作战区域之间（中间不作补给）的最大距离。这一指标是根据舰艇所担负的使命任务来决定的，通常由使用部门按照舰艇作战原则和活动的海区提出。它是舰艇重要的战术技术指标。

舰艇的作战半径与舰艇的续航力和自持力有关。在战术上，从对舰艇续航力使用的观点一般认为：

①30%的续航力作为到达作战海域而进行的航渡用，往返共用去续航力的60%。

②30%的续航力作为舰艇在作战海域的待机游弋和作战使用。

③10%的续航力用作在往返航渡克服敌人可能的阻扰等。

为使战术和技术上的考虑一致，往往将舰艇的作战半径取为舰艇续航力的30%。

1.1.7.10　战斗力

战斗力也称作战能力，是指舰艇在预定的自然和作战环境及典型战术态势下，执行各种作战任务、对抗威胁和打击、消灭敌方目标的能力。它是利用布置安装在舰艇上的各种直接用于作战目的的电子、武器系统及设备按确定的作战系统结构相连接，在典型战术态势下所具有的执行各种作战使命任务能力的综合反映和量度。

战斗力是舰艇最根本、最主要的能力。“先敌发现，有效攻击，连续攻击，攻击成功”则是战斗力的核心和精髓。

不同种类的舰艇或配置、特性不同的舰艇，具有不同的战斗力。反映舰艇战斗力的通用要素主要有：生存能力、警戒探测能力、跟踪能力、敌我识别能力、电子干扰能力、打击和拦截能力、武器通道数、作战支持力和人员素质等等。

战斗力通常用作战能力指数（包括对空、对海、对潜等作战能力指数）和综合作战能力指数来衡量、表征。

显然，舰艇研究设计者应尽力提高舰艇的战斗力。

1.1.7.11　生命力

生命力也称生存能力，是指船舶及其各系统在自然环境中遇到事故、海损或在作战环境中遭受战斗损伤、破损时，保持或最大限度恢复其航行、潜浮（对潜艇）、作战等战术技术性能的能力。

生命力是船舶基本的、最重要的能力，也是军船战斗力诸因素中最重要的因素之一。随着船舶装备日趋先进、复杂，造价不断增高，尤其军船携带的弹药数、燃油量和攻击武器威力增强，生命力显得越来越重要。

船舶生命力与其船体强度、设备可靠性、抗沉性、防护力、防火防爆、人员防护、隐蔽性、抗导弹和抗鱼雷系统及电子对抗等因素有关。

生命力通常用船舶生存率来衡量、表征。

生命力是反映船舶总体性能的最基本、最重要的技术指标。因此，舰艇研究设计者在尽力提高军船战斗力的同时，也必须尽力提高各种船舶的生命力。

此外，还有船舶的居住性、电磁兼容性、自持力、水下逗留时间（对潜艇）、可靠性、维修性、安全性、防护性、测试性、经济性等性能，限于篇幅，本书不予介绍，请参考《舰船技术与设计概论》（参考文献［1］）。

1.1.8　船舶的主要系统与设备

一艘现代船舶（尤其是舰艇）是由几个至几十个系统/分系统、众多的设备和成千上万个不同用途的零部件组成的。不同类型和不同用途的现代船舶其系统/分系统与设备的组成是不同的，一般有下述主要的系统和设备。

1.1.8.1　船体及结构

船舶在建造、停泊、使用、进坞修理直至退役报废的过程中，均会受到各种不同形式的力的作用，使其产生变形甚至破坏。这些力是由船舶的船体及其结构来承受的，故而船体结构必须具有足够的强度和刚度，才能保证船舶具有可靠的水密性和坚固性，也才能形成必要的布置各种系统/分系统和设备以及指战员工作、生活的空间。

同时，无论是水面船舶，还是潜艇，其航速、水动力噪声、耐波性、操纵性等都与船体形状及其表面粗糙度密切相关。为此，船舶为了获取最大的航速、最小的流体噪声和最佳的耐波、操纵性能，均追求优良的船体形状。显然，不同类型和用途的船舶也有不同的船体形状。但是，船舶不论采用何种形状，都要由船体及其结构组合成其完整的船体，来显现出选定的船舶形状，并形成布置设备和供船员活动的有效空间，成为在水中浮动的运载、作业和作战平台。

船舶的船体结构是由主船体、上层建筑、配套结构、指挥台围壳（对潜艇）等结构组成的复杂的系统工程建筑物，我们可将其看成一个复杂的“船体系统”。

水面船舶和潜艇的船体及结构是不同的，下面分别简要予以介绍。

（1） 水面船舶船体结构　水面船舶的船体结构一般由主船体结构、上层建筑结构、配套结构等组成。

①主船体是由船体最上层纵通甲板（也称1甲板或主甲板）及其以下的外板和所有结构组成的水密而坚固的空心建筑物。

主船体结构主要包括外板、底部结构、舷侧结构、甲板和平台结构、舱壁结构和艏端结构、艉端结构等。见图1-22～图1-24。

②主船体1甲板以上的各种围壁建筑物统称为上层建筑。上层建筑相应的结构称上层建筑结构，包括船楼（含艏楼、桥楼、艉楼）、甲板室、烟囱、机舱棚等结构。见图1-25。

③配套结构是指除主船体和上层建筑结构之外的其他结构，包括各种基座结构、轴隧结构、舷墙、挡波板、护舷材、舭龙骨、艉轴架、轴包板、呆木、支柱、导弹发射装置和舰炮基座加强结构等。

（2）潜艇船体结构　按相应结构所起的作用不同，可把潜艇结构分成耐压结构、非耐压结构（又分非耐压水密结构和非耐压非水密结构）和内部结构三种。

①耐压结构　耐压结构是指当潜艇潜入水下时，要承受强大的深水压力并保证艇体水密的船体结构。潜艇上采用耐压结构的部位有耐压船体、耐压指挥室、耐压水舱、强（救生）横舱壁、鱼雷装载舱口和蓄电池装载舱口结构等。耐压艇体一般由带肋骨（内或外肋骨）的圆柱壳和带肋骨的截头圆锥体组成，见图1-26。

②非耐压水密结构　该结构在潜艇处于水面时具有可靠的水密性，在潜入水下时，该结构内壁充满水并与舷外水相通。在水下时，由于结构的内部压力和外部压力相等，因而该结构本身不承受深水压力。潜艇上采用这种结构的部位有主压载水舱、燃油压载水舱、舷外燃油舱等。舷侧主压载水舱见图1-27。

③非耐压非水密结构　该结构既不承受深水压力，又不保证水密性，主要用来完整艇的形状、布置和保护有关设备。潜艇上采用这种结构的有艏端和艉端透水部分、上层建筑、指挥室围壳等结构，见图1-28、图1-29。

④内部结构　内部结构是指潜艇耐压艇体以内的各种结构，它包括内部纵横舱壁、液舱、平台、围壁的相应结构及各种设备的基座等。

1.1.8.2　动力系统

动力系统是指保证船舶航行所需能源及相关机械装置的系统，即为船舶提供推进动力所需的设备、系统及为其服务的有关系统。它是保证船舶航行能力、机动性和安全性的最关键的系统，人们常形象地比喻它为船舶的“心脏”。

船舶动力系统一般由下列分系统组成。

（1）推进系统　产生推动船舶航行所需动力的有关设备，常称为主机。目前，在船舶上采用的有蒸汽轮机、柴油机（或柴油发电机）、燃气轮机、AIP（air independent propulsion的简称，指不依赖空气的动力装置，含热气机、闭式循环柴油机、燃料电池等）推进系统、核动力推进系统、电力推进系统（含蓄电池）及由这些不同类型发动机组成的联合推进系统。见图1-30～图1-33。

（2）功率传递系统和推进器　功率传递系统的基本功能是将主机的功率传递给推进器（螺旋桨、泵喷推进器等），同时又将推进器产生的推力经过推力轴承传给船体，以推动船舶运动，它主要包括离合器、齿轮传动装置、联轴器、轴、轴承和轴封等。七叶大侧斜螺旋桨、泵喷推进器见图1-34。

（3）辅助管路系统及其相关设备　包括日用燃油管系、蒸汽管系、润滑油管系、循环水和冷却水管、燃油泵、润滑油泵、空压机、各种水泵等。

（4）控制和监测系统（简称监控系统）　通常包括控制分系统、监测报警系统和安全系统等。

1.1.8.3　电力系统

船舶电力系统是指由电源设备（包括发电设备和蓄电池）、电能输送网络（含配电系统）和用电负荷所组成的完整体系的总称。它包括一次电力网和二次电力网。电力系统是船舶不可缺少的重要系统之一。

（1）船舶电源　它是产生电能，提供船舶航行动力和全船辅机用电及照明用电的装置。目前，船舶的电源主要通过船舶上的发电机、变压器、蓄电池及岸电获得。发电机组是由原动机（包括柴油机、汽轮机、燃气轮机及热气机、闭式循环柴油机等AIP系统）带动可产生电能的装置。

（2）电能输送网络　电能输送网络是由船舶上的电缆、导线、配电设备以一定方式连接组成的，将电源的电能输送到全船舶用户的网络，又称供电网络（或电网）。它一般可分为直流电网（含24V直流电网）、交流电网（含50Hz、400Hz电网等）。

（3）负荷　负荷是指船舶上的用电设备，包括推进电机及其控制板和辅助设备、各种辅机、观通和导航设备、指挥操艇设备、照明设施等。

1.1.8.4　操纵系统

操纵系统是指保证船舶航海、操纵性和机动性的系统。

对于水面船舶主要有方向舵及相应的舵机装置、自动操舵仪、相应的辅助仪表设备（纵倾仪、横倾仪、深度计等）、操纵显控台等。

对于潜艇主要有艏水平舵（或围壳舵）、艉水平舵、方向舵及相应的舵机装置，自动操舵仪，相应的辅助仪表设备；均衡系统（含纵倾平衡水舱、调整水舱及泵、有关管路等）；潜浮系统（含主压载水舱、速潜水舱及其通气阀、通海阀、传动装置、管路等）；操纵显控台等。

1.1.8.5　作战系统

作战系统是军用平台舰艇上用于执行警戒、跟踪、目标识别、数据处理、威胁预估及控制武器完成对敌作战功能的各要素及人员的综合体，也可以说是配置在舰艇上用来完成攻击和防御任务的武器系统及其跟踪、控制设备等部件的总称。它实际是以作战指挥系统为中心，由舰上配置的硬软武器、舰载机（含无人机）、探测、通信、导航等系统和设备组成的。

（1）舰艇武器系统　舰艇武器系统是指保证舰艇攻击和防御等作战行动的武器及相应的装置。

舰艇用武器是多种多样的：按杀伤效果分有战术武器和战略武器；按作战对象分有进攻性武器和防御性武器；按破坏形式分有硬武器和软武器等等。目前，舰艇上使用的硬武器有舰炮、导弹、鱼雷、深水炸弹、水雷、反水雷武器等，还包括舰载飞机、海上无人航行器等。软武器是指在电子对抗和水声对抗中用于干扰敌方雷达、反舰导弹和鱼雷等的一种武器装备，包括箔条弹、红外弹、烟幕弹等水面舰艇用软武器和潜艇用模拟器、噪声干扰器、声诱饵、气幕弹等。

舰艇武器发射装置是安装在舰艇上用于发射和投放各类武器的设备的总称。主要有舰炮装置、导弹发射装置、深水炸弹发射装置、水雷布放装置、软武器发射装置以及武器储存、运输、装填等保障系统。对攻击型战术潜艇一般装备鱼雷、水雷及战术导弹共用的发射装置。见图1-35～图1-44。

（2）作战指挥系统　作战指挥系统是依照预先给定的作战原则，拟订作战方案、分配武器和给出目标指示的数据处理系统。它分为单舰作战指挥系统和编队作战指挥系统。

典型的作战指挥系统主要由作战指挥台、显示器、情报编辑台、数据库机柜、视频总线、数据总线等硬件与系统软件、支援软件、应用软件等软件组成。

（3）火控系统　火控系统是火力控制系统的简称（国外又称为武器控制系统或CI系统），其主要功能是控制武器设备实施对目标进行攻击。它包括探测跟踪分系统、火力控制计算机、发射装置定位和装定分系统、导航分系统和气象水文分系统、接口设备及系统控制台（显控设备）等。

现在，有的将作战指挥系统和火控系统合并统称为指挥控制系统，简称“指控系统”。图1-45给出了有关武器攻击示意。

1.1.8.6　导航系统

船舶导航系统是正确引导船舶按预定航线，安全、经济地航行至目的地，并用相关的方法和手段随时确定本船舶位置及为作战系统实时提供各种信息的系统。简言之，导航系统主要功能是安全航行和确定位置。为达到这两项目的所需的各类仪器统称为导航仪器或航海仪器。

实际上，船舶的导航系统不仅用来航海及定位，而且要向战斗舰艇部分设备和作战系统实时提供各种信息，包括航向、航速、风向、风速、舰位、舰艇姿态等，以保证设备和系统的正常使用。

船舶导航系统一般由平台罗经（陀螺罗经与陀螺稳定平台的组合）、惯性导航系统、无线电导航设备［包括无线电测向仪、双曲线定位仪（含罗兰C、奥米加、罗兰C/GPS等）］、卫星导航设备（包括全球定位系统GPS、差分全球定位系统DGPS）、天文导航设备、组合导航系统（通过计算机将各种导航设备合理地结合成一个系统）、声呐导航系统（含多普勒计程仪、测深测潜仪、测冰仪、避碰声呐等）、普航设备（包括磁罗经、计程仪、航迹仪、泡式或摆式倾斜仪等）、综合导航显控台等组成。

图1-46给出了有关导航定位系统卫星。

1.1.8.7　警戒探测系统

警戒探测系统是提供船舶电子信息最重要的实时信息源，它直接影响到船舶探测、判断、决策、行动和作战舰艇整个作战过程。该系统包括声呐系统、雷达设备、光电设备等。

（1）声呐系统　利用水声学原理制成的用来测定水中物体（目标）的存在、方向、位置或性质的系统。现今声呐的含义已大大超出声导航和定位的范围，将凡采用水下声能进行观察、测量、通信的设备均称为声呐。

声呐种类繁多，按不同方式分类大致为：按探测方式分为主动声呐和被动声呐；按装备对象分为水面船舶声呐、潜艇声呐、岸用及海底固定声呐、机载声呐；按基阵安装分为船壳声呐、变深拖曳声呐、拖曳线列阵声呐、吊放声呐、浮标声呐等；按用途分为警戒声呐、攻击声呐、猎雷声呐、导航声呐、水声对抗声呐等。

不同类型和不同用途的船舶除配备上述有关声呐装置外，加上声速声线轨迹仪、本舰船振动噪声监测仪、声呐显控台等组成相应的声呐系统。见图1-47～图1-49。

（2）雷达设备　利用目标对电磁波的散射现象来发现目标的设备。雷达是舰船电子信息系统的重要传感器之一，也是舰船用于探测水面及空中目标的主要探测器。

大中型水面舰船通常装备以下雷达：远程预警雷达、远程警戒搜索雷达、中/近程搜索雷达、导航及舰载机引导雷达、敌我识别雷达、火控跟踪雷达、跟踪照射雷达等。潜艇通常装备攻击导航（火控）雷达、侦察雷达、敌我识别回答器等。

每部雷达均是一个复杂的单系统，主要由天线、频率合成设备、发射设备、接收设备、信息处理设备、显示控制设备、电源设备、伺服设备等组成。见图1-50和图1-51。

（3）光电设备　光电设备是舰船雷达探测手段之外的光学探测手段。它是舰船电子信息系统的又一个重要传感器。它适用于对海面光学目标进行探测、跟踪，也特别适用于舰船上雷达静默时或雷达受干扰时对近距离的海面光学目标和红外热源目标进行被动警戒、搜索、跟踪（尤其是对掠海飞行的反舰导弹效果较佳）。

光电探测设备主要由红外警戒探测设备、光电跟踪设备组成。

潜艇使用的光电设备主要是潜艇潜望镜，用于指挥、搜索观察、导航及鱼雷攻击探测瞄准。舰载光电系统的传感器如图1-52所示。

1.1.8.8　通信系统

船舶通信系统是船舶与岸基指挥所、舰艇编队、航空兵等指挥、协同部门进行信息传递、交换、共享的系统。它是国家、三军通信系统的重要组成部分。其主要任务是完成指挥通信、协同通信、情报警报通信和后方通信。

船舶通信系统一般由短波通信分系统，超短波无线电通信分系统，中波、长波及超长波通信分系统，卫星通信分系统，各种通信天线、拖曳天线、显控台及舰艇内部通信分系统等组成。

船舶内部通信分系统通常由指挥电话设备、电力电话设备、闭路电视监视设备、船用广播设备等组成。舰船用卫星通信系统如图1-53所示。

1.1.8.9　信息系统

在以信息化技术为核心的高新技术群推动下，电子战、信息战将成为21世纪战争的主要作战模式之一。信息化将成为未来船舶的标志性技术特征之一。

对于舰船，广义的信息系统是指在高技术局部战争环境中，为舰船与诸兵种联合作战提供信息作战能力与优势的系统。它是指借助信息网络技术，按照“网电一体、软硬一体”的要求，建立舰船平台综合管理系统（平台综合管理信息网）与舰船作战系统信息网，并使两者有机地交联与融合，构成全舰船信息一体化系统（舰船信息网络体系），进而纳入“网络中心战”的体系，实现战场各种信息共享和全舰船操控高度自动化，达到海军各作战部队及协同部队和支援系统以高速信息网为中心组织起来，联合作战，发挥整体效能，取得战场胜利之目的。

舰船平台综合管理信息网是通过信息技术及相关设备对舰船的动力、操艇、电力、损管、大气监控、综合导航等系统的信息综合集成而构成的综合管理信息网络系统。

作战系统信息网则是通过信息技术及相关设备对前述各电子信息系统和武器系统等的信息综合集成，即将指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察等C⁴ISR系统（见图1-54）综合和统一。

1.1.8.10　辅助系统

辅助系统是指舰船控制、安全、供应和居住所要求的综合性的保障系统，即保证舰船具有规定的战术技术性能、航行性能及航行安全、满足船员生活需要而设置的各种机械器具、仪表、专用管网的统称。舰船辅助系统通常由以下系统（分系统）组成。

①舱室大气环境监控系统：为保证舰（船）员正常工作、生活和身体健康，对舰船舱室内的大气、环境进行监测及控制的系统。该系统对于潜艇尤为重要。它包括空气再生装置（消除CO₂，补充氧气）、有害气体监测及消除装置、氢气监测及消除装置、核辐射剂量监测与控制装置、个人呼吸面具等。

②三防系统：防核武器（N）、生物武器（B）、化学武器（C），即NBC系统等。

③消防系统：包括水消防、CO₂灭火、卤代烷灭火、泡沫灭火、惰性气体灭火等系统，防爆系统、火灾探测报警与灭火控制系统等。

④日用系统：包括日用蒸汽和供暖系统，通风空调系统、空气调节系统，冷藏系统，饮用水和洗涤水系统、甲板排水和生活污水系统、日用海水系统、舱底水系统、压载水系统，污水废物处理装置等。

⑤燃油、润滑油的转运和储存系统。

⑥供机械传动装置工作专用：包括压缩空气（含高、中、低压）系统、液压系统等。

⑦船舶运动控制系统：包括操纵装置、舵、减摇系统、主动转向装置、综合控制系统、潜艇可弃压载控制系统、潜艇均衡系统和潜浮系统等。

⑧海上补给和接收系统。

⑨机械式转运系统：包括锚及其存放与操纵系统、系泊和拖曳系统、小艇及其收放系统、舰载直升机转运和储存系统及舰载机起飞保障系统。

⑩专用装置：包括救生设备、打捞作业装置与设备、转运和保障及防护装置、拖曳体收放系统等。

对于航空母舰，其保障系统还包括：航空燃油系统，弹射装置蒸汽供给系统，平衡系统，舰载机甲板调运控制系统，归航、空管和着舰引导系统等等。

1.1.8.11　综合隐身系统

舰船综合隐身系统是指通过一系列隐身技术措施对抗反舰船探测手段而不被发现的舰船水上及水中特征信号综合控制系统。

舰船综合隐身系统分为声隐身系统和非声隐身系统。

（1）声隐身系统（噪声控制系统）　包括采用低噪机电设备、低噪声推进器（含螺旋桨、泵喷装置等）、浮阀及其他转动机械的隔振装置、振动主被动控制装置、消声器、涂贴阻尼材料、管路隔振、潜艇外表面敷设消声瓦、振动与噪声监测系统等等。

（2）非声隐身系统　包括雷达隐身、磁隐身、红外隐身、尾迹隐身、电场隐身等。一般通过减少目标有效截面（采用隐身外形设计），采用吸波结构材料和吸波涂料、消磁系统、红外抑制技术、扩展隐身波段、尾流场控制技术等。

1.1.8.12　特殊装置

（1）潜艇特殊专用装置　对于潜艇，装备有特殊用途的专用升降装置。这些升降装置是潜艇为了在水中进行观察、探测、通信和向艇内供应新鲜空气而设置的可以升降的特殊装置。

通常，潜艇装备有潜望镜升降装置、攻击导航及侦察雷达天线升降装置、无线电天线升降装置、通气管升降装置等。

图1-55和图1-56分别给出了潜望镜、通气管升降装置结构。

（2）航母特殊专用装置　对于航母，主要装备有如下特殊用途的专用装置。

①弹射装置　航母上专用于对飞机施加拖动力，使飞机在不足百米的滑跑距离内加速到起飞速度，实现“弹射”起飞的专用装置。它是搭载常规起降飞机的现代航母不可缺少的关键的特种设备之一。现在，航母上都是采用以饱和蒸汽为工作介质的蒸汽弹射装置（见图1-57）。有人正在研发“电磁飞机弹射装置”。

②阻拦装置　航母上专用于吸收着舰飞机的动能，使飞机能在很短的距离内停下来、安全着舰的专用装置。它是搭载常规起降飞机的现代航母的又一项关键的特种装置之一。现代航母上普遍采用液压式阻拦装置，分为阻拦索装置和阻拦网装置两类，前者用于飞机的正常着舰，后者用于应急着舰。

③飞机升降机　舰载机在航母上进行调运作业的航母专用设备。它也是航母的关键特种设备之一，主要用于舰载机在飞行甲板与机库甲板之间的运输，同时也可用于航空弹药或其他物品在飞行甲板与机库甲板之间的转运。

④喷气偏流板装置　用于在飞机弹射作业时，避免飞机的喷气流对后面的飞机及周围的人员造成伤害或影响的专用装置。它是舰载机采用水平滑跑起飞方式的航母上特有的设备之一。它通常布置在飞行甲板上弹射装置的后方，数量一般与弹射装置数量或滑跑起飞线的数量一致。

1.1.9　船舶的建筑形式和总布置

1.1.9.1　概述

一艘船舶是一个由执行相应功能的各种部件、设备、系统/分系统组成的完整的工程大系统，也是一座极其复杂的水中工程建筑物。船舶为了获得所要求的使用性能和航行性能，必须具有一定的几何尺寸和排水体积，形成一定的空间和浮力，以容纳和支持各种负载；必须具有适当的建筑形式和合理的总体布置，以优化使用船上有限的容积和甲板面积，最有效地发挥各系统、设备等的使用效能；必须具有强固的船体结构，以保证使用和航行的安全。这一切的综合集成，构成了船舶的整体，并在此基础上逐步导出了船舶总布置、船舶性能——船舶总体设计——船舶总体和船舶总体技术的概念，形成一门综合性的科学技术。

船舶总布置是指在满足船舶各种战术技术性能的前提下合理地进行船舶的整体布局，包括建筑造型、船内分层、隔舱划分、舱室布局及将上述系统/分系统、设备、部件予以优化布置等。总布置是船舶总体设计和船舶总体的重要组成部分。

船舶建筑是指在满足舰艇各种战术技术性能的前提下经优化设计所选取的船舶的主船体、上层建筑及舱面设备部件等。它给出了船舶的总体组成、建筑造型，也使船舶得到了与使用相称的外貌形象。它也是船舶总体设计和总布置的重要组成部分。

军用船舶（舰艇）的建筑形式和总布置有着与民用船舶不同的更复杂的独特内容。水面舰艇与潜艇的建筑形式及总布置也是不同的。

下面，以舰艇为例简介船舶的建筑形式和总布置。

1.1.9.2　水面舰艇建筑形式和总布置

近代水面舰艇的建筑由主船体、上层建筑以及舱面设备部件等组成。上甲板以下的船体部分称为主船体。上甲板以上各种围蔽建筑物统称为上层建筑。

（1）主船体　为了将上述各种部件、设备（装备）、系统/分系统合理地布置在舰艇上，人们总在垂向用甲板或平台分成若干层空间，在纵向或横向以横隔壁或纵隔壁分成若干个舱段，从而构成舰艇的主要舱室。如果在各主要舱段或上层建筑内用轻围壁纵、横分隔，就形成舰艇的全部各种专用舱室。分成舱段和舱室的主要目的：一是隔成不同用途的舱室使设备、人员工作时互不干扰；二是缩短船体的纵、横向跨度，易于保证船体有足够的结构强度和稳定性；三是保证舰艇某处破损后的不沉性（限制破损后水的漫延），以提高舰艇的生命力；四是有利于指战员（船员）的居住性和工作、休息环境条件的改善。

各种不同大小和用途的舰艇其甲板层数（从一层甲板至几十层甲板）、隔舱数（从几个舱室至几百上千个舱室）是不同的，如有的航空母舰主甲板以下有10层，主甲板以上有9层，有3000多个舱室。现代舰艇通常设置如下舱室。

①舰员用舱　指舰员起居、生活所需的舱室，包括住舱、大卫生室、医务室、厨房间、洗衣室、储藏室、淡水舱等。

②工作舱室　指为舰艇航行、操纵、通信等所需设置的舱室，包括主、辅机舱及锅炉舱（核动力舰艇还包括核反应堆舱、汽轮机舱等），航海部门专用舱（驾驶室、海图室、电航仪室等），观通部门专用舱（雷达室、声呐室、报务室等），其他专用舱室（修理室、组合机室、办公室、燃油舱、艏尖舱、打捞救生船的潜水器材舱和潜水控制舱等）等。

③战备舱室　指用于作战指挥的舱室，包括中央指挥舱室、弹药舱、指挥仪室、测距专用室、火炮导弹鱼雷等武备的雷达站、专用舱室（包括军辅舰船的坦克舱、扫雷舰艇的扫雷器材舱等）等。

④航母专设舱室　航母除有一般舰艇设置的舱室外，还有航空指挥类舱室（包括航空联队指挥室、主飞行指挥室、备用指挥室、起飞和着舰指挥室、飞行员指挥室等），航空装备类舱室（包括航空设备舱室、航空供给保障舱室、航空油料舱室、舰机通信设施舱室、气象服务部门专用室等）等。

（2）上层建筑　舰艇甲板室与船楼的统称。它们都位于上甲板以上，内部设置有驾驶室、导航室、通信室、工作室、会议室、生活住室、作战指挥室、直升机库等等。上层建筑一般有2～10层，视不同的舰艇而定。

（3）舱面部件　舰艇上甲板以上外露的桅杆、烟囱、起吊杆、门窗、梯子以及武备发射装置、弹射装置、大型天线等的统称。这些突出构件的布置及线条勾画，对舰艇的整体建筑造型能起到均衡、协调的作用，加强了舰艇造型艺术上美的感染力。

图1-58和图1-59给出了有关驱逐舰、航母的建筑组成和总布置。

1.1.9.3　潜艇建筑形式和总布置

现代潜艇的建筑由主艇体、上层建筑、舱面设备部件和指挥台围壳等组成。图1-60和图1-61给出常规潜艇、核潜艇的建筑组成和总布置。

（1）主艇体　由耐压船体及其结构和轻外壳及其结构组成的艇体总称。它不仅构成了装备各种系统/分系统、设备、部件及指战员工作、生活的空间，而且给予潜艇优良的艇体形状，使之获得良好的阻力和流体噪声性能。主艇体主要由耐压船体及其结构、舷间及其结构（对双壳体及混合壳体潜艇）、艏端、艉端组成。

①耐压船体　在耐压壳体内，与水面舰艇相似，用横隔壁分隔成若干个舱（段）；在舱（段）中再用甲板或平台（一般分成2～3层）及横、纵隔壁分隔成各种专用舱室。潜艇应划分成几个舱段及多少舱室，不同大小和用途的潜艇也是不一样的。对于现代潜艇一般有：鱼雷舱（通常也称艏舱）；指挥舱；蓄电池舱（为提高生命力一般将蓄电池分成两组，分别布置在两个不相邻的前蓄电池舱和后蓄电池舱中）；柴油发电机或柴油机舱；主电机舱；辅机轴系舱（老式常规潜艇还在此舱布置艉鱼雷发射管，故有的也将此舱称为后鱼雷舱，或艉舱）。

应予说明的是，潜艇上一般无法设置专用的居住舱段，而是将居住室相对集中在有关舱段中（如艏舱、指挥舱、蓄电池舱等）。

对于核潜艇，除具有上述舱段外，还有反应堆舱（含一回路系统）、主机舱（即汽轮机舱，含二回路系统）、弹道导弹舱或战术导弹舱（巡航导弹舱）等。

②舷间　耐压船体和轻外壳船体之间的舷侧空间称舷间。由纵、横隔壁将其分隔成若干个水密隔舱，统称为舷间液舱。它通常布置有耐压液舱（快潜水舱、调整水舱等）、非耐压液舱（主压载水舱、燃油压载水舱、燃油舱）、压铁、高压空气瓶、通海阀及其机构、可弃压载等。

③艏端　主船体的一部分，一方面起到完整艇体线型的作用，另一方面主要布置有雷弹发射装置及防波板、发射水舱、1号压载水舱、综合声呐、通信声呐、锚及锚链筒、拖钩装置等。

④艉端　主船体的组成部分，一方面起到完整艇体线型的作用，另一方面主要布置有方向舵和艉水平舵及其传动装置、稳定翼、推进器、艉主压载水舱、辅助推进装置等等。早期的潜艇还布置有艉鱼雷发射管。

（2）上层建筑　指潜艇耐压船体上面的沿着艇体长度方向伸展的透水结构。它既是构成完整的艇体线型的一部分，也起到了保护布置在其中的各种设备、管路的作用，如柴油机的进、排气管路，艏水平舵及其传动装置，失事救生浮标，高压空气瓶，锚机，带逃生筒的出、入舱口和救生平台，舱面部件（包括系缆装置、主压载水舱的通气阀等）等。

（3）指挥台围壳　指位于艇中部偏艏方向、突出上层建筑上面的那部分流线形结构。以往，潜艇通常在其中设有耐压指挥室用于在潜望航态时操纵和指挥，但现代潜艇均已取消了耐压指挥室，代之以耐压设闸室，供艇员出入和应急离艇时使用。

在指挥台围壳内布置有各种用途的升降装置、柴油机水上进气围阱、水上航行驾驶室（布置有罗经、方位仪、驾驶杆等）等。现在，有的潜艇将艏水平舵移到了指挥台围壳上，称为围壳舵，其传动装置也布置在其中。

1.1.10　船舶的建造与试验交船

1.1.10.1　概述

船舶建造是在综合采用先进制造技术和现代科学管理条件下，按设计图样、文件施工建造成完整的船舶，并经试验合格后交船的全过程。它一般包括船体建造工艺、舾装工艺及船舶下水、系泊试验、航行试验、交船等环节。

通常，把从加工制作船体构件到把它们组装成船体的工艺过程，称为船体建造工艺；把各种机器、部件、设备、系统/分系统安装到船舶上（含部分舾装件的制造）的工艺过程，称为舾装工艺；将它们两者综合起来，统称为船舶建造工艺。

在船体建造中，控制好建造精度至关重要。因此，在每一个建造阶段，必须制订出最佳的工艺余量和建造公差，如号料公差、零件加工公差、装配焊接公差等。

由于舾装作业工种多、工作量大、工作空间集中和狭窄，为减少船上安装的工作量，缩短建造周期，提高劳动生产率，现在引入了模块化设计与建造的新理论、新方法、新工艺。

1.1.10.2　船舶建造的工艺流程

船舶建造的工艺流程通常如下。

（1）船体放样　按施工图纸一般以1∶1绘制船体型线的过程。它是船舶建造工艺流程中的第一道工序。以前是在样台上放样，现在随着计算机技术的应用，船体数字放样已广泛应用到船舶建造中，取代了手工放样，提高了效率。

（2）号料　将船体构件的展开形状表示在经过预处理的钢板上，并注以必要的标记和加工符号的工艺过程。它是放样之后的一道工序。

（3）船体钢材加工　船厂将购来的钢料，经表面预处理及号料工序，并把它们转变成船体结构零件的工艺过程。它包括钢材预处理→船体构件边缘加工（含气割、坡口加工）→成形加工（含辊弯、压弯、折边、火水弯板、型材冷弯等）。

（4）焊接　现代造船中极为关键的工艺环节。船舶的船体结构是通过焊接方法将板材和型材连接而成的。它包括板材与板材、板材与构架、构架与构架的三种焊接。它有手工电弧焊、埋弧焊、二氧化碳保护焊、氩弧焊、重力焊、堆焊等方法。

（5）船体装配　将零部件装焊成部件或组件，然后装焊成分段或总段，最后进行船体总装的工艺过程。它通常包括船体分段划分→部件装配→分段装配→船体总装→船体密封性试验（含潜艇泵水试验）。

（6）下水　在船体建造工艺基本完成的前提下，船舶从建造区移向规定水域的工艺过程。它有重力式下水（分为纵向下水和横向下水）、漂浮式下水（垂直浮升）、机械式下水（分为纵向、横向和垂向下水）、衬垫式下水等方法。

图1-62～图1-64给出了船舶部分建造法和工艺流程示意图。

1.1.10.3　船舶系泊试验

船舶下水后，舾装工艺完成并经军检合格验收系碇在船厂码头处于静止状态进行的各种工况试验与测量。

系泊试验的主要内容一般有：倾斜试验（测定舰艇的排水量及其重心实际位置）、舱面属具和系船装置试验、海上补给接收装置试验、观通导航设备及系统试验、舰载武器试验、特种装置试验、各种系统及船舶装置试验、减振降噪试验、全船供应品和备品检查等等。

1.1.10.4　船舶航行试验

船舶完成系泊试验并消除其缺陷后，按试验大纲和方法在规定的海域进行短程或远程的各种航行工况的试验，称为航行试验（通常称为“试航”）。航行试验的目的是全面检验船舶总体和系统及设备的工作性能，确认设计、建造是否满足“研制任务书”和合同的要求。它是对新研制的船舶全面的、综合性的试验。

航行试验的主要内容通常有：测速试验（见图1-65）、惯性试验、回转试验（见图1-66）、适航性试验、航向稳定性试验、Z形操纵试验、试潜定重和水下倾斜试验（对潜艇）、观通导航设备和系统试验、舰载武器试验、舰载机试验、隐身性能试验、特种装置试验、其他系统和装置航行试验（包括三防系统试验、空调系统试验、减摇装置试验、厨房设备试验等等）。

1.1.10.5　船舶交付

船舶交付包含交船与验收，它是船舶的建造单位（承造厂）向订购单位（海军或船东）提交完整适用的船舶所履行的一种法律程序。

船舶的交付条件为：按图样和技术文件，船舶建造、系泊、航行试验结束，性能合格，并已签船舶质量合格证书；备品、备件等供应品已按规定提交完毕；缺陷已消除，船容整洁；消磁工作已结束；船员在承造厂培训工作已结束。

船舶交付的实施：船舶具备交付条件后，由驻承造厂总（副总）军代表或船东负责人和承造厂主管厂长签署交船证书并盖章。

对于军船，通常舰艇命名、授旗仪式与接受仪式同时进行。

承造厂在船舶交付船东或海军后，应按规定时间和要求向船东或海军提交完工文件。