一套航空母舰被动防护的技术方案的制作方法
一套航空母舰被动防护的技术方案的制作方法
【技术领域】 [0001] ：航母被动防护。
【背景技术】 [0002] ：航母主动防护不是万能；本方案只讨论被动防护。各国至今已公开的 技术方案总旨是：一、正面甲板为整体的、若干层的防护/战机起降甲板；二、侧舷、底部为 整体的、多舱（膨胀舱、吸收舱、水密舱、吸能舱）的（对爆炸冲击力）缓冲吸能技术方案。 存在问题：一、多舱防护虽然延缓了外袭力的作用时间，可防止被击穿，但舰体承受的总外 来能量基本未减少，舰体轻则摇摆、旋转，重则被上下抛甩，以至倾覆。二、现代来袭威力大 增，公众已知技术远不能满足被动防护要求。三、根具相关资料披露，二战时期被击沉的航 母，绝多数不是被击穿，而是失去平衡被倾覆，这源于其窄长的体型和水的流体特征。
[0003] 本技术方案：
[0004] 总纲：
[0005] -、给航母现有被动防护壳附加一层"舍车保帅"的"单元/缓冲/外击力向舰体 外分解"的披甲"单元块"，把外袭力"四两拨千斤"地、经缓冲、分解、引导、消散到舰体外，使 航母受到的外袭力的总能量减少。
[0006] 二、能快速修复。
[0007] 三、针对航母窄长体形和水的流体和的特征，在其水下舰底附设"平衡/防倾覆舰 翼。"
[0008] 四、针对激武器将问世，创新在航母周围空间，近到百米，远至数公里，即时、动态 式制造漫射激光的有效"漫射粉末云"空间，以减弱来袭激光能量；还有"单元块"的漫射作 用的防护方案。。
[0009] 五、对航母膨胀舱和吸收舱填充物的新技术方案。
[0010] 六、用以"金蝉脱壳"的航母假体技术方案。
[0011] 分述：
[0012] 一、"单元/缓冲/外袭力向舰体外分解"式披甲。
[0013] 该披甲是填焊在正六角网格状的、迎击面为60°角尖的正三角腔体主骨架梁上的 (图1)、"缓冲/外袭力向舰体外分解"的正六边倒台体形单元块。（图3)
[0014] 主骨架梁分布结构之所以用六边形，是因为：一、如蜂巢一样，最省材料，能减轻 "体重";二、初始外袭力都是正方向压力，受损度与正三角结构几乎无异。（图1)
[0015] 主骨架梁之下是圆钢支架和强度较小、有方格凹槽的隔挡件（图2之E)，受袭时先 牺牲的是披甲"单元块"，来袭能量过大时才牺牲该隔挡件，波及相邻"单元块"；
[0016] 隔挡件的屈服强度大于披甲"单元块"受爆被飞溅离舰瞬间的（单元块与主骨架 梁焊接强度、碰锁）屈服强度，也就是"单元块"向舰体方向承受强度很大，但向外飞离时强 度很小，有利于最大限度地把来袭能量携带到舰体外，减少舰体受袭总能量；
[0017] 正面承受来袭力部位的"单元块"肯定是被击碎携能飞溅，而其相邻的"单元块"则 可能是被整体携能飞出，这是最理想的效果；
[0018] 圆钢支架是"舍车保帅"要保的部分，结构疏简，抗横向力强度大；（图2之C)
[0019] 披甲"单元块"之所以用正六角形，除为与主骨架梁匹配有关外，它的每个角的角 度都比三边形、四边形大，其优点：一、最佳组合，总用件数与预备件数少；二、最大优处是 其夹角大，受袭时飞溅离位干净彻底，有利快速换件复装；
[0020] 航母的来袭力主要来自空中导弹和水中鱼雷，按其来袭方向和航母上大下小的体 型特征，航母的正上方甲版和水线及其以下部位的"单元块"要加厚；
[0021] 如防激光武器，由于地球是圆的和激光直线传播的特征，其来袭方向应来自空中， 所以"（0000"）段已解决了这一问题；
[0022] 1、迎击面为60°尖角、横截面为正三角形的腔体、与舰体支撑架及强度小的隔挡 板间接连接、正六边形网格状的主骨架梁。（图1)
[0023] ①主骨架梁朝外的、横切面的60°尖角，是为减小正压力、"舍车保帅"（保主骨架 梁）的迎力面（图1之B、图4之A)
[0024] ②该60°斜面还为"单元块"遭受冲击波初瞬时与主骨架梁的变形滑动面和单元 块内结构受力变形、向外飞溅消力时的导向面（图2之B);
[0025] ③该60°斜面、梁体外大内小的特征有利于"单元块"受袭后全部不残留地携带能 量向舰体外飞溅，以减轻舰体受袭总能量；
[0026] ④该60°斜面梁架格受爆力后，"单元块"全部飞溅不残留，有利于"单元块"的复 装；
[0027] ⑤该60 °斜面梁架格受爆力后，某"单元块"若变形但未脱离飞出，因其外大内小 的特征，很容易用机械或小爆炸方式清理残块，并快速修复；
[0028] ⑥该60°斜面还是该单元块初装、受破坏后快速重装的承载结合面；
[0029] ⑦为把"单元块"顺利安装，"单元块"的尺寸略小，留有宽容度；
[0030] ⑧为保证单元体安装后整体平整，主骨架梁腰部设置有窄长的控制"单元体"高度 的窄条平台（图2之D);
[0031] ⑨主正三角骨架梁下的平板，有利于受袭位置的"单元块"内部结构被挤压、缓冲 变形、向舰体外飞溅的同时，又有利于过大外袭能量导往相邻的"单元块"下的腔体，使相邻 "单元块"携带来袭能量飞溅向舰体外。（图2)
[0032] ⑩主骨架空腔梁与舰体的隔离空间由圆钢骨架连接，该圆钢骨架梁造成"单元 块"、主骨架梁与舰体之间有一定空间。（图2)
[0033] 连接主骨架梁与舰体的圆钢支架，它的上边还附带着有方格凹槽的隔挡件，该隔 挡件的作用：一、有限度地限制受袭部位的外来破坏能量向周边部位扩散，使不可避免、必 定受损的披甲"单元块"干净利落地携带能量飞溅，尽量减少受损范围；二、当来袭能量过 大时，该附着有方格凹槽的隔挡件才可能被碎化，"引狼入邻室"，逐次及远地使邻室的披甲 "单元体"携带能量飞溅离舰；三、它的屈服强度略大于披甲"单元块"受爆被飞溅离舰瞬间 的、与主骨架梁焊结的屈服强度。（图2之E)
[0034] ⑩主骨架梁腔体的钢板要厚，理论要求受袭时不变形，有利于快速复修，是"舍车 保帅"要保的内容之一。
[0035] Θ "单元块"与主骨架梁结合的屈服强度，小于披甲下防御舱外壁钢板的屈服强 度。即达到"舍车保帅"，保护舰体的作用。"单元块"与主骨架梁结合（初装或复装）的方 式是：一、先保证"单元块"在主骨架梁窄条平台上坐隐坐实；二、"单元块"六个边沿同主骨 架梁斜面先以"碰锁"式快速固定，有条件时再稍加焊接固定。
[0036] Θ主骨架梁的合金钢材质量受当前国内条件制约；钢材厚度参数由实验获得；主 骨架梁的各尺寸由实验参数推算求得。
[0037] Θ主骨架梁网格--正六角在舰体上布局的要求：因形走势，大小尽量一致，以便 利受袭后快速修复；特殊位置的特殊形状"单无块"，为了复装而备的预制件，应标明相对应 位置，以利用时快捷到位。
[0038] Q主骨架梁网格大小与厚度的关系：正六角内切圆的半径略大于厚度（符合缓冲 后爆炸飞溅抛物形体）；
[0039] 2、"缓冲/外袭力部分可向舰体外分解"的倒正六边台体"单元块"。
[0040] ①、该"单元块"由多层相间的薄镜面不锈钢板（最外层除外）和填充物组成，它 们钢柔相间，受到外袭力时缓冲、变形、相对航母正式甲板易破碎、携带能飞溅、"舍车保帅" 防穿甲。（图3)
[0041] ②、每片钢板的内、外面有不重叠的方格状凹槽，以利受破坏时（着弹点的单元块 向内挤压，周边的单元块向外挤压），在挤压其下部填充物并使之变形的同时，被均匀破成 小块爆裂并携带能量飞溅，同时不阻挡其它携带能量飞溅物（图3之D)。
[004 2] ③、每层薄钢板之间的"缓冲/携能飞溅"填充物。它由空心镜面不锈钢球和速凝 发泡无机粘合物填充而成；（图3之C)
[0043] ④、该粘合物的强度大但低于钢材；（图3之C)
[0044] ⑤、该粘合物选轻材质，并经过发泡处理；（图3之C)
[0045] ⑥、该粘合物在高温高压下不熔结，能碎化，携带能量被飞溅。（图3之C)
[0046] ⑦该空心镜面不锈钢球内装有质轻的、高温高压下不熔结的粉状无机物，以粉状 漫射物和镜面不锈钢板、球的逐次反射，以减低来袭激光能量。（图3之C)
[0047] ⑧披甲"单元块"总体为正六边倒台体形单元块：一、正向施压强度大，反向（离 舰）施压强度很小；二、有利于快速复装；（图3)
[0048] ⑨披甲"单元块"结构的总厚度数据由多次实验演算求得。
[0049] 二、能快速修复。
[0050] 1、正面甲板上的正六边形披甲"单元块"和主骨架空腔梁，其搭接表面平坦（弹射 道等除外），以利战机起降；（见"（0023)、（0024) "段及图）
[0051] 2、正面"披甲"下为传统整体甲板、二层战机库的防护顶层，也就是在正面甲板上 多披附了一层战甲。
[0052] 3、正面"披甲"的正六角形主结构梁网格规格一致，便于受击时快速更换单元块； 更换的方式是：一、先保证"单元块"在主骨架梁窄条平台上坐隐坐实；二、"单元块"六个边 沿同主骨架梁斜面先以"碰锁"式快速固定，有条件时再稍加焊接固定。
[0053] 4、库房备有整体的"单元块"和"单元块"分散品（以备起吊、移运机械被损时用）；
[0054] 5、由于"单元块"的结构特征，当某部位遇袭时，只引起周边"单元块"携带能牺牲， 虽然"舍"了 "车"，但却"保"了 "帅"--主骨架梁不变形，受损不大，也就是修复量不大、 "单元块"备用量不大，也易快速修复。
[0055] 6、该60°斜面正三角形主骨架梁格受来袭力后，某"单元块"若变形但未脱离飞 出，因正六边形网格主骨架梁的外大内小形状、每层钢板预制成凹槽分隔块的特征，很容易 用机械或小爆炸方式清理残块，并快速修复；
[0056] 7、特殊部位的形状非规格的"单元块"，其预备件上要标明对应位置，以便快速更 换。
[0057] 8、航母甲板以上的旁侧塔体以及须露天工作人员的特定位置，在朝甲板的方向设 透明百叶窗式防弹挡板，以减轻"单元块"飞溅物伤害。
[0058] 9、航母侧舷及底部披甲"单元块"受损的修复，只能在每次战后回港快速修复。
[0059] 三、针对航母窄长体形的特征，在其水下部设"平衡/防倾覆舰翼。"
[0060] 由于航母窄长体型和水的流体特征，如来袭力正巧落在航母的重心与来袭方向的 连线上（尽管这种机会很小）：垂直方向来袭，则被上、下剧烈抛甩，最终失去平衡；若斜角 度来袭，则航母在被侧推移的同时，还被上、下剧烈抛甩，最终失去平衡；
[0061] 由于航母窄长体型和水的流体特征，在航母不平衡部位施加大的外力后，摇摆的 舰体与海水，相互作用力的关系是滑动关系（摩擦系数、阻力小），舰体就会打破其原有平 衡，很可能致其左右摇摆、上下抛甩，以至倾覆。据相关资料统计，二战时期被击沉的航母， 大多不是被击穿致沉，而是倾覆。
[0062] 其实，水是最好的缓冲体，尽管外袭力作用力时间极短，航母质量极大，航母的变 速加速度几乎是零，但是，当外袭力致使航母甲板变形的初始瞬间，由于航母的钢性特征， 外袭力也同时传递到水中，航母也就同时受到水的缓冲；当外袭力的作用力点不在航母的 重心延线上时，航母与水"滑动"，缓冲加剧，以至倾覆。所以，防左右摇摆、上下被抛甩，防倾 覆应受重视。方案如下：
[0063] 1、在航母的水下底部左、右两侧，如飞机之两翼，增加平衡舰翼。传统航母水下部 分的（与水接触部分）横截面为方圆形，当航母左右摇摆时，与水的作用关系近乎滚动，水 对其阻力很小；而增加舰翼后，水对舰翼的阻力几乎是垂直方向，其垂直阻力上、下方向交 替存在，其（防摆）阻力比无翼大的倍数是几何量级的；（图5、图6)
[0064] 2、平衡舰翼的总宽度最小应大于上甲板投影宽度，加宽更平隐，但增加受袭概率， 应综合权衡；
[0065] 3、其平衡舰翼的宽度变化为伸缩式或上折式，回港缩窄，出海（特别是临战时）伸 宽。
[0066] 平衡舰翼伸缩式和上折式各有利弊：伸缩式出海后转动灵活，但海水对其伸缩滑 道的碱锈影响大；上折式运行工艺简捷灵活，但上折时行进、转动增加了阻力。（图5)
[0067] 平衡舰翼的伸缩式和上折式，都以液压方式机械运行。（图5之E、图6之D)
[0068] 4、其平衡舰翼为梯形；（图6之B、E)
[0069] 5、其平衡舰翼的总面积由实验数据求得；
[0070] 6、其平衡舰翼前、后为飞机机翼阻力小的、稍有举力的抛物线型，在行进中阻力 小，即增加浮力又增加平稳度。
[0071] 7、其平衡舰翼的每翼前、后都设置有类似飞机升降板（增加或去消阻力）的转向 助力设置；
[0072] 或者，其平衡舰翼的每翼固定不变部分的前、后外沿都各设置有一组可水平360° 转动的推进器，使航母转向更灵活，甚至可以原位作360°旋转（如；左前向右前推力，左后 向左后推力；右前向右后推力，右后向左后推力，则航母能原位置左旋转）；360°转动的推 进器（图5之G、图6之F)
[0073] 平衡舰翼的固定翼的前、后外沿的可水平360°转动的推进器，也是航母行进的动 力装置；360°转动的推进器的位置在航翼的固定不变部分的外前、后角。（图5之G、图6 之F)
[0074] 8、其平衡舰翼由若干根斜柱支撑。该支撑柱内可兼设封闭式升降梯，可作为恶劣 天候或海上救护的人员、和平时期水下科考等安全通道。（图5之C、图6之C)
[0075] 9、其平衡舰翼的龙骨架的上、下为正六角网格式，每格内装置"单元块"，用以防水 雷、鱼雷、导弹，即使局部爆洞，外袭力被释放到水中，减小了损伤，也不妨碍继续航行。
[0076] 四、针对来袭激光武器的防护方案。
[0077]目前，尚且没有彻底在空中阻挡激光武器的技术出现，本方案只能减弱来袭激光 能量，所以称之为被动防护。
[0078] 本技术方案必须有一前提技术--能识别携带激光武器的敌方飞行物（包括隐形 飞行物）的雷达技术和定位卫星信息技术、技术成熟的予警机，以有能力早期作出反应。激 光武器有个软肋--遇到空气中飘浮物，会被漫射而消能，不能过远发射。
[0079] 近身"防护罩"--在航母尽可能利用的地方，坚立较高的、能控制转向的喷雾柱 头，利用取之不竭的海水，在航母本体以外数十米以外空间，制造可变向的、相当范围的高 浓度水雾（关键时刻施放高压水蒸气），一方面不影响战机起飞，另一方面漫射消减来袭激 光能量；至于战机要降落，当然要在安全时间内停喷雾、着舰降落。
[0080] 不等距连珠漫射炮弹一一次连发不同距离爆炸的反光粉末，在目标飞行器方向 预先制造动态的、四维空间的高浓度、大厚度的漫射空间，以减弱来袭激光能量。
[0081] 由于爆炸释放的漫射粉末云不可能立即消散，所以在相当时空内具有被动防护效 果。
[0082] 该"漫射粉末云"还有具备双刃剑功能--造成搏捉目标准确位置信息的盲区。 "漫射粉末云"干扰了雷达信号，同样也干扰了来袭导弹。
[0083] 预防因我方释放的"漫射粉末云"干扰我方雷达信号的方案，是我方护卫舰之间以 水平方向传递雷 达息号，以保证总指挥部的信息畅通。我方不同位置的护卫舰，肯定有能躲 开该"漫射粉末云"的雷达。护卫舰与母舰之间的信息传递是水平方向。不受"漫射粉末 云"的干扰。
[0084] "漫射粉末云"也能成为航母的"隐身"技术。护卫舰远远近近，虚虚实实，密切配 合。
[0085] "漫射粉末云"粉末中含有铁粉及铁的化合物粉末，该"漫射粉末云"能模糊航母的 具体信息，起到隐身目的。
[0086] 在激光武器时代，航母的移动对于被动防护是毫无意义的，而在已形成的"漫射粉 末云"里以及本套方案的另一"金蝉脱壳"式假体方案的配合，是最佳方案，制造一定时空的 机会，使我方主动防护取得成功。
[0087] 上述"0046"段关于"单元块"在被袭时释放的漫射物，也能起到削弱来袭激光能 的作用。
[0088]、五、用以"金蝉脱壳"的航母假体技术方案。
[0089] "金蝉脱壳"假体被动防护方案--敌方不能靠可见光，只能靠磁、热等信息瞄准、 跟综我航母的环境中作战时，利用航母尾部后备舱随舰携带的、可折叠的、上为铝合金板 (附着有永磁、发热等元件）、下为充气气包的单元，一边逐次给气包充气一边向舰后拖放， 以形成航母的假体；而航母本体则用连珠炮向一定空间炸洒粉末，模糊其形体。在我方主动 防卫被削弱处于很被动的万一情况下，可得到换口气的作用，很值一用。（图7)
[0090] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板上附着许多带强大磁性（总体磁 信号模仿航母本体）的、利于存放、不消磁形状的永磁块。（图7之A)
[0091] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板上还设置有适当位置可控的、发 热的仿真装置。（图7之A)
[0092] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板、下边为可充气、放气的气包（图 7 之 C)。
[0093] 每一单元都预备用于边侧下方悬挂的防翻转配重件，在下水使用前加配到单元两 侧（图7之E、F,这只是示意图）。
[0094] 为防地球磁场对永磁块元件因放置方向的改变而削弱磁性，"金蝉脱壳"假体在其 折叠、存放过程中，每一单元不是平叠，而是坚放（使用时最多改变90°地磁场角）。
[0095] "金蝉脱壳"假体被拖在航母安全区以外，航母本体隐蔽在隐形空间粉末层中。 [0096] "金蝉脱壳"假体技术特殊气候条件下也适用于其它舰船。
[0097] 六、对航母膨胀舱和吸收舱填充物的新技术方案。
[0098] 衡权航母膨胀舱和吸收舱内填充物的优势尺度，其首要当是：在受到强大来袭能 量时，该填充物是"推波助澜"地附加了航母受袭总能量，还是削弱了受袭总能量。当然，肯 定要选择"削弱受袭总能量"。
[0099] 以吸收舱为例。已知资料，其内部填充物是水或重油。
[0100] 先论不满舱的水。原本意是受袭时利用其流体特性，来回相撞以"吸收"部分来袭 能量。但是，航母的现代来袭能量，不单只是高压能，而且是高热能。而水，受袭时，有两种 可能：
[0101] 首先，吸收舱外舱壁受不太大的来袭能量时，所产生的强烈振动，钢板受力强度在 弹性限度内，其固有频率的振动，引起舱内不满的水来回地、不规则地撞击，这的确是先吸 收了来袭热能，水温迅速提温，温度超过其沸点会气化，而气化，是体积膨胀，这时的吸收舱 内冲足了高压水蒸气，高压水蒸气这时是协助外舱壁抵抗来袭能量，使外舱壁不至变形，起 到了既吸能，又保护的作用；
[0102] 再一种可能，是吸收舱外壁来袭能量太大，超过了钢板的弹性限度，甚至超过了钢 板的极限强度，这时效果就相反了：由于吸收舱内此时已充足了高压水气，类似"帕斯卡原 理"，吸收舱的外壁与内壁受到同样压强的来袭能量。虽然来袭能的作用时间与气化后舱内 对舱内壁作用时间有个前后差，但因钢材有受力延伸变形的物理性质，所以两个作用力时 间会重叠的。这种情况下，吸收舱内装的填充物水，是对来袭能量附加了"推波助澜"。
[0103] 现代战争，来袭能可能是几何级的提升，所以用水作吸收舱的填物是不合适的。
[0104] 再论另一填充物--空气，本意是吸收水蒸气能量，以及空气比水容易受高压后 体积缩小，起到舱版变形时的缓冲作用；但是，如果让空气缩小体积以起到缓冲作用，由于 气体体积缩小，是释放热能的过程，所以还是对来袭能量附加"推波助澜"的作用。
[0105] 再说重油。沸点比水高多了，比水好。还可以填贺阻燃剂。但它仍是有机混合物， 仍能燃烧。谁敢说现代导弹与航母接触式爆炸后（有核能可能），经过膨胀舱后，它的高温 高压能量，削弱了阻燃剂的阻燃作用，提高了重油的温度，在原舱内空气中的氢、氧引爆、钢 版破裂新空气到来，不会弓丨起重油的燃烧爆炸，起到对来袭能"推波助澜"的作用？
[0106] 总的来说。已知多舱被动防护理念，是采取缓冲、扩大受力面积、填充物之间反复 撞击以达耗能痄果，减小舱版单位面积的来袭能量，不使来袭能其中于一点而致被击穿。 这是"全盘接受来袭总能量"的理念。
[0107] 本技术方案是在"舰体尽量多级削减来袭总能量"理念的前提下，采取缓冲、向舰 体外释放部分来袭能、扩大受力面积，不使来袭能其中于一点而致被击穿。"减法"总比"加 法"好。
[0108] 1、最外的膨胀舱分组、相通、牺牲、留溢能口方案。
[0109] ①把一定面积内的膨胀舱分为一组，每组内的各舱隔板打孔相通；而组与组之间 的隔板上的通孔则被强度很小的孔盖预先封着。
[0110] ②所谓"一定面积内"，是膨胀舱深尺寸为半径作圆，再以该圆直径的三倍以上长 度为半径作圆的范围。
[0111] ③每组膨胀舱都有若干宽畅的，流线型的、通向舰体高处侧舷向外的溢能大口 (防止受损碎片飞出时卡塞住出口），该大口平时被强度比膨胀舱后壁钢板弹性限度（不是 屈服强度）略小的口盖封着。当该组膨胀舱遭到来袭时，膨胀舱大变形、来袭能已进舱、膨 胀舱后舱壁受力将达到其弹性限度时，该溢能口的封盖被内压射出，如气炮一般。"如气炮 一般"的能量，其实就是被削弱了的、总来袭能量的一部分。
[0112] ④膨胀舱外壁"生来"就是当"粉身碎骨"牺牲品的。它钢板较薄（把省下来的钢 质量补加到吸能舱前壁），且上有方格凹槽，当来袭能大到一定程度、它变形到一定程度时， 被"粉身碎骨"，携能飞溅。此时，膨胀舱已成为一个大洞，剩余来袭能量遇到的舱内环境是： 朝舰体方向，是吸收舱的外钢壁；朝舰体外，是膨胀舱大洞外的空气（来袭能初始作用与膨 胀舱被破坏后，有个时间差，虽然释放能与来袭能二者方向相反，但二者不相撞）。这时，剩 余来袭能量只能大部向小阻力的大洞口释放--来袭能量进一步削弱了，第二层的吸收舱 受到的威胁进一步减小了，膨胀舱看似伤口大，其实只是"皮肉伤"。相反，若膨胀舱外壁很 厚，貌似坚固，最多被撕几条口子，但因来袭能量未被释放，包在里边，那才是坏大事，那才 是"伤了筋骨"。
[0113] 2、第二层防护舱--吸收舱的分组、相通、满装无机轻质空心球物、予留溢能口方 案。
[0114] ①把一定面积内的吸收舱分为一组，每组内的各舱隔板打孔相通；而组与组之间 的隔板上的通孔则被强度很小的孔盖预先封着。
[0115] ②所谓"一定面积内"，是吸收舱深尺寸为半径作圆，再以该圆直径的三倍以上长 度为半径作圆的范围。
[0116] ③、每个吸收舱都装满了由轻质、高温不熔结的无机物（如发泡水泥、玻璃等）制 作的空心球。由于空心球内已有空间，装满舱的空心球实际上是把"空间"均匀地分布了， 这很利于及时、均匀地、瞬间地互相撞击、破碎，达到"吸能"效果，而且，预防 了自燃自爆。
[0117] 如果坚持用重油作填冲物，则填加阻燃剂，并用氩气置换舱内空气，以防高温后引 燃引爆。
[0118] ④、每组吸收舱都有若干根通向舰体侧舷高处向外的溢能口，该溢能口平时被强 度比吸能舱前壁钢板弹性限度（不是屈服强度）略小的管口盖封着。当该组吸收舱遭到来 袭能量过大时，吸收舱外壁变形，且向内施压。这时由于这一组相通的吸收舱内腔总表面面 积很大，所以平均下来，后舱壁受力压强减小。膨胀舱后舱壁受力将达到其弹性限度时，该 溢能口的封盖被内压射出，如气炮一般。"如气炮一般"的能量，其实就是被削弱了的、从总 来袭能量减去的那一部分。
[0119] 注：本发明申请的部分技术涉及到本人的另一发明申请方案（【申请号】 201310334830. 3)
[0120] 七、附图文字说明。
[0121] 图1、支撑"披甲"的、如蜂巢正六边形分布的主骨架梁示意图。 A、 如蜂巢正六边形分布的主骨架梁空格。封闭的、60°尖角朝外的主骨架梁。 B、 封闭的、60°尖角朝外的主骨架梁外棱角。 C、 正三角腔体的主髁架梁
[0122] 图2、主骨梁架及其与舰体相连支架的横截面示意图。 A、 尖朝外的正三角形腔体。 B、 多用途的60°斜面。 C、 主骨架梁与舰体之间的圆钢支架。 D、 支撑正六边形披甲"单元块"的、主骨架梁上的条状平台。 E、 附着在圆钢支架上的、带方格凹槽的隔挡板。 F、 航母外钢甲版。
[0123] 图3、披甲"单元块"示意图。 A、 正六边形的、倒斜面为60°的外大内小的倒台体。 B、 60°的倒斜面。 C、 内装高温高压不熔结、粉状物的不锈钢空心球与轻质无机防熔结粘合剂。 D、 相间的钢板层，钢板上轧成有方格状凹槽。
[0124] 图4、主骨架梁与单元块、圆钢支架、隔挡板结合示意图。 A、 正三角腔体的主骨架梁。 B、 轧有方格凹槽的隔挡板。 C、 主骨架梁与航母本体间的圆钢支架。 D、 航母本体钢甲。
[0125] 图5、航母水下部设"平衡/防倾覆"舰翼横截面示意图图。 A、 航母舰体。 B、 同舰底连接的水下部"平衡/防倾覆"、可伸缩或上折的舰翼 C、 支撑"平衡/防倾覆"固定舰翼的斜撑。 D、 支撑可伸平或上折的"平衡/防倾覆"航翼的液压斜撑。 E与F、可伸平或上折的"平衡/防倾覆"航翼。 G、 可作360°转向的助力推进器。
[0126] 图6、航母水下部的"平衡/防倾覆"舰翼俯视示意图。 A、 舰体。 B、 同舰底连接的水下部"平衡/防倾覆"固定航翼。 C、 支撑固定"平衡/防倾覆"舰翼的斜撑。 D、 液压杆控制的伸平或上折的推拉兼斜撑构件。 E、 可伸平或上折的"平衡/防倾覆"舰翼。 D、可360°旋转的转向助力推进器。
[0127] 图7、为"金蝉脱壳"而用的、可折叠、可充气、仿磁仿热、被拖动的航母假体示意图 A、 可折叠的单元体。 B、 附着有模仿航母信号的永久磁性元件和发热等元件的铝合金板。 C、 可充气和放气的气囊。 D、 合页转动轴。 E、 防翻转配重件。 F、 预备的防翻转配重件。
【主权项】
1. 一套航空母舰被动防护的技术方案，其特征是：一、给航母现有被动防护壳附加一 层"单元/缓冲/外袭力向舰体外分解"的、附着在正三角骨架格梁上的"单元块"披甲， 能使航母受到的外袭力的总能量减少；二、受袭后能快速修复；三、针对航母窄长体形的特 征，在其水下部设"平衡/防倾覆航翼"；四、针对激武器将问世，利用"漫射粉末云"空间技 术，减弱来袭激光能量；五、航母膨胀舱和吸收舱更新填充物的技术方案。六、"折叠/充气" 式"金蝉脱壳"航母假体技术。2. 根据权利要求"1"，要求保护附着在航母整体外的正三角骨架格梁技术，其特征是： 一、骨架格梁的横截面为尖朝外的正三角腔体梁；二、该正三角腔体梁似蜂巢以正六边形网 格形状组成；三、该正三角腔体梁焊结在实心圆钢支架上，与舰体有被该骨架相隔的空间； 四、该实心圆钢支架旁附着有方格凹槽的挡板。3. 根据权利要求" 1"，要求保护附着在航母整体外的、正三角骨架格梁上的、"缓冲/外 袭力向舰体外分解的"单元块"披甲技术，其特征是：一、"单元块"立面为60°俯斜的、外大 内小的正六边倒台体；二、"单元块"由若干层带凹槽格的薄钢版与添料钢柔相间组成；三、 "单元块"内的填料由空心不锈钢球和凝结料组成，空心不锈钢球内装质轻、遇高温高压不 熔结的白粉；凝结料为能与空心不锈钢球亲合并固化的、质轻的、有相当强度的、高温高压 下不熔结的无机材料；四、该"单元块"可预制，以备受袭后快速更新。4. 根据权利要求" 1"，要求保护附着在航母整体外的、正三角骨架格梁上的、"缓冲/外 袭力向舰体外分解的"单元块"披甲快速复装技术，其特征是：一、"单元块"披甲有经过检 验、模具生产的标准预备件，很容易更新；二、"单元块"的六个边沿与正三角骨架格梁设置 有可控的到位"碰锁"，复装便捷。5. 根据权利要求" 1"，要求保护航母水下部设置"平衡/防倾覆航翼"的技术，其特征 是：一、在航母水下底部装置"平衡/防倾覆"航翼，航翼上设置单元块披甲；二、其航翼与 水上舰体以斜柱撑连，其斜撑柱内腔可作其它用途；三、该航翼的外侧前后角各设能做水平 360°转动的推进器，以助舰体灵活转向；四、"平衡/防倾覆航翼"的宽窄可用液压装置使 航翼伸缩或上折。6. 根据权利要求"1"，要求保护航母针对激光武器将问世，利用"漫射粉末云"空间技 术，减弱来袭激光能量技术，其特征是：一、在航母近空间数十米外到百米外护罩一定厚度 的、灵活控制的高压水雾散射空间；二、利用可调整方向和发射在远近不同空间爆炸形成粉 末云层的连珠炮，这种连珠炮能根据预警机提供的远方敌情，向预定目标方向先手地、动态 地在理想空间制造"漫射粉末云"空间。7. 根据权利要求"1"，要求保护航母膨胀舱和吸收舱新填充物的新技术，其特征是： 一、膨胀舱分若干组，组内各舱互通；二、每组膨胀舱有若干预备的"溢能口"，用以向舰外分 泄来袭能量；三、吸能舱内改为装满舱的、用高温高压不熔结的、轻质无机物（如发泡水泥、 玻璃）制成的空心球；四、如坚持用重油，则以氩气置换舱内气体，再填加阻燃物。8. 根据权利要求"1"，要求保护航母"折叠/充气"式"金蝉脱壳"航母假体技术。其特 征是：该航母假体由以可折叠的单元组成，每单元由下面是可充气、放气的气包；上面是铝合 金板组成，该铝合金板上附着有仿航母的永久性磁元件和发热元件；每单元两侧有使用时才 连加的防翻转配重件；平时放气折叠，单元体侧坚式存放在航母尾部舱内；用时边充气、边配 重、边放入水中，用绳索拖在航母后边，航母本体罩在隐形粉末云里，以达"金蝉脱壳"之目的。
【专利摘要】技术领域：航母被动防护。【背景技术】：已知为多层甲板、多舱防护技术。存在问题：一、因窄长体型和海水流体特征，二战被击沉航母，多非被击穿，而是被倾覆；二、现代来袭威力几何级倍增，已知被动防护技术落后。技术方案：一、给航母现有被动防护再附加一层“舍车保帅”、“四两拨千斤”地把来袭能量部分分解到舰体外的披甲，使航母受到的外袭力的总能量减少；二、遇袭后可快速修复；三、在航母水下部设可伸缩或上折的“平衡/防倾覆航翼”；四、利用“漫射粉末云”空间技术，减弱来袭激光能量；五、航母膨胀舱和吸收舱新填充物的技术方案；六、“折叠/充气/金蝉脱壳”式航母假体技术。
【IPC分类】B63G11/00, B63G13/00
【公开号】CN104890842
【申请号】CN201410071912
【发明人】王振牛
【申请人】王振牛
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月3日
【技术领域】 [0001] ：航母被动防护。
【背景技术】 [0002] ：航母主动防护不是万能；本方案只讨论被动防护。各国至今已公开的 技术方案总旨是：一、正面甲板为整体的、若干层的防护/战机起降甲板；二、侧舷、底部为 整体的、多舱（膨胀舱、吸收舱、水密舱、吸能舱）的（对爆炸冲击力）缓冲吸能技术方案。 存在问题：一、多舱防护虽然延缓了外袭力的作用时间，可防止被击穿，但舰体承受的总外 来能量基本未减少，舰体轻则摇摆、旋转，重则被上下抛甩，以至倾覆。二、现代来袭威力大 增，公众已知技术远不能满足被动防护要求。三、根具相关资料披露，二战时期被击沉的航 母，绝多数不是被击穿，而是失去平衡被倾覆，这源于其窄长的体型和水的流体特征。
[0003] 本技术方案：
[0004] 总纲：
[0005] -、给航母现有被动防护壳附加一层"舍车保帅"的"单元/缓冲/外击力向舰体 外分解"的披甲"单元块"，把外袭力"四两拨千斤"地、经缓冲、分解、引导、消散到舰体外，使 航母受到的外袭力的总能量减少。
[0006] 二、能快速修复。
[0007] 三、针对航母窄长体形和水的流体和的特征，在其水下舰底附设"平衡/防倾覆舰 翼。"
[0008] 四、针对激武器将问世，创新在航母周围空间，近到百米，远至数公里，即时、动态 式制造漫射激光的有效"漫射粉末云"空间，以减弱来袭激光能量；还有"单元块"的漫射作 用的防护方案。。
[0009] 五、对航母膨胀舱和吸收舱填充物的新技术方案。
[0010] 六、用以"金蝉脱壳"的航母假体技术方案。
[0011] 分述：
[0012] 一、"单元/缓冲/外袭力向舰体外分解"式披甲。
[0013] 该披甲是填焊在正六角网格状的、迎击面为60°角尖的正三角腔体主骨架梁上的 (图1)、"缓冲/外袭力向舰体外分解"的正六边倒台体形单元块。（图3)
[0014] 主骨架梁分布结构之所以用六边形，是因为：一、如蜂巢一样，最省材料，能减轻 "体重";二、初始外袭力都是正方向压力，受损度与正三角结构几乎无异。（图1)
[0015] 主骨架梁之下是圆钢支架和强度较小、有方格凹槽的隔挡件（图2之E)，受袭时先 牺牲的是披甲"单元块"，来袭能量过大时才牺牲该隔挡件，波及相邻"单元块"；
[0016] 隔挡件的屈服强度大于披甲"单元块"受爆被飞溅离舰瞬间的（单元块与主骨架 梁焊接强度、碰锁）屈服强度，也就是"单元块"向舰体方向承受强度很大，但向外飞离时强 度很小，有利于最大限度地把来袭能量携带到舰体外，减少舰体受袭总能量；
[0017] 正面承受来袭力部位的"单元块"肯定是被击碎携能飞溅，而其相邻的"单元块"则 可能是被整体携能飞出，这是最理想的效果；
[0018] 圆钢支架是"舍车保帅"要保的部分，结构疏简，抗横向力强度大；（图2之C)
[0019] 披甲"单元块"之所以用正六角形，除为与主骨架梁匹配有关外，它的每个角的角 度都比三边形、四边形大，其优点：一、最佳组合，总用件数与预备件数少；二、最大优处是 其夹角大，受袭时飞溅离位干净彻底，有利快速换件复装；
[0020] 航母的来袭力主要来自空中导弹和水中鱼雷，按其来袭方向和航母上大下小的体 型特征，航母的正上方甲版和水线及其以下部位的"单元块"要加厚；
[0021] 如防激光武器，由于地球是圆的和激光直线传播的特征，其来袭方向应来自空中， 所以"（0000"）段已解决了这一问题；
[0022] 1、迎击面为60°尖角、横截面为正三角形的腔体、与舰体支撑架及强度小的隔挡 板间接连接、正六边形网格状的主骨架梁。（图1)
[0023] ①主骨架梁朝外的、横切面的60°尖角，是为减小正压力、"舍车保帅"（保主骨架 梁）的迎力面（图1之B、图4之A)
[0024] ②该60°斜面还为"单元块"遭受冲击波初瞬时与主骨架梁的变形滑动面和单元 块内结构受力变形、向外飞溅消力时的导向面（图2之B);
[0025] ③该60°斜面、梁体外大内小的特征有利于"单元块"受袭后全部不残留地携带能 量向舰体外飞溅，以减轻舰体受袭总能量；
[0026] ④该60°斜面梁架格受爆力后，"单元块"全部飞溅不残留，有利于"单元块"的复 装；
[0027] ⑤该60 °斜面梁架格受爆力后，某"单元块"若变形但未脱离飞出，因其外大内小 的特征，很容易用机械或小爆炸方式清理残块，并快速修复；
[0028] ⑥该60°斜面还是该单元块初装、受破坏后快速重装的承载结合面；
[0029] ⑦为把"单元块"顺利安装，"单元块"的尺寸略小，留有宽容度；
[0030] ⑧为保证单元体安装后整体平整，主骨架梁腰部设置有窄长的控制"单元体"高度 的窄条平台（图2之D);
[0031] ⑨主正三角骨架梁下的平板，有利于受袭位置的"单元块"内部结构被挤压、缓冲 变形、向舰体外飞溅的同时，又有利于过大外袭能量导往相邻的"单元块"下的腔体，使相邻 "单元块"携带来袭能量飞溅向舰体外。（图2)
[0032] ⑩主骨架空腔梁与舰体的隔离空间由圆钢骨架连接，该圆钢骨架梁造成"单元 块"、主骨架梁与舰体之间有一定空间。（图2)
[0033] 连接主骨架梁与舰体的圆钢支架，它的上边还附带着有方格凹槽的隔挡件，该隔 挡件的作用：一、有限度地限制受袭部位的外来破坏能量向周边部位扩散，使不可避免、必 定受损的披甲"单元块"干净利落地携带能量飞溅，尽量减少受损范围；二、当来袭能量过 大时，该附着有方格凹槽的隔挡件才可能被碎化，"引狼入邻室"，逐次及远地使邻室的披甲 "单元体"携带能量飞溅离舰；三、它的屈服强度略大于披甲"单元块"受爆被飞溅离舰瞬间 的、与主骨架梁焊结的屈服强度。（图2之E)
[0034] ⑩主骨架梁腔体的钢板要厚，理论要求受袭时不变形，有利于快速复修，是"舍车 保帅"要保的内容之一。
[0035] Θ "单元块"与主骨架梁结合的屈服强度，小于披甲下防御舱外壁钢板的屈服强 度。即达到"舍车保帅"，保护舰体的作用。"单元块"与主骨架梁结合（初装或复装）的方 式是：一、先保证"单元块"在主骨架梁窄条平台上坐隐坐实；二、"单元块"六个边沿同主骨 架梁斜面先以"碰锁"式快速固定，有条件时再稍加焊接固定。
[0036] Θ主骨架梁的合金钢材质量受当前国内条件制约；钢材厚度参数由实验获得；主 骨架梁的各尺寸由实验参数推算求得。
[0037] Θ主骨架梁网格--正六角在舰体上布局的要求：因形走势，大小尽量一致，以便 利受袭后快速修复；特殊位置的特殊形状"单无块"，为了复装而备的预制件，应标明相对应 位置，以利用时快捷到位。
[0038] Q主骨架梁网格大小与厚度的关系：正六角内切圆的半径略大于厚度（符合缓冲 后爆炸飞溅抛物形体）；
[0039] 2、"缓冲/外袭力部分可向舰体外分解"的倒正六边台体"单元块"。
[0040] ①、该"单元块"由多层相间的薄镜面不锈钢板（最外层除外）和填充物组成，它 们钢柔相间，受到外袭力时缓冲、变形、相对航母正式甲板易破碎、携带能飞溅、"舍车保帅" 防穿甲。（图3)
[0041] ②、每片钢板的内、外面有不重叠的方格状凹槽，以利受破坏时（着弹点的单元块 向内挤压，周边的单元块向外挤压），在挤压其下部填充物并使之变形的同时，被均匀破成 小块爆裂并携带能量飞溅，同时不阻挡其它携带能量飞溅物（图3之D)。
[004 2] ③、每层薄钢板之间的"缓冲/携能飞溅"填充物。它由空心镜面不锈钢球和速凝 发泡无机粘合物填充而成；（图3之C)
[0043] ④、该粘合物的强度大但低于钢材；（图3之C)
[0044] ⑤、该粘合物选轻材质，并经过发泡处理；（图3之C)
[0045] ⑥、该粘合物在高温高压下不熔结，能碎化，携带能量被飞溅。（图3之C)
[0046] ⑦该空心镜面不锈钢球内装有质轻的、高温高压下不熔结的粉状无机物，以粉状 漫射物和镜面不锈钢板、球的逐次反射，以减低来袭激光能量。（图3之C)
[0047] ⑧披甲"单元块"总体为正六边倒台体形单元块：一、正向施压强度大，反向（离 舰）施压强度很小；二、有利于快速复装；（图3)
[0048] ⑨披甲"单元块"结构的总厚度数据由多次实验演算求得。
[0049] 二、能快速修复。
[0050] 1、正面甲板上的正六边形披甲"单元块"和主骨架空腔梁，其搭接表面平坦（弹射 道等除外），以利战机起降；（见"（0023)、（0024) "段及图）
[0051] 2、正面"披甲"下为传统整体甲板、二层战机库的防护顶层，也就是在正面甲板上 多披附了一层战甲。
[0052] 3、正面"披甲"的正六角形主结构梁网格规格一致，便于受击时快速更换单元块； 更换的方式是：一、先保证"单元块"在主骨架梁窄条平台上坐隐坐实；二、"单元块"六个边 沿同主骨架梁斜面先以"碰锁"式快速固定，有条件时再稍加焊接固定。
[0053] 4、库房备有整体的"单元块"和"单元块"分散品（以备起吊、移运机械被损时用）；
[0054] 5、由于"单元块"的结构特征，当某部位遇袭时，只引起周边"单元块"携带能牺牲， 虽然"舍"了 "车"，但却"保"了 "帅"--主骨架梁不变形，受损不大，也就是修复量不大、 "单元块"备用量不大，也易快速修复。
[0055] 6、该60°斜面正三角形主骨架梁格受来袭力后，某"单元块"若变形但未脱离飞 出，因正六边形网格主骨架梁的外大内小形状、每层钢板预制成凹槽分隔块的特征，很容易 用机械或小爆炸方式清理残块，并快速修复；
[0056] 7、特殊部位的形状非规格的"单元块"，其预备件上要标明对应位置，以便快速更 换。
[0057] 8、航母甲板以上的旁侧塔体以及须露天工作人员的特定位置，在朝甲板的方向设 透明百叶窗式防弹挡板，以减轻"单元块"飞溅物伤害。
[0058] 9、航母侧舷及底部披甲"单元块"受损的修复，只能在每次战后回港快速修复。
[0059] 三、针对航母窄长体形的特征，在其水下部设"平衡/防倾覆舰翼。"
[0060] 由于航母窄长体型和水的流体特征，如来袭力正巧落在航母的重心与来袭方向的 连线上（尽管这种机会很小）：垂直方向来袭，则被上、下剧烈抛甩，最终失去平衡；若斜角 度来袭，则航母在被侧推移的同时，还被上、下剧烈抛甩，最终失去平衡；
[0061] 由于航母窄长体型和水的流体特征，在航母不平衡部位施加大的外力后，摇摆的 舰体与海水，相互作用力的关系是滑动关系（摩擦系数、阻力小），舰体就会打破其原有平 衡，很可能致其左右摇摆、上下抛甩，以至倾覆。据相关资料统计，二战时期被击沉的航母， 大多不是被击穿致沉，而是倾覆。
[0062] 其实，水是最好的缓冲体，尽管外袭力作用力时间极短，航母质量极大，航母的变 速加速度几乎是零，但是，当外袭力致使航母甲板变形的初始瞬间，由于航母的钢性特征， 外袭力也同时传递到水中，航母也就同时受到水的缓冲；当外袭力的作用力点不在航母的 重心延线上时，航母与水"滑动"，缓冲加剧，以至倾覆。所以，防左右摇摆、上下被抛甩，防倾 覆应受重视。方案如下：
[0063] 1、在航母的水下底部左、右两侧，如飞机之两翼，增加平衡舰翼。传统航母水下部 分的（与水接触部分）横截面为方圆形，当航母左右摇摆时，与水的作用关系近乎滚动，水 对其阻力很小；而增加舰翼后，水对舰翼的阻力几乎是垂直方向，其垂直阻力上、下方向交 替存在，其（防摆）阻力比无翼大的倍数是几何量级的；（图5、图6)
[0064] 2、平衡舰翼的总宽度最小应大于上甲板投影宽度，加宽更平隐，但增加受袭概率， 应综合权衡；
[0065] 3、其平衡舰翼的宽度变化为伸缩式或上折式，回港缩窄，出海（特别是临战时）伸 宽。
[0066] 平衡舰翼伸缩式和上折式各有利弊：伸缩式出海后转动灵活，但海水对其伸缩滑 道的碱锈影响大；上折式运行工艺简捷灵活，但上折时行进、转动增加了阻力。（图5)
[0067] 平衡舰翼的伸缩式和上折式，都以液压方式机械运行。（图5之E、图6之D)
[0068] 4、其平衡舰翼为梯形；（图6之B、E)
[0069] 5、其平衡舰翼的总面积由实验数据求得；
[0070] 6、其平衡舰翼前、后为飞机机翼阻力小的、稍有举力的抛物线型，在行进中阻力 小，即增加浮力又增加平稳度。
[0071] 7、其平衡舰翼的每翼前、后都设置有类似飞机升降板（增加或去消阻力）的转向 助力设置；
[0072] 或者，其平衡舰翼的每翼固定不变部分的前、后外沿都各设置有一组可水平360° 转动的推进器，使航母转向更灵活，甚至可以原位作360°旋转（如；左前向右前推力，左后 向左后推力；右前向右后推力，右后向左后推力，则航母能原位置左旋转）；360°转动的推 进器（图5之G、图6之F)
[0073] 平衡舰翼的固定翼的前、后外沿的可水平360°转动的推进器，也是航母行进的动 力装置；360°转动的推进器的位置在航翼的固定不变部分的外前、后角。（图5之G、图6 之F)
[0074] 8、其平衡舰翼由若干根斜柱支撑。该支撑柱内可兼设封闭式升降梯，可作为恶劣 天候或海上救护的人员、和平时期水下科考等安全通道。（图5之C、图6之C)
[0075] 9、其平衡舰翼的龙骨架的上、下为正六角网格式，每格内装置"单元块"，用以防水 雷、鱼雷、导弹，即使局部爆洞，外袭力被释放到水中，减小了损伤，也不妨碍继续航行。
[0076] 四、针对来袭激光武器的防护方案。
[0077]目前，尚且没有彻底在空中阻挡激光武器的技术出现，本方案只能减弱来袭激光 能量，所以称之为被动防护。
[0078] 本技术方案必须有一前提技术--能识别携带激光武器的敌方飞行物（包括隐形 飞行物）的雷达技术和定位卫星信息技术、技术成熟的予警机，以有能力早期作出反应。激 光武器有个软肋--遇到空气中飘浮物，会被漫射而消能，不能过远发射。
[0079] 近身"防护罩"--在航母尽可能利用的地方，坚立较高的、能控制转向的喷雾柱 头，利用取之不竭的海水，在航母本体以外数十米以外空间，制造可变向的、相当范围的高 浓度水雾（关键时刻施放高压水蒸气），一方面不影响战机起飞，另一方面漫射消减来袭激 光能量；至于战机要降落，当然要在安全时间内停喷雾、着舰降落。
[0080] 不等距连珠漫射炮弹一一次连发不同距离爆炸的反光粉末，在目标飞行器方向 预先制造动态的、四维空间的高浓度、大厚度的漫射空间，以减弱来袭激光能量。
[0081] 由于爆炸释放的漫射粉末云不可能立即消散，所以在相当时空内具有被动防护效 果。
[0082] 该"漫射粉末云"还有具备双刃剑功能--造成搏捉目标准确位置信息的盲区。 "漫射粉末云"干扰了雷达信号，同样也干扰了来袭导弹。
[0083] 预防因我方释放的"漫射粉末云"干扰我方雷达信号的方案，是我方护卫舰之间以 水平方向传递雷 达息号，以保证总指挥部的信息畅通。我方不同位置的护卫舰，肯定有能躲 开该"漫射粉末云"的雷达。护卫舰与母舰之间的信息传递是水平方向。不受"漫射粉末 云"的干扰。
[0084] "漫射粉末云"也能成为航母的"隐身"技术。护卫舰远远近近，虚虚实实，密切配 合。
[0085] "漫射粉末云"粉末中含有铁粉及铁的化合物粉末，该"漫射粉末云"能模糊航母的 具体信息，起到隐身目的。
[0086] 在激光武器时代，航母的移动对于被动防护是毫无意义的，而在已形成的"漫射粉 末云"里以及本套方案的另一"金蝉脱壳"式假体方案的配合，是最佳方案，制造一定时空的 机会，使我方主动防护取得成功。
[0087] 上述"0046"段关于"单元块"在被袭时释放的漫射物，也能起到削弱来袭激光能 的作用。
[0088]、五、用以"金蝉脱壳"的航母假体技术方案。
[0089] "金蝉脱壳"假体被动防护方案--敌方不能靠可见光，只能靠磁、热等信息瞄准、 跟综我航母的环境中作战时，利用航母尾部后备舱随舰携带的、可折叠的、上为铝合金板 (附着有永磁、发热等元件）、下为充气气包的单元，一边逐次给气包充气一边向舰后拖放， 以形成航母的假体；而航母本体则用连珠炮向一定空间炸洒粉末，模糊其形体。在我方主动 防卫被削弱处于很被动的万一情况下，可得到换口气的作用，很值一用。（图7)
[0090] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板上附着许多带强大磁性（总体磁 信号模仿航母本体）的、利于存放、不消磁形状的永磁块。（图7之A)
[0091] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板上还设置有适当位置可控的、发 热的仿真装置。（图7之A)
[0092] "金蝉脱壳"假体的每一单元，是上边为铝合金板、下边为可充气、放气的气包（图 7 之 C)。
[0093] 每一单元都预备用于边侧下方悬挂的防翻转配重件，在下水使用前加配到单元两 侧（图7之E、F,这只是示意图）。
[0094] 为防地球磁场对永磁块元件因放置方向的改变而削弱磁性，"金蝉脱壳"假体在其 折叠、存放过程中，每一单元不是平叠，而是坚放（使用时最多改变90°地磁场角）。
[0095] "金蝉脱壳"假体被拖在航母安全区以外，航母本体隐蔽在隐形空间粉末层中。 [0096] "金蝉脱壳"假体技术特殊气候条件下也适用于其它舰船。
[0097] 六、对航母膨胀舱和吸收舱填充物的新技术方案。
[0098] 衡权航母膨胀舱和吸收舱内填充物的优势尺度，其首要当是：在受到强大来袭能 量时，该填充物是"推波助澜"地附加了航母受袭总能量，还是削弱了受袭总能量。当然，肯 定要选择"削弱受袭总能量"。
[0099] 以吸收舱为例。已知资料，其内部填充物是水或重油。
[0100] 先论不满舱的水。原本意是受袭时利用其流体特性，来回相撞以"吸收"部分来袭 能量。但是，航母的现代来袭能量，不单只是高压能，而且是高热能。而水，受袭时，有两种 可能：
[0101] 首先，吸收舱外舱壁受不太大的来袭能量时，所产生的强烈振动，钢板受力强度在 弹性限度内，其固有频率的振动，引起舱内不满的水来回地、不规则地撞击，这的确是先吸 收了来袭热能，水温迅速提温，温度超过其沸点会气化，而气化，是体积膨胀，这时的吸收舱 内冲足了高压水蒸气，高压水蒸气这时是协助外舱壁抵抗来袭能量，使外舱壁不至变形，起 到了既吸能，又保护的作用；
[0102] 再一种可能，是吸收舱外壁来袭能量太大，超过了钢板的弹性限度，甚至超过了钢 板的极限强度，这时效果就相反了：由于吸收舱内此时已充足了高压水气，类似"帕斯卡原 理"，吸收舱的外壁与内壁受到同样压强的来袭能量。虽然来袭能的作用时间与气化后舱内 对舱内壁作用时间有个前后差，但因钢材有受力延伸变形的物理性质，所以两个作用力时 间会重叠的。这种情况下，吸收舱内装的填充物水，是对来袭能量附加了"推波助澜"。
[0103] 现代战争，来袭能可能是几何级的提升，所以用水作吸收舱的填物是不合适的。
[0104] 再论另一填充物--空气，本意是吸收水蒸气能量，以及空气比水容易受高压后 体积缩小，起到舱版变形时的缓冲作用；但是，如果让空气缩小体积以起到缓冲作用，由于 气体体积缩小，是释放热能的过程，所以还是对来袭能量附加"推波助澜"的作用。
[0105] 再说重油。沸点比水高多了，比水好。还可以填贺阻燃剂。但它仍是有机混合物， 仍能燃烧。谁敢说现代导弹与航母接触式爆炸后（有核能可能），经过膨胀舱后，它的高温 高压能量，削弱了阻燃剂的阻燃作用，提高了重油的温度，在原舱内空气中的氢、氧引爆、钢 版破裂新空气到来，不会弓丨起重油的燃烧爆炸，起到对来袭能"推波助澜"的作用？
[0106] 总的来说。已知多舱被动防护理念，是采取缓冲、扩大受力面积、填充物之间反复 撞击以达耗能痄果，减小舱版单位面积的来袭能量，不使来袭能其中于一点而致被击穿。 这是"全盘接受来袭总能量"的理念。
[0107] 本技术方案是在"舰体尽量多级削减来袭总能量"理念的前提下，采取缓冲、向舰 体外释放部分来袭能、扩大受力面积，不使来袭能其中于一点而致被击穿。"减法"总比"加 法"好。
[0108] 1、最外的膨胀舱分组、相通、牺牲、留溢能口方案。
[0109] ①把一定面积内的膨胀舱分为一组，每组内的各舱隔板打孔相通；而组与组之间 的隔板上的通孔则被强度很小的孔盖预先封着。
[0110] ②所谓"一定面积内"，是膨胀舱深尺寸为半径作圆，再以该圆直径的三倍以上长 度为半径作圆的范围。
[0111] ③每组膨胀舱都有若干宽畅的，流线型的、通向舰体高处侧舷向外的溢能大口 (防止受损碎片飞出时卡塞住出口），该大口平时被强度比膨胀舱后壁钢板弹性限度（不是 屈服强度）略小的口盖封着。当该组膨胀舱遭到来袭时，膨胀舱大变形、来袭能已进舱、膨 胀舱后舱壁受力将达到其弹性限度时，该溢能口的封盖被内压射出，如气炮一般。"如气炮 一般"的能量，其实就是被削弱了的、总来袭能量的一部分。
[0112] ④膨胀舱外壁"生来"就是当"粉身碎骨"牺牲品的。它钢板较薄（把省下来的钢 质量补加到吸能舱前壁），且上有方格凹槽，当来袭能大到一定程度、它变形到一定程度时， 被"粉身碎骨"，携能飞溅。此时，膨胀舱已成为一个大洞，剩余来袭能量遇到的舱内环境是： 朝舰体方向，是吸收舱的外钢壁；朝舰体外，是膨胀舱大洞外的空气（来袭能初始作用与膨 胀舱被破坏后，有个时间差，虽然释放能与来袭能二者方向相反，但二者不相撞）。这时，剩 余来袭能量只能大部向小阻力的大洞口释放--来袭能量进一步削弱了，第二层的吸收舱 受到的威胁进一步减小了，膨胀舱看似伤口大，其实只是"皮肉伤"。相反，若膨胀舱外壁很 厚，貌似坚固，最多被撕几条口子，但因来袭能量未被释放，包在里边，那才是坏大事，那才 是"伤了筋骨"。
[0113] 2、第二层防护舱--吸收舱的分组、相通、满装无机轻质空心球物、予留溢能口方 案。
[0114] ①把一定面积内的吸收舱分为一组，每组内的各舱隔板打孔相通；而组与组之间 的隔板上的通孔则被强度很小的孔盖预先封着。
[0115] ②所谓"一定面积内"，是吸收舱深尺寸为半径作圆，再以该圆直径的三倍以上长 度为半径作圆的范围。
[0116] ③、每个吸收舱都装满了由轻质、高温不熔结的无机物（如发泡水泥、玻璃等）制 作的空心球。由于空心球内已有空间，装满舱的空心球实际上是把"空间"均匀地分布了， 这很利于及时、均匀地、瞬间地互相撞击、破碎，达到"吸能"效果，而且，预防 了自燃自爆。
[0117] 如果坚持用重油作填冲物，则填加阻燃剂，并用氩气置换舱内空气，以防高温后引 燃引爆。
[0118] ④、每组吸收舱都有若干根通向舰体侧舷高处向外的溢能口，该溢能口平时被强 度比吸能舱前壁钢板弹性限度（不是屈服强度）略小的管口盖封着。当该组吸收舱遭到来 袭能量过大时，吸收舱外壁变形，且向内施压。这时由于这一组相通的吸收舱内腔总表面面 积很大，所以平均下来，后舱壁受力压强减小。膨胀舱后舱壁受力将达到其弹性限度时，该 溢能口的封盖被内压射出，如气炮一般。"如气炮一般"的能量，其实就是被削弱了的、从总 来袭能量减去的那一部分。
[0119] 注：本发明申请的部分技术涉及到本人的另一发明申请方案（【申请号】 201310334830. 3)
[0120] 七、附图文字说明。
[0121] 图1、支撑"披甲"的、如蜂巢正六边形分布的主骨架梁示意图。 A、 如蜂巢正六边形分布的主骨架梁空格。封闭的、60°尖角朝外的主骨架梁。 B、 封闭的、60°尖角朝外的主骨架梁外棱角。 C、 正三角腔体的主髁架梁
[0122] 图2、主骨梁架及其与舰体相连支架的横截面示意图。 A、 尖朝外的正三角形腔体。 B、 多用途的60°斜面。 C、 主骨架梁与舰体之间的圆钢支架。 D、 支撑正六边形披甲"单元块"的、主骨架梁上的条状平台。 E、 附着在圆钢支架上的、带方格凹槽的隔挡板。 F、 航母外钢甲版。
[0123] 图3、披甲"单元块"示意图。 A、 正六边形的、倒斜面为60°的外大内小的倒台体。 B、 60°的倒斜面。 C、 内装高温高压不熔结、粉状物的不锈钢空心球与轻质无机防熔结粘合剂。 D、 相间的钢板层，钢板上轧成有方格状凹槽。
[0124] 图4、主骨架梁与单元块、圆钢支架、隔挡板结合示意图。 A、 正三角腔体的主骨架梁。 B、 轧有方格凹槽的隔挡板。 C、 主骨架梁与航母本体间的圆钢支架。 D、 航母本体钢甲。
[0125] 图5、航母水下部设"平衡/防倾覆"舰翼横截面示意图图。 A、 航母舰体。 B、 同舰底连接的水下部"平衡/防倾覆"、可伸缩或上折的舰翼 C、 支撑"平衡/防倾覆"固定舰翼的斜撑。 D、 支撑可伸平或上折的"平衡/防倾覆"航翼的液压斜撑。 E与F、可伸平或上折的"平衡/防倾覆"航翼。 G、 可作360°转向的助力推进器。
[0126] 图6、航母水下部的"平衡/防倾覆"舰翼俯视示意图。 A、 舰体。 B、 同舰底连接的水下部"平衡/防倾覆"固定航翼。 C、 支撑固定"平衡/防倾覆"舰翼的斜撑。 D、 液压杆控制的伸平或上折的推拉兼斜撑构件。 E、 可伸平或上折的"平衡/防倾覆"舰翼。 D、可360°旋转的转向助力推进器。
[0127] 图7、为"金蝉脱壳"而用的、可折叠、可充气、仿磁仿热、被拖动的航母假体示意图 A、 可折叠的单元体。 B、 附着有模仿航母信号的永久磁性元件和发热等元件的铝合金板。 C、 可充气和放气的气囊。 D、 合页转动轴。 E、 防翻转配重件。 F、 预备的防翻转配重件。
【主权项】
1. 一套航空母舰被动防护的技术方案，其特征是：一、给航母现有被动防护壳附加一 层"单元/缓冲/外袭力向舰体外分解"的、附着在正三角骨架格梁上的"单元块"披甲， 能使航母受到的外袭力的总能量减少；二、受袭后能快速修复；三、针对航母窄长体形的特 征，在其水下部设"平衡/防倾覆航翼"；四、针对激武器将问世，利用"漫射粉末云"空间技 术，减弱来袭激光能量；五、航母膨胀舱和吸收舱更新填充物的技术方案。六、"折叠/充气" 式"金蝉脱壳"航母假体技术。2. 根据权利要求"1"，要求保护附着在航母整体外的正三角骨架格梁技术，其特征是： 一、骨架格梁的横截面为尖朝外的正三角腔体梁；二、该正三角腔体梁似蜂巢以正六边形网 格形状组成；三、该正三角腔体梁焊结在实心圆钢支架上，与舰体有被该骨架相隔的空间； 四、该实心圆钢支架旁附着有方格凹槽的挡板。3. 根据权利要求" 1"，要求保护附着在航母整体外的、正三角骨架格梁上的、"缓冲/外 袭力向舰体外分解的"单元块"披甲技术，其特征是：一、"单元块"立面为60°俯斜的、外大 内小的正六边倒台体；二、"单元块"由若干层带凹槽格的薄钢版与添料钢柔相间组成；三、 "单元块"内的填料由空心不锈钢球和凝结料组成，空心不锈钢球内装质轻、遇高温高压不 熔结的白粉；凝结料为能与空心不锈钢球亲合并固化的、质轻的、有相当强度的、高温高压 下不熔结的无机材料；四、该"单元块"可预制，以备受袭后快速更新。4. 根据权利要求" 1"，要求保护附着在航母整体外的、正三角骨架格梁上的、"缓冲/外 袭力向舰体外分解的"单元块"披甲快速复装技术，其特征是：一、"单元块"披甲有经过检 验、模具生产的标准预备件，很容易更新；二、"单元块"的六个边沿与正三角骨架格梁设置 有可控的到位"碰锁"，复装便捷。5. 根据权利要求" 1"，要求保护航母水下部设置"平衡/防倾覆航翼"的技术，其特征 是：一、在航母水下底部装置"平衡/防倾覆"航翼，航翼上设置单元块披甲；二、其航翼与 水上舰体以斜柱撑连，其斜撑柱内腔可作其它用途；三、该航翼的外侧前后角各设能做水平 360°转动的推进器，以助舰体灵活转向；四、"平衡/防倾覆航翼"的宽窄可用液压装置使 航翼伸缩或上折。6. 根据权利要求"1"，要求保护航母针对激光武器将问世，利用"漫射粉末云"空间技 术，减弱来袭激光能量技术，其特征是：一、在航母近空间数十米外到百米外护罩一定厚度 的、灵活控制的高压水雾散射空间；二、利用可调整方向和发射在远近不同空间爆炸形成粉 末云层的连珠炮，这种连珠炮能根据预警机提供的远方敌情，向预定目标方向先手地、动态 地在理想空间制造"漫射粉末云"空间。7. 根据权利要求"1"，要求保护航母膨胀舱和吸收舱新填充物的新技术，其特征是： 一、膨胀舱分若干组，组内各舱互通；二、每组膨胀舱有若干预备的"溢能口"，用以向舰外分 泄来袭能量；三、吸能舱内改为装满舱的、用高温高压不熔结的、轻质无机物（如发泡水泥、 玻璃）制成的空心球；四、如坚持用重油，则以氩气置换舱内气体，再填加阻燃物。8. 根据权利要求"1"，要求保护航母"折叠/充气"式"金蝉脱壳"航母假体技术。其特 征是：该航母假体由以可折叠的单元组成，每单元由下面是可充气、放气的气包；上面是铝合 金板组成，该铝合金板上附着有仿航母的永久性磁元件和发热元件；每单元两侧有使用时才 连加的防翻转配重件；平时放气折叠，单元体侧坚式存放在航母尾部舱内；用时边充气、边配 重、边放入水中，用绳索拖在航母后边，航母本体罩在隐形粉末云里，以达"金蝉脱壳"之目的。
【专利摘要】技术领域：航母被动防护。【背景技术】：已知为多层甲板、多舱防护技术。存在问题：一、因窄长体型和海水流体特征，二战被击沉航母，多非被击穿，而是被倾覆；二、现代来袭威力几何级倍增，已知被动防护技术落后。技术方案：一、给航母现有被动防护再附加一层“舍车保帅”、“四两拨千斤”地把来袭能量部分分解到舰体外的披甲，使航母受到的外袭力的总能量减少；二、遇袭后可快速修复；三、在航母水下部设可伸缩或上折的“平衡/防倾覆航翼”；四、利用“漫射粉末云”空间技术，减弱来袭激光能量；五、航母膨胀舱和吸收舱新填充物的技术方案；六、“折叠/充气/金蝉脱壳”式航母假体技术。
【IPC分类】B63G11/00, B63G13/00
【公开号】CN104890842
【申请号】CN201410071912
【发明人】王振牛
【申请人】王振牛
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月3日
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