桅杆結構性能有哪些

桅杆是指船上懸掛帆和旗幟、裝設天線、支撐觀測台的高的柱杆，木質的長圓竿或金屬柱，通常從船的龍骨或中板上垂直豎起，可以支撐橫桁帆下桁、吊杆或斜桁。那麼桅杆結構性能有哪些呢？

1、如果排除實際設計的影響，單從結構形式本身來判斷，由於塔形桅和船體以連續結構連接，因此性能較好；而桁格桅和上層建築的連接屬於點狀連接，在結構上形成應力集中，一般需要對根部特殊加強才能滿足動力性能要求；筒形桅在結構連續性上和塔形桅相似，但接觸面較小使其動力性能稍遜於塔形桅；輕型多面體桅杆本身重量較輕，承載較弱，受風面積也較小，而且有些可以做成“〉”型實心橫截面，因此在振動、疲勞方面的性能將不亞於塔形桅。總體上看，塔形桅在承載能力、結構強度、抗振動疲勞等方面的性能都較好，具有結構上的綜合優勢；輕型多面體桅杆在考慮到實際使用後，應該承認在滿足承載要求的同時，結構性能方面和塔形桅處於同一水平線上；筒形桅結構上可以視作塔形桅和輕型桅的中間體，性能上略遜一籌；桁格桅無論在承載能力、強度方面，還是在振動疲勞方面都和前三者有一定的差距。

2、既然桁格桅在結構方面有眾多的弱項，為什麼還是有不少的艦艇要採用桁格桅？究其原因，應該是艦艇總體設計平衡協調的結果。桁格桅在以下方面具有優勢：本身重量較輕，在佔據艦艇最高位置的同時，對船體穩性影響較小；受風面積最小，使船體受橫風影響減弱，有利於側傾穩性；可以採用非金屬材料製造，隱身性能較好（但在使用金屬材料時，由於繞射等反射方式的存在，其隱身性能甚至比塔形桅要差）；工藝性較好，和民用鋼結構有共通之處。如果從這些方面考察另三種桅杆，能與之相類比的僅有輕型多面體桅杆，而且在同樣採用金屬材料時，輕型桅的隱身能力強於桁格桅。而塔形桅的自身重量、較大的受風面積、較大的雷達反射面積等缺點則暴露無遺。前蘇聯肯達級巡洋艦所為人詬病的穩性問題既有幹舷較低的因素，龐大的塔形桅也是誘因之一，但在承載能力要求較高的場所塔形桅仍是不二選擇。美國在70年代末80年代初的主戰艦船設計中，除了核動力巡洋艦採用塔形桅之外，其餘大中型驅護艦以及常規動力巡洋艦均採用桁格桅，從中可以看出，在艦船總體設計中，解決桅杆的結構性能問題時其他性能犧牲的代價要低於總體性能問題，畢竟結構力學所牽涉的平衡範圍和難度要遠小於穩性、隱身性，從艦船設計局部服從總體的原則出發，在這些艦船上選用桁格桅應該説是水到渠成。

3、至於筒形桅，應用場合並不多，由於外形細長，並不適於作為艦船的主桅安置於艦橋之上，往往直接安裝於舯部甲板或甲板室上，在設計上往往更多地是考慮到實用性。除了能夠分散雷達等電子設備的分佈從而改善整體的電磁兼容性之外，如果本艦動力為CODOG形式且桅杆位置合適，則可用於容納巡航用柴油機組和發電用柴油機組的排氣管；在綜合通信系統中，筒形桅還能兼作寬帶桅杆天線的發射體（如英國ICS-3系統）；從美學角度，筒形桅和主桅一起能起到平衡視覺焦點的作用。另外，筒形桅和塔形桅都具有足夠的封閉空間以形成全天候的維護平台，可維性較好；而且，封閉空間也有利於高頻電纜等雷達附屬設施的保護，不必受風吹雨打和各種海洋腐蝕的影響。

4、綜上，塔形桅的承載能力最強，結構強度較高，可維性較好，在選取合適的壁板傾角和塗敷吸波材料後隱身性能尚可，但自重、迎風面積較大，結構複雜；桁格桅承載能力一般，結構強度在優化設計後可以滿足使用要求，設備完全露天安裝，但自重、迎風面積小，結構簡單；輕型多面體桅杆除了承載能力最小外，其餘性能指標均較優，是新興的一種桅杆結構形式。但隨着雷達技術的進一步發展，和艦橋圍壁共形的多波段雷達天線的研製成功將顛覆傳統桅杆的樣式，甚至導致桅杆的消失，正所謂：“長劍幾時天外倚，真是崆峒”。

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