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登錄水下基礎的案例
吸力樁基礎置入階段
上世紀70年代起,挪威率先在北海油田使用了一種叫做裙式基礎的近海地基基礎。1994年挪威北海的Europipe16/11-E大型導管架平臺采用了四個直徑為12 m的吸力式桶形基礎來代替原來的裙式重力式基礎,這項工程標志著新型海洋平臺基礎——吸力基礎的誕生。我國于1994年9月在渤海曹妃甸1-6-1延長測試系統首次成功安裝了兩個直徑3.2 m,桶高6 m的吸力鋼桶形基礎。近年來,吸力基礎已在我國渤海及南海海域大量使用,具有廣闊的應用前景。
吸力基礎是一種頂端封閉、底端敞開的桶體結構,通過桶體側部與土壤的摩擦力來抵抗外力。由于吸力基礎施工簡便,安裝速度快捷,可根據需要進行重復利用,與傳統的固定式樁基結構相比,具有更好的技術經濟特性。因此,具有良好的發展前景。
根據用途,吸力基礎可分為吸力錨和吸力樁。吸力錨用于船舶或浮式平臺的錨泊系統,主要承受水平力及斜向上或垂直向上的拉力;吸力樁用于固定平臺及水下生產系統等基礎,主要承受垂向力及水平力。
吸力樁是一種典型的樁土作用基礎,主要依靠負壓原理進行安裝,樁的置入一般分為三個階段。
第一階段,吸力樁下放至海床后,依靠自身重力會沉入到泥面以下一定深度,這個階段稱為SWP(Self-weight penetration)。SWP階段應確保自重入泥后,樁體內部能夠形成一定的封閉空間,一般至少需要入泥0.5m可以達到此要求。入泥深度可由下式得到:
第二階段,由吸力泵向外泵出海水。吸力泵抽出的水量應大于經底部土壤滲透進入樁體內部的水量,從而可以降低樁體內部的壓力。當樁內外的壓差達到一定數值,樁體頂部的豎向壓力大于土壤阻力時,樁體就不斷被壓入土中,直至達到設計入泥深度。負壓由下式[3]得到: 第三階段,將吸力泵從樁體移除,樁體內外的壓差逐漸消失,與周圍環境壓力趨于一致,最終依靠周圍土壤的阻力提供承載力。
展開 美國海軍水下戰概念的發展分析及思考
水下戰場以其良好的隱蔽性成為當今海戰的重要本文在對美海軍水下戰概念的研究現狀及其發展趨勢進行系統梳理的基礎上,緊盯水下作戰和水下裝備發展需求,分析提出未來水下戰的幾個重點發展方向,旨在為海軍水下作戰樣式轉變和水下作戰力量建設提供參考,對于提高非對稱作戰制衡能力具有重要意義。
導讀
水下戰場以其良好的隱蔽性成為當今海戰的重要主戰場之一。二戰中,德國的潛艇戰一度對盟軍的海上交通運輸線造成了極大破壞,讓世界各海軍強國認識到了水下戰的巨大威力。自此,傳統的海戰場由水面向水下深度延伸,更大地增加了當今海戰的復雜性和不確定性,尤其加之近年來各類新型無人水下作戰裝備的發展與應用,對水下作戰概念研究提出了更高要求。水下戰作為一個蓬勃興起并快速發展的全新作戰領域正在越來越大的程度上影響著當今海戰模式,水下戰場也必將成為未來大國軍事角逐的主戰場之一,誰能有效把控和利用好這個主戰場,誰就能贏得未來海戰的主動權,加強水下戰概念研究以應對復雜多變的現代化戰爭是成為各海軍強國的當務之急。
本文在對美海軍水下戰概念的研究現狀及其發展趨勢進行系統梳理的基礎上,緊盯水下作戰和水下裝備發展需求,分析提出未來水下戰的幾個重點發展方向,旨在為海軍水下作戰樣式轉變和水下作戰力量建設提供參考,對于提高非對稱作戰制衡能力具有重要意義。
展開 改革開放40年:中國海軍裝備躋身世界先進行列
核潛艇和常規潛艇裝備跨代發展
潛艇是水下作戰的利器,也是大國海軍的重要標志之一。冷戰時期,美國海軍重點發展以航空母艦為主的水面艦艇編隊海空作戰能力和以攻擊型核動力潛艇為重點的水下攻擊能力,而蘇聯則重點發展以各型攻擊型核潛艇、多用途巡航導彈核潛艇和常規潛艇為基礎的水下綜合作戰能力。1949年4月成立的人民海軍早期曾經借鑒蘇聯海軍建設經驗,大力發展水下作戰力量,自行突破了常規潛艇、核動力潛艇的設計建造大關,先后建造服役了多種型號潛艇裝備。
核潛艇是大國海軍的重要水下作戰平臺,也是大國實力地位的象征性符號之一。在很長時間里,能夠完全自行設計建造核潛艇的國家只有美國、俄羅斯、英國、法國和中國這5個聯合國安理會常任理事國。印度剛剛突破核潛艇建造大關,但總體技術水平不高。
彈道導彈核潛艇主要攜載潛射戰略彈道導彈,是水下戰略核力量的主要載體,也是第二波次核反擊作戰的主力。在海軍艦模展臺上,我們看到了第二代094型戰略彈道導彈核潛艇和093A型攻擊型核潛艇,其整體戰術技術水平已經達到了世界第三代核潛艇的水平。
中國海軍除了裝備先進的核動力潛艇,還裝備了多個型號的先進常規動力攻擊型潛艇。在展臺上有第三代常規動力潛艇039型及其改進型039A/B型的模型。其靜音性能不斷改善,水下噪聲輻射系數日益接近世界先進水平;水下綜合攻擊能力顯著提升,可以在水下發射潛艦導彈、魚雷、水雷等多種攻擊型武器,對敵方水面艦船或潛艇等目標進行中遠程攻擊,整體水平已經進入世界先進行列。
航空母艦實現零的突破
航空母艦是現代海上作戰體系的核心成員。
展開 水下無人系統智能化關鍵技術發展現狀
海水中的水分子、浮游植物和巖屑會不同程度地對激光產生吸收效應和散射效應,限制信號的傳輸距離及性能;海水介質折射率的變化,會使水下激光通信信道表現出湍流效應[13],強湍流效應會導致通信系統能力惡化。水下激光通信傳輸需要直線對準,具有極強的方向性,通信時必須知道目標的大致位置,通信距離較短。
未來對水下激光通信的需求應當是高保密、高速率、低時延、大容量的。水下激光通信的發展趨勢包括:在保證傳輸性能的基礎上添加有效的加密算法,發展安全性更高的水下激光通信系統;結合水聲通信與激光通信的優點,發展混合聲光通信系統;提高通信容量和速率,發展實時水下激光通信系統。
2.3 水下-空中跨介質通信技術
借助水下無人平臺、水面浮標、岸基等通信資源,通過節點間的相互通信,構建多平臺、網絡化的通信系統,從而實現UUS海空天三位一體協同工作。其中,水聲組網通信技術、水下中繼水聲通信技術和水下-水面-空中一體化中繼通信技術亟待突破。由于通信節點的網絡覆蓋范圍是有限的,限制了通信距離和靈活性,促使新型跨介質通信技術的發展,如水下中微子通信[14]、引力波通信[15]和水下量子通信[16]等技術等。
中微子具有極強的穿透能力,高能中微子束穿過地球后,其衰減不足千分之一,滿足深海任意深度的通信需求。中微子通信是利用中微子粒子作為載體的通信技術[17],具有通信容量大、抗干擾能力強、保密性好等優點。1984年美國一艘核潛艇做環球潛行時,采用了中微子通信技術。1998年6月,日本科學家首次發現了中微子振蕩的確切證據。隨后,研究人員對中微子振蕩以及探測器進行了大量試驗研究,為水下中微子通信提供了理論依據。
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