塔式一体化桅杆可以增强军舰,球鼻艏结构的优缺点

当人们站在海边远眺军舰，从海天线上首先露出来的永远是那根高高的桅杆。它是一艘军舰不可缺少的重要装备，从古至今历经了千年风雨。

早在古埃及时期，人们就将帆挂在桅杆上御风而行，此时桅杆是一个“大力士”，扛着巨大的风帆为船舶提供动力。后来船体越造越大，桅杆数量也越来越多，从一根、两根发展到八、九根之多。

郑和宝船

桅杆上悬挂的风帆种类也越来越多，再加上各种武器，形成了一套完整复杂的风帆战舰系统。它载着人们征服大海，推动地理大发现，进入大航海时代。

随着时代发展科技进步，蒸汽机、柴油机、汽轮机等各种新型动力不断涌现，风帆也慢慢从动力王座上滑落，桅杆作用也发生了翻天覆地的变化。

它不再是“扛帆力士”，而是成为预警指挥、瞄准观测、通讯导航的重要工具，变成一艘军舰的耳目和索敌先锋。

美二战邦克山号航母上的雷达

这些设备站得越高看得越远，桅杆的个子也就越长越高，同时对结构强度、稳性、振动、隐身等指标提出更高要求。

早期桅杆结构简单，就是一根直立竖杆上悬挂各种装备。后来设备越来越多越来越重，桅杆也愈加粗壮，发展出三脚桅、笼型桅、塔型桅、桁格桅、筒型桅、综合一体化桅等多种形态，还有大到极致的典型——桅楼。

1、三脚桅、笼型桅、桅楼

1906年，英国海军在纳尔逊勋爵级前无畏舰和第一艘无畏级战列舰“无畏号”上装备了三脚桅，此后一直使用到21世纪才慢慢淘汰。

无畏号上粗壮的三脚桅

三脚桅在直立桅的基础上增加了两根粗壮的支撑杆，使结构强度和刚性大大增加，承载力增强，同时整体造型依然简洁轻巧，受风阻力小，不易受炮火冲击，抵抗船舶横摇应力的能力也很强。

同期美国海军设计师更青睐造型新颖的笼型桅，它用一系列倾斜细柱按双曲面和双螺旋结构交叉组成，看上去像一个编织的鸟笼。

1910年美国海军在“南卡罗来纳”号战列舰（BB-26)装备笼型桅，随后成为许多战列舰和装甲巡洋舰的标配，一直到1920年代的科罗拉多级战列舰。

“南卡罗来纳号”战列舰

俄国海军的两艘安德烈•佩尔沃兹万尼级战列舰上也采用了这种桅杆。

与三脚桅相比，笼型桅达到同样强度只需更小型的构件搭建，建造工艺性好，承载能力和可用高度差不多。但是在抵抗军舰横摇应力和炮火冲击方面不如前者，容易受震荡摆动，于是就发生悲剧了。

1918年1月15日，“密歇根”号战列舰遭遇强风暴袭击，在船体大幅横摇过程中笼型桅难以承受强大的应力从最窄处整体倒塌，造成严重损失。

“密歇根”号战列舰笼桅倒塌

海军调查后发现是因为桅杆钢管进水低温结冰，导致结构破裂才引发事故。还发现“康涅狄格”号战列舰上笼型桅也出现屈曲迹象。

所以从1930年代开始，美军逐渐用更坚固的三脚桅改造旧战舰，同时安装更大更重的火控设备。

较新的田纳西级和科罗拉多级战列舰仍然保留了笼型桅，但增强了结构强度。

内华达号战列舰改装桅杆前后

日本海军师承英国，主力战舰自然也是三脚桅。但随着军舰性能需求越来越高，需要增加的观察、射击、指挥平台也越来越多，于是日本人就在三脚桅杆周边搭建了许多平台，为射击指挥仪、测距仪、防空所、观察所等各种设备提供支持，如金刚级、扶桑级、伊势级、长门级战列舰等。

海上违建：扶桑号战列舰

平台越堆越高，慢慢长成一座楼，就呈现出“桅楼高百尺”的典型特点。如扶桑级战列舰桅楼高出水面达40米以上，经常被西方海军同行认为头重脚轻，嘲笑为“圣诞树”。

当然西方海军也有类似的桅杆结构，只是没有日军这样夸张。

大和之眼

2、塔型桅、桁格桅、筒型桅、多面体轻型桅、综合一体化桅杆

二战后军舰进入导弹时代，舰上的电子设备越来越多，体积越来越大。导航雷达、三坐标搜索雷达、火控雷达、电子战对抗设施等大家伙重达几百公斤到数吨，传统桅杆再也无力承担。

尤其苏军电子设备更加雄壮，因此桅杆和上层建筑逐渐融合发展出塔型桅。

肯达级导弹巡洋舰

塔型桅和船体一样有纵横骨架，内外结构同时受力，强度非常好，承载能力超强，可维护性也较好，和二战时期的桅楼外形有些相似。

缺点是迎风阻力大，雷达反射截面大，隐身性能不好，对船体稳性影响较大。

苏联肯达级导弹巡洋舰就因为体型小，干舷低，装备大量重装备导致头重脚轻，在波罗的海的恶劣海况中一直稳性不佳，总是提心吊胆害怕倾覆。

虽然舰体中部有一对减摇鳍，还有大段舭龙骨，但仍不能完全解决问题，直到后来的金雕级、卡拉级等大型反潜舰才搞定。

1134型金雕级塔桅及边球电子战系统

美军也面临电子设备增加的问题，但美国电子技术水平高，雷达设备相对轻便小巧，所以大多数军舰采用由钢结构多面平衡受力的桁格桅，只有核动力巡洋舰采用塔形桅。

桁格桅重量轻，结构简单，受风面积小，对船体稳性影响小，使用非金属材料时隐身效果较好。结构强度、承载能力和抗振动疲劳性稍逊一筹。

桁格桅在斯普鲁恩斯级驱逐舰首先采用，后来在提康德罗加级巡洋舰等多款战舰上广泛推广。

斯普鲁恩斯级驱逐舰

阿利·伯克级驱逐舰不是桁格桅，而是一种独特的后倾多面体轻型桅，由一根倾斜主梁加两根加强支撑杆组成，像一根祖传“晾衣架”。日本爱宕级驱逐舰上也采用这种结构。

伯克级后倾多面体轻型桅

多面体轻型桅重量轻，受风面积小，雷达反射截面积小，具备较好的隐身能力。除承载能力较小外，其他指标都不错，是一种新兴的桅杆形式。

筒形桅外形细长，横截面为圆形，安装在船体甲板或甲板室上，承载能力和结构强度都很强，仅次于塔形桅。

缺点是桅杆底部接触面小，杆体较高随船摇摆惯性大，不适合作为主桅安装在舰桥上，因此在货船和油轮上使用较多，军舰上使用较少。

诺克斯级护卫舰舰体中央矗立着一个大烟囱，与上面的桅杆合二为一，形成一种特殊的筒状烟囱桅。结构非常坚固，可搭载大型雷达，占用空间也小，很有个性。

诺克斯级护卫舰

随着多功能相控阵雷达出现，军舰上的雷达数量大幅减少。相控阵雷达与舰桥融合在一起，桅杆就得到很大的解放。

综合一体化桅杆又叫 “ 封闭式桅杆/传感器系统”，它将各种雷达、通信及电子战设备组合在一个封闭结构中，通过综合射频管理解决电磁干扰和兼容问题。不仅隐身性能大幅增加，也避免了昂贵的电子设备受海水侵蚀和外力损坏，成为新一代战舰的重要标志。和风漫谈原创，禁止抄袭。

圣安东尼奥级船坞运输舰

2000年，美军首先在圣安东尼奥级船坞运输舰上使用封罩式桅杆/雷达（AEM/S）系统，将SPS-48E对空搜索雷达等多种天线，封装在用FSS频率选择材料制成的外罩内，开创了综合一体化桅杆先河。

后来英国45型、德国F-124级、挪威南森级、法意欧洲多任务护卫舰（FREMM）等也都采用综合一体化桅杆，但雷达综合性能有所不足。

英国45型

我们的055大驱装备更先进的双波段雷达、综合射频系统和一体化桅杆，成为当今世界上的最强战舰之一。

最强战舰之一

美国朱姆沃尔特级驱逐舰为了追求极致隐身性能，甚至完全取消桅杆，将所有电子设备隐入全封闭式船艛中，从外形上改变了人们对军舰的传统印象。当然效果如何，仍有待验证。

总之，军舰桅杆随着技术进步与作战需求改变而不断变化。无论是作为“扛帆力士”还是作为“军舰耳目”，它对舰船的重要性都不可替代，未来也将变得更先进、更强大！

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