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從石器時(shí)代開始，人類為了探索江河湖海，從筏子開始，一步步的發(fā)展船舶，最早的是筏子和獨(dú)木舟，后來發(fā)展到用木板和梁材組合的結(jié)構(gòu)。18世紀(jì)隨著冶金工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，開始出現(xiàn)鐵質(zhì)和鐵木混合結(jié)構(gòu)的船舶。19世紀(jì)后半葉，進(jìn)一步開始采用低碳鋼來造船，鋼材便成為造船的主要材料，20世紀(jì)后半葉隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，越來越多的新材料使用在船體制造上，可以想象隨著科技的不斷進(jìn)步，可以用來制作船體的材料將會(huì)越來越多，性能也不斷提升。
目前常用的船體材料包括金屬材料和非金屬材料。金屬材料有鋼材、鋁合金、鈦合金等等；非金屬材料有木材、水泥、復(fù)合材料等等。（本文主要介紹船舶復(fù)合材料的演變發(fā)展歷程及各國復(fù)合材料船舶應(yīng)用情況。）
1、上世紀(jì)40年代中，美國海軍首次將復(fù)合材料用于船舶建造，從此掀起了船舶建造新的篇章，全世界各國相繼開始研制各種各樣的復(fù)合材料船舶。復(fù)合材料在快艇、游艇、賽艇以及諸如拖網(wǎng)漁船等小型商業(yè)漁船上的使用逐漸得到了普遍認(rèn)可。
復(fù)合材料作為新型功能結(jié)構(gòu)材料，具有重量輕、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、耐疲勞、耐蠕變性能、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性能好、熱膨脹系數(shù)低、以及X射線透過性好等特點(diǎn)，備受造船界的重視，尤其是在制造高質(zhì)量的船體結(jié)構(gòu)方面有著巨大的優(yōu)勢。隨著社會(huì)發(fā)展，無論是用于軍事，還是救援、執(zhí)法方面的船只，都對(duì)船速提出了新的要求，特別是在武裝攻擊中，必須降低船艇的重量，以便在相同動(dòng)力獲得更高的有效載荷，并節(jié)約燃料、降低成本，在提高航速的同時(shí)，也提高了船只的機(jī)動(dòng)靈活性。近年來，先進(jìn)復(fù)合材料和輕量化結(jié)構(gòu)技術(shù)已發(fā)展成為減輕船體重量的關(guān)鍵技術(shù)。
2、各國復(fù)合材料船舶應(yīng)用
美國是最早的復(fù)合材料艦船制造者，目前其復(fù)合材料造船量穩(wěn)居世界首位。1996年美國制造的探海艇，是石墨纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂單殼結(jié)構(gòu)，可下潛6096m的深度。美國建造大型復(fù)合材料艦船方面的能力在80年代后期開始批量化生產(chǎn)沿海獵雷艦的MHC 工程中得到了顯示。2006年制造的代號(hào)M80的“短劍”( Stiletto) 是最新型高速隱形試驗(yàn)快艇，是碳纖維一次成型的最大船體，由于工藝無焊接、無鉚接，大幅度實(shí)現(xiàn)了船只的整體輕量化，使快艇能夠輕易獲得較高航速。
日本在60年代初成為美國游艇承包建造基地，為后來建造復(fù)合材料漁船和大型艇奠定了基礎(chǔ)。到了1993年，日本復(fù)合材料漁船的數(shù)量就已經(jīng)超過32萬艘，復(fù)合材料游艇則超過了20萬艘。
英國不僅是大型復(fù)合材料反水雷艦艇的先驅(qū)國家，它在復(fù)合材料高速艇的研制技術(shù)方面也屬世界一流水平，建造過不少軍用高速艇。在上世紀(jì)90年代，英國開始利用一流的復(fù)合材料輕量化技術(shù)，研制高速輕型氣墊船和HM-2型氣摯渡船。制造的“施培正”號(hào)凱芙拉巡邏艇，艇殼比玻璃鋼減重20%，比鋁合金減重近5t。目前英國20m以下的船舶有80%都是復(fù)合材料制造的。熱塑性復(fù)合材料堅(jiān)韌、可回收，并可縮短生產(chǎn)周期的優(yōu)點(diǎn)，使熱塑性復(fù)合材料成為船用復(fù)合材料輕量化的發(fā)展方向之一。近年英國羅斯柴爾德的Plastiki 塑料瓶船，符合材料可生物降解和可循環(huán)利用的發(fā)展方向，就引起了不小的轟動(dòng)。英國VT Halmatic 艦船制造商利用真空袋固化工藝制造了簡單的熱塑性塑料底船DUC也證明了這一點(diǎn)。采用玻纖/聚丙烯材料制造，完美實(shí)現(xiàn)了輕量化。此船已被英國軍隊(duì)采用，作為Mk6軍事突擊艇，試驗(yàn)登陸沙灘時(shí)非常堅(jiān)韌。
意大利的復(fù)合材料游艇工業(yè)不僅發(fā)展較早，而且技術(shù)非常先進(jìn)，是歐洲制造35m以上大型豪華游艇的中心之一。意海軍對(duì)復(fù)合材料反水雷艦艇的開發(fā)研究非常重視，1967年就開始研究新穎的硬殼式獵雷艦，并成功研制出多型Lerici獵雷艦。瑞典也非常重視復(fù)合材料在艦船中的應(yīng)用。應(yīng)該指出的是，瑞典的夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料技術(shù)堪稱世界一流，用于建造了不少高速軍用艇和巡邏艇，如TV171 和CG27型海岸巡邏艇。值得一提的是，瑞典在1991年研制成世界第一艘復(fù)合材料隱形試驗(yàn)艇“Smyge”號(hào)，該艇集先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)、夾層結(jié)構(gòu)技術(shù)、隱身技術(shù)及雙體氣墊技術(shù)于一體，實(shí)屬艦船中的高科技產(chǎn)品。
中國自1958 年開始試制，拉開了復(fù)合材料造船的序幕，迄今也已經(jīng)制造了數(shù)以萬計(jì)的各種復(fù)合材料船艇。有總長近39m的掃雷艇; 漁船則是以80年代中后期批量建造的長度接近20m 的遠(yuǎn)洋捕撈漁船為代表; 92年以來，還掀起了研制復(fù)合材料高速客船的熱潮，先后研制出各種單體高速船、高速雙體氣墊船、機(jī)動(dòng)帆艇等。
用于船體的復(fù)合材料主要有碳纖維，芳綸纖維和玻璃纖維。復(fù)合材料船體的典型結(jié)構(gòu)形式主要有五種: 單板加肋結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)、硬殼式結(jié)構(gòu)、波形結(jié)構(gòu)及其混雜結(jié)構(gòu)。
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