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[科技前沿] 【原创】球型艏船型:未来船型的时尚?

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楼主
发表于 2013-3-17 15:24:55 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-17 15:55 编辑
6 Q- |& l$ W5 O! h( Y2 q3 f; O  {+ f, d: q  B+ }4 d
( O) ~" I7 Z% I
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。$ f! v/ N) d/ x7 V

" x0 ?, U& }" ^" |7 \
# o) a- `9 \, Q. }$ l/ a荒洋大海行船难保碰上什么天气、什么海况,对舰船的航行乃至安全都影响至大。往大了说,闹不好甚至对战争进程产生颠覆性影响,比如忽必烈远征日本遇到的“神风”,以及冲绳之战把哈尔西舰队吹得东倒西歪、损失不小的准神风。这是说的战争情况。
# I5 v- [$ [' K. M对航运来说,风浪也会对航运产生影响,往严重了说船毁人亡。往轻了说,造成运输成本增加:你想啊,大浪大涌拍在船头,等于是大自然的巨掌在拒止船前行,肯定耗油。2 j7 q  e- W- y) r) ]

% G1 t- v5 G2 ^) I发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
* B3 H! ~! S" m  `
8 s. j8 y4 v; u* y) I
$ n, H: R# R* R) z! W! `8 f; Q5 Z
( F" U: Z4 P$ ^- Z- t  d3 j5 v1 I; M& O浪涌对航行影响非常大。军舰一头扎进海里,舰艏顿时拍起一道壮观的水墙,折算成制动阻力那是相当地大。这艘军舰应该是加拿大的,舰炮貌似瑞典博福斯57毫米自动炮。7 ]/ s- T# M, t1 `8 P1 O
7 G) T0 ^2 u0 l: X! v' m- V

' x' v2 v+ o1 n1 l, z0 ^# i6 X
对商船来讲,还有个经济性要考虑。这种海况航行,肯定燃料消耗大增。都有顶风跑步的经历吧?吃力否?若是把风换成迎面拍过来的大涌呢?呵呵。% }# l" ^2 n) ^5 x

8 ]7 \% e' _9 [" S
+ B% x+ J) ^. p/ I* _& R$ l* s7 Z4 A8 S& B) Z
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
2 @5 C' E& z7 |# x8 P/ m5 n, R5 i: E9 Z, e, g

$ n. |/ F7 y9 E6 y0 i8 j' D3 ~7 A) c; K
苏联军舰向以用料足、结构坚固厚实著称,但舷侧的舷墙还是被拍散架了。2 K! K  V% Q' q

; P8 i' Q# u9 @! k7 R8 u  y, P( b- z7 r3 p, _

1 l# n7 o( y0 |; ^2 }) _舷窗都拍碎了0 V5 j8 c  |& R

5 j1 n% L' A+ K0 Q0 Z  S( V* N  b3 t3 x' l
大涌还一点非常可怕,舰船被波峰拦腰拱起,相当于在人的腰眼上踹了一角。紧接着两个大涌在船艏、船尾一托,造成舰船舯部悬空,等于是在肚子上又踹了一脚。这么不断正反正地来回踹,要是人的话,估计腰椎不保了。对舰船来说,若是强度不够或船体太长(比如超级油轮),一折两半也是可能的。
6 T) O2 A' U& l$ }# j( P) ?3 U* F
% |$ B8 k( e' \$ A" O
1 j8 s- d9 }# o- ~; P" r
- B2 _; l8 |  @- L浪涌那么厉害那咋办?看来得在船型设计上动脑筋了。这两年,有种新船型问世了,现在好像对这种船型的叫法不一,有叫“弓形船艏”,有叫X-BOW的。个人觉得叫“球型艏”比较好理解,也比较顺嘴,轮船、军舰不是都有球鼻艏么?叫球型艏实在是顺理成章。
+ \# a! e- x( ]5 O" l" y* Y0 ], x) |; n% r

- B& R* n" x& N8 B' B& j: z3 N$ c0 W( s  E1 o, z* k( F: Q/ a
浪涌对球型艏与常规船艏的影响比较:前飘的常规船艏会与浪涌产生抨击,球型艏有点像太极推手,能让过浪涌的锋芒。3 |" |- o3 X) |2 i2 S' T
: O* T  ^8 C5 L4 ^2 L; Q& a  E
, O7 c5 ^3 r2 I, p

) O" L! G5 s0 O人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
1 \% m8 w. y5 q% l9 S
- {( M6 n" j- w8 A  @1 [
0 D3 F3 g/ j7 Z  |0 m3 ^+ M- A
这种船型是挪威率先推出的,2005年,挪威一家船厂建造的全球首艘球型艏船下水。球型艏船的模样相当怪异,跟大头娃娃平拍在水里差不多。据称球型艏设计可消除甲板上的涌浪、减少了负荷,有效减低燃料消耗,并提高船只在严峻天气下的航行速度。亦可降低船只和货物受损的风险、增加载货量,可有效降营运成本,有望成为航运界的新宠。但个人觉得球型艏船型船楼太高,又设在船艏,晃动起伏度肯定会大幅增加(想想跷跷板原理),在上边做船员,怕是晕船的得晕个天昏地暗了。
) o: M/ ^  y. L; h* y3 N; p( v/ T2 b8 |) @' ]; q# w: N4 W
除了民船,新一代美国海岸警卫队执法舰也可能采用这种船型。而法国新一代补给舰,也将采用球型艏的变形设计。估计作战舰艇采用球型艏设计可能性不大,至少吧,这种船型对武器布置来说,实在是难了点。
5 p6 M; c0 X- n0 q& \8 n" |  j9 {

: ~% F  O, _% c/ m  z, f
. _, p0 k8 t! i3 a  [. o8 U一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
8 J; s3 M: O$ a7 J: l: z# S: d, I$ z0 m- N2 x. R4 A/ T0 [
无责任推测:在北极冰区航行,需要考虑破冰航行,所以水线一下都有一个很大角度的斜度,以便切开冰面(别太厚,结冰太厚,还是得需要破冰船开路),给自己劈开一条航路,所以球型艏这种船型未准适合北极冰区航行。
6 e9 K/ A# Y5 ]: j% x" R$ z% N0 h; n6 g" @9 J, M; \

- [4 k. o) K* a. {* i" U6 Q  }, C" g# y3 B1 T3 \6 T
附个球型艏船与常规艏船在恶劣海况下航行的视频,可见常规艏船与浪涌的抨击非常厉害。" s. s; q! H$ S: O% z# o
; Q2 `1 o; t' C7 F# [6 ^3 B
: r# n+ t4 V1 c1 a

评分

参与人数 5爱元 +32 学识 +6 收起 理由
山远空寒 + 10 + 3 谢谢!有你,爱坛更精彩
大地窝铺 + 2 谢谢!有你,爱坛更精彩
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北京阿新 + 2 谢谢!有你,爱坛更精彩
不爱吱声 + 10 谢谢!有你,爱坛更精彩

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  • TA的每日心情

    2017-10-11 12:03
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]筑基

    沙发
    发表于 2013-3-17 15:58:54 | 只看该作者
    看那张船被波峰拦腰拱起的照片,看得我都害怕啊
    1 D! h5 M' V, X9 l) d  M6 f" s0 h悬啊,这镜头怎么拍的?
  • TA的每日心情

    2021-2-5 00:48
  • 签到天数: 1421 天

    [LV.10]大乘

    板凳
    发表于 2013-3-17 16:33:29 | 只看该作者
    没有完美的船型。貌似这种首对航速的制约比较大。另外似乎也不利于劈浪。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2013-3-17 21:35:02 | 只看该作者
    其实就是"骑浪"和"穿浪"的区别。这个"球型艏"估计能很好地改善高海况下的纵摇,不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
  • TA的每日心情
    开心
    2019-5-3 12:57
  • 签到天数: 1085 天

    [LV.10]大乘

    5#
    发表于 2013-3-17 21:45:44 | 只看该作者
    估计这种船首大浪能一直涌到驾驶室,在大风大浪中观察不利。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-5-25 06:46
  • 签到天数: 2086 天

    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2013-3-17 22:32:43 | 只看该作者
    加拿大哈利法克斯级4000多吨的护卫舰装个57毫米炮应该是绝无仅有的吧,怎么也给弄个奥托的76mm

    点评

    57毫米炮主要任务是防空,兼顾打海盗。没准备拿来对付更大的目标。  发表于 2013-3-18 08:48
    美国濒海战斗舰装的是57毫米舰炮,该不是加拿大也拿它当濒海战斗舰了吧?:)  发表于 2013-3-17 23:14

    该用户从未签到

    7#
    发表于 2013-3-17 22:49:26 | 只看该作者
    第一张图乍一看,我还以为是屁股向前在倒车...

    点评

    那比我强多了,那船的前脸儿叫我联想到藏戏的面具了,跟船都不搭界:)  发表于 2013-3-17 23:11

    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2013-3-17 23:40:27 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-17 23:54 编辑
    9 U! ~! f% W% k1 H( M# i
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 $ \9 ]: Y7 c% [2 s
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    ) j# v4 J2 R* N! c" a" T
    " e" h2 t+ s2 W- I( O' P无责任猜测:
    ' v1 g: b5 z% o' r9 ]7 G" y3 s; ?; ~; S1 t( y3 {
    从视频看,那艘球型艏船是从后边赶上来并反超。假设它俩排水量、主机差不多的话(对比试验,选的应该是大小、功率差不多的船。偷个懒,就不查了),那么它俩从同一个港口出航,到同一个港口去,球型艏船会早到,另一条船还得在海上顶风破浪航行。航行时间长的船,肯定消耗的燃料多。: V1 e" X: m, h5 N  F
    0 S  y( T4 }2 S8 K# }
    , l7 P  W  W. ]& S( o$ W/ z5 G0 t
    ) d. d2 q+ H' c; @

    点评

    对!  发表于 2013-3-18 01:41
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    9#
    发表于 2013-3-18 05:44:53 | 只看该作者
    潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
    / P/ m& g  e7 H5 j( m0 M" J* a" R无责任猜测:) L/ j0 m. \6 u" w
    ' s/ g  S# e6 P% n. e
    从视频看,那艘球型艏船是从后边赶上来并反超。假设它俩排水量、主机差不多的话(对比试验 ...
    " |6 W  R1 q, ^3 e
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 $ L2 {; n/ f8 p+ W3 ^7 a4 Y

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2013-3-18 13:05:24 | 只看该作者
    这个图看得我也是提心吊胆啊。。。有没有关于船体结构挠度的数字呢?挠度大一些,也许能有些改善。要是柔性船体,如同浪上浮萍,就没这事情了,不过太难了。* y$ d2 d7 `4 z5 M1 ~4 x

    " r, H7 T3 ]( x7 g/ c5 h0 ~

    该用户从未签到

    11#
     楼主| 发表于 2013-3-18 15:43:39 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-18 23:47 编辑 / c' e% I) C+ I/ N7 a
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    ! T3 a( w$ N- e! F2 e& g6 b7 W这个图看得我也是提心吊胆啊。。。有没有关于船体结构挠度的数字呢?挠度大一些,也许能有些改善。要是柔性 ...

    ' l4 ^4 }, @" `! S0 N1 C) c* [8 B' }  B3 Y- v

    * O$ N: m2 _; e: ?, g/ a9 E- f/ W* v' O) h5 N$ @" ?* z

      w6 y& L3 s  R* c) ]7 M$ z, n/ y& q+ K7 v0 I& y" o
    汗,不是技术流,拍不出船体结构挠度数字。海军有个说法,叫不怕浪就怕涌,涌大了会晕船。但看到超级油轮,还是有些的担心:这么大的船咋抗击大浪巨涌?折断了咋办?在大自然的伟力面前,人类的力量和智慧还是太渺小了,船难是难以完全避免的。. V" i2 D) [$ E1 q

    - M; \9 s8 O: n  n; S- B7 o: y
    * ~; w% E4 S2 x2 l; \6 i
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2013-3-18 23:56:05 | 只看该作者
    潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43 , F# s- ]) h' @3 y0 r2 s( C# u
    汗,不是技术流,拍不出船体结构挠度数字。海军有个说法,叫不怕浪就怕涌,涌大了会晕船。但看到超级 ...
    4 K$ X" G) ?9 t$ X2 ~$ z
    再给你添两张。。。
    - C; c$ l* V! c/ E" y+ R9 Z
    & H5 A( G8 g) G2 T' E& b2012年1月9号,散装货船Rena号在新西兰近海被七米高的巨浪掰成两截。。。
    ; N0 c& ^8 S! ~) E% A . u7 B7 K7 g) k8 a

    1 H) ^8 h; d7 \- ~& R& v- E0 @, J/ G
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2013-3-18 23:58:37 | 只看该作者
    看看七米高大浪是啥样子  d. O- B6 z) _3 H9 o
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2013-3-19 00:32:39 | 只看该作者
    我觉得这个设计更多的还是追求有一个巨大的连贯的平台还装货吧。& I+ R' F! q& H
    对一个船体而已,或者一辆颠簸的汽车,最舒适的地方还是中段。最糟糕的地方就是一前一后两个顶端,这两个地方的颠簸起伏的幅度是最大的地方。
    ; H7 s( J" ~) Q: E; l9 H把驾驶舱建在船头,视野会很好,但是乘员舒适性会非常糟糕。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2013-3-19 00:36:03 | 只看该作者
    突然想通了,这不就是个卡车的设计么?驾驶楼在前面,后面是货舱。装货容易些
  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-6-16 23:34
  • 签到天数: 1277 天

    [LV.10]大乘

    16#
    发表于 2013-3-19 01:02:44 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:36
    + p7 s2 z' L% j- G8 |! o突然想通了,这不就是个卡车的设计么?驾驶楼在前面,后面是货舱。装货容易些 ...
    9 l1 H5 g; a: j) G
    这个装货容易度比驾驶舱后置设计的能有显著提高?我感觉没有吧。
  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2013-3-19 01:11:02 | 只看该作者
    冰蚁 发表于 2013-3-19 01:02
    / L  v3 x: k: g9 M' f- g这个装货容易度比驾驶舱后置设计的能有显著提高?我感觉没有吧。
    3 c3 H% q* i- \% J  L2 }; \
    那好吧,对驾驶员而言,视野好很多。把驾驶楼建在后面,前面的死角很大。
  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    18#
    发表于 2013-3-19 01:20:40 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:32
    + Y1 o5 W% {* t$ z... 把驾驶舱建在船头,视野会很好,但是乘员舒适性会非常糟糕。
    5 w( v" f* p6 k' V% Y# [
    能把黄都颠散了。。。 虽然是“穿浪”,不过也只是有限度地减轻纵摇。遇上大风浪,还不跟坐过山车似的。。。 : n6 B; ^8 c' [

    该用户从未签到

    19#
    发表于 2013-3-19 01:29:01 | 只看该作者
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
      M: Y3 T7 ^  _( u8 B  Q8 |+ d; m7 F& Z9 U. s( p0 y- V0 x: V
    以下是我的看法,不知道对不对:' t$ x4 U/ Z+ _8 R6 x

    ' [" R1 g) p# H! X! P( @军舰减少浪涌产生的纵向运动,有一个惯常的办法,就是采用长长的、尖削的、肚子大的船型。长长的、尖削的首部浮力小,所以在浪涌下首部上浮下沉的幅度小;肚子大导致军舰的主要浮力在中部产生,同样可以减低首部的抬头和低头幅度。, j8 ]) A6 n# @. C2 ]- Q
    + V/ u' F, C/ `. R/ c4 B
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    $ H. ~, y: X/ ^, l5 N* S1 D
    ! [) J2 P: V5 |8 l# q6 M; n但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。/ G. f2 w) i/ |6 o

    3 o; u$ ~  G" Y# ?  u而这种球形首对商船却很合适。3 u; M( K' F2 _: Q" s

    ' c8 `% h9 L  y# I( b9 X8 c$ d0 z, q' N7 M
    1 x  u& P. M* U' h; `
    3 Q# c$ A( A, B& u# {

    # I. x) Z4 U5 I! I8 `5 l

    该用户从未签到

    20#
     楼主| 发表于 2013-3-19 09:33:06 | 只看该作者
    本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-19 10:42 编辑 - A: _2 R" [/ z' z
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 ( h0 M6 L( [+ l: a; U( t
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    1 h0 b  U' E/ W; \- T) f, |
    6 n. I4 d7 o( ~, |2 D5 J& K2 I  L& \# U以下是我的看法,不知道对不对:

    ! j1 D/ g* G  a8 C$ d+ \% L
    . @; E: P0 `. M* g. h+ L4 J& U9 r" `8 t; M! u7 K; {
    . ]% Q; o) C$ K8 E) B& _
    DDG1000属于艏柱后倾吧?其舰艏无球型可言,我理解这种设计的重点应该是出于隐身考虑。4 _$ z1 A% R9 B6 ]

    0 @7 w7 c* ~5 ~: z! o0 f+ P
    . N4 U& V" z3 E, Z
    6 d9 _3 F5 r) x7 I2 n
      K' e/ f7 ?/ _  V! o. @以往舰船一般采用艏柱前倾,前倾的问题在于浪涌抨击。比如:迎面一个大涌过来,便把船头高高抬起。随后船头跌入波谷,在下跌过程中另一个大涌再至,与下落的船头轰然相撞(咱诗意点:涌起千堆雪? ),其力道很大。除了对船首结构会造成损害外,造成的航行阻力也很大,跟卡车撞进棉花垛没啥两样,只能更狠。采用尖削的船头是为了劈浪,尽量减少受力面积。但即使这样,仍能看到艏柱前倾的舰船拍击浪涌的壮观水墙。, `1 _  b* i0 w/ x
    0 D( o' b" T9 k* i3 i$ h
    2 }4 q  j. l  `' O8 j+ y) }

    - g/ ?2 b9 V6 |! e- z& J7 O4 `* v0 W& _

    9 B% s7 k$ `. P1 m9 q- s- B

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