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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
0 n2 e: W0 F5 s7 ~* `! T) A; g( |! g2 V0 R( {9 V  X$ [# R
- w' L. N1 K  B7 ]' e! X/ g% T
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。& }" ~0 ]; L$ G1 q0 h, Y7 e
5 U  v! S9 M/ c4 \! b% \
, j" b; m  X" @) |0 m  E6 m: e
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。7 L8 q9 C4 s# K( X% f
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。5 U) T( L( V3 U: ?) ]

6 K2 |. [  i. N& B& K6 v1 J7 y发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。2 I' n. ^+ L1 F6 D0 E

9 @+ Y& G* i' {8 H6 E  v6 v3 O: X, g9 J9 Z9 Q, z
; I" j. i  T, ]# L" t, ?! V/ q
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。- ~0 ^- T4 f3 I, c3 R2 ]- f
0 b: o9 X, ?$ d( j5 J
0 r$ C9 M2 a/ o- j8 }' w

; D) O1 \1 B& ]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。3 z" G8 V/ E* i) K

) B4 @% O3 \  E, F* r! m1 |; T/ M/ C7 |- M; A4 F* J- D
! W" x0 Y" [  L$ h6 L6 F3 W
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。6 g+ d1 [  A3 j' Y+ R% c8 B6 N
  V; f6 u% ?2 K) D5 Z9 s

: K  m* E2 G9 H+ j5 s4 X2 n2 h9 D/ _
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。, ~& s( ^, v' P: K; n5 w; K

( J4 V7 X9 [% l# H- E# C
7 ^: |4 c( C" z8 e+ ^8 w( P
  Z5 m' A4 t( d2 j7 j& T! o舷窗都拍碎了
) t6 q/ q" c8 n, |2 j+ w
% g, Y& G2 @( v# g, m7 \7 ]8 F* `: q+ U; D. W
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。
1 i1 @) }8 ~& A5 ?/ j/ Y  C$ k3 g" Z0 E7 ]: D

7 H$ w" r' S; e" U+ t0 F" j1 ]% Q8 ^$ {& n, R) w* B
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。
: U  z# f# a* W
2 G5 s) R1 h' S2 V( Y" b" r
+ r* o) @9 N6 j8 Y7 z* O* {3 e4 L. \
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。
1 Q8 A4 z; t7 ^9 l* T
- @/ U$ \4 K# E7 T1 U) ~1 v
$ \. F, x7 Q* _7 ]4 K
, \8 }( k8 s( ]人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
) [  }/ R; t, s+ t1 G2 Q
# r: }$ C$ T& c' C" ^) I& l5 Q6 w7 @$ r
: G3 H. f, |/ B; u9 i- R; j* @
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。. R6 e5 H6 z% n/ T" F
# I6 V4 {  T/ t- Y5 Q
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。
3 F; B) q% v: T4 ^, H% {# z$ H1 u8 d4 J; W% F, G
7 G+ }4 g6 F2 e" f6 v7 H
. K6 [0 U' |" M
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
1 J2 c3 M( }% l5 H
2 j7 _- Z. k9 z) U* v6 T: K& f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。' g. [4 V( b" v4 {

& H! s: S' [0 `( i: K8 c( V3 y- q* {. t' e
6 U( X) ]! R% \3 S  C1 j: D% g
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。% f# R, L8 q- F# y: k. w5 c
7 l: S2 y% ]! q! Q( o) C1 \
6 y- m  ~# I& q) E

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
MacArthur + 8
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6 V# s) \! q  `
    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
    2024-9-10 21:08
  • 签到天数: 2051 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
      c; {* W2 s2 {3 V8 o- f; J
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    $ V! d% l' r. A不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    ' n2 K, q8 ^: m- Y! C4 q2 n( }. r8 B) }( }- Z# y/ B
    无责任猜测:
    & n; [) L- R$ c7 r; [' F: N
    2 ?( k( \- v* {' T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。% s0 n: Q, M3 t% R0 q( A8 V) c
    # a! p' l# c  h
    : }. Y1 h, r# Y' G. h( A

      u7 w" P8 Y$ T( z6 Y

    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 / c3 ]; U( c* j/ {0 D
    无责任猜测:
    1 A6 a% x& f# {* S' p* a
    ; C8 ]5 ^* {# z" }) P8 U% e  J. v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 ...

    ! b6 p( Z3 P: W) k+ A" z这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 2 r3 B& \$ g3 u3 x$ c* _: f4 \

    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。
    * d; i9 u  O( w9 ]# J
    2 v  S1 r+ B# O

    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
    : ?; v. w7 b0 d3 O) O
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    " j. p3 b* u+ I9 v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 ...
    5 V- L8 K1 o+ u0 D) @( I/ Q' D

    1 b& L  Y$ P1 I) X" m
    # m6 {2 x0 z. S7 ]- k% N6 ~9 o3 @
    $ \+ y5 `% C6 R, [9 R9 ~5 o: d. v9 \% u% L( K4 b4 L3 q% h  r

    6 p' q1 G; r4 _& |6 y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。; y& l# g- z, R* i5 F6 A# n& _1 r
    6 X0 O* E* X- r/ w3 T, @

    + Q5 f$ q/ C! q: f- `
  • 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 % N  s! b: R# ?& h. a, H+ o: K% ^3 Q
    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 ...

    8 }( M7 z( Q+ y6 x9 Y再给你添两张。。。: x5 y( T+ O5 E$ C3 q" X: h! X. B: L

    + F, v! V  P0 C3 u2012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。。。
    : x5 A+ c; U3 X. f# c5 Q) C: r" k . w& Y7 }, {/ `; p2 w4 |# l# E
    0 M! K4 Z6 a4 m- s' s8 }7 \4 P4 u7 Z
  • 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4 A8 t* L& L  ]9 `. Y$ Y& U  B( {& F, {
  • 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。
    ; U& q( m! R0 g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。2 ^1 z1 W- }3 f! P! G% u9 ~
    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
    7 e' r8 E% K( B& W$ q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 ...

    5 t( u* P* p1 s6 ^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 ' ?& t( |( C. M# s0 r
    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。
    % h  n% ~3 O( c" W& V
    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 % q) d3 I( @4 I' h9 l- k
    ... 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。
    # {1 N4 X' @. y+ h% \
    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。。。 2 x3 A" Y( v: T

    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?: _5 z! h8 V# f# B7 i+ N8 c

    ; ?; B6 |: P0 B: |: w6 H以下是我的看法,不知道对不对:" V1 x4 u. W: e3 B  }1 ~8 w

    , L; V3 k5 D5 t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。
    - [5 ]$ g4 z% g( s) j; I: n1 a0 u0 z- g, Z4 H
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
      M1 {/ \( z- F* k" E1 P5 {% k$ g; a! f
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    5 ~8 v& k1 R2 v$ I. Y# }4 u4 G$ M, i8 _+ x* S- ~  S
    而这种球形首对商船却很合适。
    # b5 f# q7 R! v" ]- Z* Q
    1 K* R) `( s. D( D: t7 a0 ^4 |
    9 [  M  U' Q  w) I, l; q( r7 B$ b" d9 @: |' \" R; z

    + N2 _$ ]( \! y) B! y
    7 J/ V3 t2 D: J0 i. H

    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/ q6 r% u8 I
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 # j! d5 u8 \. B
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?0 ^; c% g& K8 d" t* \/ x7 N) b
    * g7 {' W2 L" d
    以下是我的看法,不知道对不对:
    9 u! v  _7 l& f% ?; \" y9 `

    " B. e' J' M' E1 i; D6 l5 g6 Q' V- G' r8 B3 @" R* n9 M
    ) h2 ^7 @& i6 }1 I: k0 i! K- N5 _% k$ J/ p
    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。
    ) `! g. D5 y/ h& l. }
    7 |3 R- ~# c9 a% P; p6 b( l) y
    + K7 R$ E9 z3 j' C/ @! b+ I6 [4 Z7 e5 x
    1 l3 `9 h3 D2 N, N
    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。5 |0 `+ {+ V9 m% R
    . d- c5 c' N7 _+ T
    ' W1 [( q4 S3 {3 o7 X
    3 E' O) v  r" k# z- p7 [8 J
    1 r8 O: |3 v" x
    $ U: ?8 N! K0 U6 a& r

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