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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
: g# l# P1 i  z' W9 m- ?" _
0 ^2 o: T; O/ d0 V5 `- X* V+ E! `/ g# d) m! t- l+ {: y
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。2 H7 r# a$ f( m

5 m7 A2 C4 |! O. c. q1 Z+ h5 L
/ d2 q4 H, B6 H8 h9 J! [/ f( `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。" S) y; H8 b, t
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。1 S- e' S# c( F8 _. P! t& H6 c

4 z& S1 p. R4 T) D. L发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。; Z& v! J5 J& a+ z3 ^

3 J# R/ p( P- T" C% G' r* G# a& w2 b! ?, Q' V$ V

' U# w9 Z( T) I/ ]& D/ p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。
( _) j. H/ x3 H& m' M
3 f* \: x# N8 c" R; Y3 J, Q  _+ @4 F( }& ]

: J2 t/ n5 H1 q3 `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。
  S" G  X+ J3 }0 e, D; V& F, t& P" V; K

9 T* G/ c6 n6 q
0 {: a( }. E, n7 e- v. f1 S浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。, T# C5 g% g9 }7 J. |
  X+ T4 h9 D  C) u

/ Y6 \, H; h$ g$ D0 C
/ n' f! k, F, J! F- Z* e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 u! `1 m0 s& X" Q
* i( @/ V# i7 R, t: @9 R0 M

1 p+ G/ ~# d0 F6 v% b9 m& m. i6 E8 m! X2 d3 o; ^% ~
舷窗都拍碎了
1 r9 A+ g" d0 m* G
+ L2 n: U" f- ?, `6 ]. x( ?. `/ R8 u9 h, e
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。- w8 z/ X( y% R% _6 ~# u8 z$ `) s

# V! _9 x/ r4 O+ ]
5 y" u& e9 w; k+ b* O+ R5 ]$ I, ]: k
: ]8 C+ h, g, q3 g7 R8 N& W6 h$ c/ c2 A) U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。
& A5 _3 N3 e3 K. ?. F3 D% x" f
- ^' V/ i  M3 N
& W" D  h( [* S: B7 d! T
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。
( E. \: H' M* D7 m( K) j$ S) C' Y6 I+ i+ B9 z' T

5 S$ {: b* W/ ~2 H/ {& ~6 w9 q2 A8 }3 \4 c- M1 l
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。% M6 P2 e+ K0 e0 _# D+ o' _
6 u0 n( D% o  l6 M# `6 k

' z' J: Y$ F& y% R! L$ }7 ?4 D, I+ W
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。
8 q3 ?/ Z$ N5 T( H
6 U2 {0 ?* N5 a+ o- [% ~' L% s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。
8 Z4 H" h0 @% v4 f. y: ?) ~% i1 S# k, D5 Q; p2 i- {
  @- \1 G) T* a* W# x6 V1 w

, h5 r& p5 G0 j7 ]一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。9 k0 f9 M4 N0 X+ W' n+ f+ j# c( `
( b" U3 p7 \6 u- i6 t7 u: B
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。
% c6 T) h5 R' j" q' `9 y, T$ I) r. M  T5 L% b$ s3 w
4 q. H- Z9 G7 Q1 U+ x; e& F, d
5 T5 o7 A. v* h; Y9 W* L
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。3 B9 P! t) D. u
+ g/ y8 ?" X: {3 S% P
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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: L( x$ _$ h. j% U7 p) h6 ~4 }
    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
    6 天前
  • 签到天数: 2052 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
    8 q6 f; X8 P6 O1 Q; q
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 / c" @9 q+ l- ^$ z
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    $ D+ x- o, D# m& Y! K  m) x1 G! y3 U" u3 G& v4 c4 ?) j
    无责任猜测:
      A# ~+ I4 b5 G: c# x: k4 ~: ~, V! N$ y
    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。
    4 H  ]$ `- ~9 ~# x0 ~* L+ k8 W
    ' p6 M3 U/ j8 d8 v8 A% }& `; j$ @# Y

    0 }" a. D) }8 g( x- @

    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 0 n- ^5 ^- t% ~& `
    无责任猜测:
    * a4 s, T$ W/ F  O# f$ X( k! g/ g. b5 d( Y& m
    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 ...
    " n  D" D; Z& ^1 [; s
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 ; }" x6 @& _$ w* \( Z3 o0 }) |( w

    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。6 \/ J: U) c/ U) A

    " @: e, T% ]" K1 x

    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 3 i2 Y# g, M  O9 w( c- ~
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    8 ]8 ]& v  Y! k; W) o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 ...

    0 P3 G$ I! A# `
    7 H1 _* C) b! v. R2 N
    , B! x6 B! C# n; K/ Y/ H+ w" s: R. o- [3 T0 b, j
    7 w( ^' b* q0 r7 e& I6 }8 ~* B
    1 ]9 p5 Q0 Y- ^. L& x- R5 `% [( d
    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。
    , N, S  s# q4 }) Y4 o9 t9 T- O# p; c2 l
    9 p/ a# w9 v. z! V( k
  • 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 % S" h1 v0 n+ l
    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 ...
    $ `* G, k, n7 O& r3 u& g
    再给你添两张。。。
    4 ?4 ?2 m5 j, W! c1 a8 _% y8 Q# _7 C5 O: [) f7 b8 g' `+ ~1 F
    2012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。。。
    0 \( P, t$ d  [, c. P. y" d, f 1 n; B* M( _3 d- [- o' F
    & ^0 A) j+ V$ d& M7 M6 C
  • 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2 |6 v2 X" i+ y( p8 V8 r% k
  • 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。9 d/ a/ q0 t9 J0 A5 e* m
    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。
    $ |9 l. j8 Z! d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 ( a- U: d/ q+ l( I& u7 M$ c0 @; x6 N
    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 ...

    * e. I+ V/ d! N6 t' u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
    5 h! @$ Y6 d3 G3 R4 M' N! ~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。

    8 A3 m2 `0 C; }& M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 ; e0 h% m+ ]3 V( s% N
    ... 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。

    ) n# \: a7 }* J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。。。   h8 L- n5 l/ b: g" L$ ?9 b

    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?
    9 ]( m" q" F1 |" ?7 [
    ) G: Q* `: u8 i6 O以下是我的看法,不知道对不对:3 h0 `) s! Z+ C

    : }7 m0 F! s* k8 j. X! r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。
    ) @/ j$ {5 o! W% R
    5 F9 `; g7 R! ^! m1 Z这种船型一个附带的好处是高速新能好。) R/ M0 i! K, ]/ C' e3 U! s$ N7 f

    ! w& h1 k0 o5 u2 s0 E; U但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。+ g& t& K! O4 s2 i  S. @

    1 O$ k: M# f0 w- J而这种球形首对商船却很合适。( g7 Z" d1 U* ?5 Q* @: h

    ' k/ f2 |" B* i+ Z- W" C
    # F' q+ _$ T: k
    ' d( M% O1 P4 Y" F" w! g5 T) M& p0 \# K1 z" H0 h

    + P) n; `/ }& D$ E# O, n, v

    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
    3 S  ~# v3 D$ D1 a; {; y' Q, V5 r* t
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    7 |9 Y% p; p" A" S" w6 U- }/ a请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    # c3 A* [2 _# S8 b6 T8 C  X1 M$ g3 ~7 q- o
    以下是我的看法,不知道对不对:
    0 M& W! p7 _; @, S; t; B

    $ H) m. o  o: k1 _: h4 c& v5 o8 b  l& W4 B+ l( I

    : X+ U. f( ^( e. k- BDDG1000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。) b3 ]6 _' U3 `( d% m# C: V! @
    % u9 b; X$ n' {
    # A' B2 y5 d: |
    / D0 P' g- ^) i% \0 G4 t
    5 N( r' \* h8 C4 N; O2 T* V
    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 O" p  }2 w& }
    ; J  X) Y6 {6 Y" }0 T7 M9 m+ O/ t) I' Q" D# L) @4 s

    6 l* K+ v4 p4 A  I9 j) Z& w6 r: H$ Y9 Z% v  V4 f' j; ?$ K
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