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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 % o& g4 r7 Z' ?8 i% u9 R
' K3 K0 O6 {: W- X" Y- R& R9 k
. t. w  ~* c6 H1 `' g& Y9 U# L! C
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。( n1 C, f1 o1 n1 `' R5 V- i

7 w& Y% }( h9 p! T0 f6 `# j; ?% `1 T- L% v3 X3 Z1 e3 R
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。
) g7 F$ R& @' j* ~8 q4 ]4 {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。
. e4 b4 ?+ p; c. \
" S* ~% X' O6 ~4 ^; e发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。0 j  e% i( }1 Q5 N2 ~8 D3 ^

, ]* T+ R. a! o0 W+ l7 g' b6 d, q- B* b. b% x
* c9 ?2 `# V1 o) R" V5 n
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。
" E4 T8 k: j+ e6 r; |2 E3 x- [
: C. I: [  Z4 Y/ }  Z0 Z- I& W4 a5 s$ ?' n: d9 }
+ M( Z# g/ K, D# _" t
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。
! E) @8 V/ P" y" T: r
1 c1 c2 z  T6 b6 g! M/ B
* s9 r4 |& L$ G3 `& Y* d& e! h# \" B1 M- q
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。- g7 M# H; ^/ X! d( {4 N

5 Q: h1 J4 M! a$ L' g! z5 m6 n. j, P+ e6 o# N

$ O+ i7 C3 J  n2 {. q( \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。
) d. R5 v7 v' E% s3 T
  N6 K  G, ?8 ?6 b
' H3 o! _: w1 k' o. t4 X5 `" ?9 v' h9 m( }8 _. D
舷窗都拍碎了) [8 G0 I+ J% {3 S

  ~& l5 c( P# w, M$ x% M
0 J% n! v: |5 `! M  c5 f3 `2 H' ^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。! G9 t- o. J5 M' I  c  V
$ I0 `9 w: _' E

' O  Z  B# W* F5 `- H' `* V  f
) e7 ~2 }' Z8 g* E7 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。
6 `/ x) P8 C. v6 u+ r2 w7 A. H9 s8 J4 b" C$ G* g3 S% c
3 A/ u4 S8 d% C* D
2 q- Q! C1 [9 r' s
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。& g# O! e" r7 P" ~6 s. H' c

  F+ ]8 |6 N3 q+ h4 C7 f' j: y1 v3 d& k+ e

/ s9 G, \; O* ]( F- K  y人家推出这种船型是做过大量水池试验的。7 a  j* @' ?4 I6 x: H

- m0 D& q+ C  v$ g0 [9 O! y6 D' Y( v" ~( D: @) g! O
6 `: j9 k) l2 W' I- u
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。$ d; b# b0 a6 O/ X7 m$ x( i% C) o
5 i  z  s- N; @- o# B5 D6 Y
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。
! t( j2 X* Z! ~  J* r4 H
/ z3 L  s* M. d3 W
- @5 G& c8 ~. n( ~! P/ l7 a# a! y3 l4 Y& _8 g& Q1 j% R: H+ f6 L& G
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
* d' E" i. ?# X4 t1 Q8 @/ g4 q" H& 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% ^  B+ y# z2 Q

. p  E' s8 v8 Z  M. O( G5 J' T% g  Y5 |. ^) u; n- f* N1 E- T

: V( M7 j1 ]' ]0 P* `! A% W4 C& |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。$ a% B# f4 }6 d
* r7 T0 m% k5 r  n6 |
+ h" N, [1 G8 m0 W

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; X0 r% A, i& a- e
    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 7 U" c7 ~, \3 x* d6 C6 F. `
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 1 q% [/ S3 p8 M0 n1 t6 F) `/ d7 g
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    ) h$ k# k; T( K3 Q& [8 f0 K: @
    7 r7 F2 _# R5 _2 C5 K6 ]无责任猜测:, |8 @) L3 E8 j# g5 o5 V. q3 |" }" p9 S

    6 c0 ?3 S9 Q6 c4 ^& Q- K. G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。
    8 B5 k! z; u3 m( f$ V
    9 X1 G; V" p: G2 q+ l
    ; `) W: f5 a- I6 {: [+ J, g
    0 R+ t( e7 c4 s) \

    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
    . Q3 l7 r8 \  V' D% P无责任猜测:; C3 \# j, G8 ]' y3 C  ~) P
    & |( J7 B' W$ ^3 F9 `
    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 ...
    ( |8 ]( s* S8 N5 }: A  f8 t
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 * Y* }4 y8 Y  L7 j

    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。
    . n+ {4 y4 D) W
    + J+ I& @; X; M2 L) u, {

    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
    : @- R8 p4 Y# Y5 V  t( \. ~, g
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 & W& a: Q" u* ?. i
    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 ...

    ' |9 S! ]/ {5 T2 a6 `
    - a+ E7 e' j7 Z7 L$ W, z& q6 q$ y, P

    ; Y8 y$ l5 W' v; q; o% |! O; G0 f% W7 d* s* {3 d& V( l

    + Q& h# _' {) u$ ?# D4 z# e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。
      I) D! u, F& W4 Y5 ]2 a, i( o6 X, h2 z

    . b9 o$ w6 L: r7 x. f" |% O! x3 T
  • 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
    / M- a( }2 j, ]5 y4 \  ^% b! 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 ...
    8 ^' }6 f5 r: c1 k/ Z) ~
    再给你添两张。。。
      g# p" W7 I4 C/ [1 \$ F% |( ~1 V# z
    3 ]. Q( r0 A5 w) u9 b$ Z& E+ ~$ z! }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。。。 / O4 @& q( b' E( e0 Z# f

    * M5 c) O, z. }- ] " ~& u6 X, N& c1 C9 u+ [
  • 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5 }3 W  @* \7 s8 @  M) F/ e3 Y/ C- B
  • 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。
    0 H$ K/ s5 M0 B$ [- b+ [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。
    & |, S( a( s3 p- \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
    2 g* R' B) n0 j( e. i7 y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 ...

    1 E- v4 j- l, J% z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
    1 t9 R1 M& a1 k, x5 {1 H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 I7 x. v1 o4 p" I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
    ( u7 w9 T; }+ Z( f; j$ D: T... 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。
    ( j6 D2 m1 B& Q' d5 M$ q
    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。。。 & t' C, }& S6 _: H3 S

    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?/ ^/ R: Z2 o* O

    - d! p0 n7 G4 F& X1 n以下是我的看法,不知道对不对:' W, T- H3 t: Q

    : S1 N( h+ }. J, A. c" k5 {  c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。7 a' g- R9 s: B0 {

    8 A) |5 X4 C6 F4 c# w- u* S8 R' ~这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    / A5 ~2 K2 c9 g: O+ J7 t5 N; M9 a# @' {; ?% s  N4 N
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    3 ~5 x+ X4 j: w# {2 t# [# P4 K+ M  v  Y8 ]
    而这种球形首对商船却很合适。
    # \# Q$ \6 `! P, B, w' I. {8 ]0 v$ l+ y0 ^
    ' c: A$ c% e2 e* J% K7 U# L2 A
    * }2 l6 _1 R2 V) V1 H& E
    4 k6 G& g# q& y2 K+ `5 v- ]- x

    3 \2 v* l# [, K! V2 K$ 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 - W8 F8 N4 Z! l2 i6 ?6 Y+ W
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    7 ?7 D' p  Y  h1 N4 A, U/ l请教DDG1000的船首是否算这种球型首?2 H( q! P7 [( J: R6 f/ {

    . D8 a) ?: a0 c2 ^. @2 Q以下是我的看法,不知道对不对:

    ( Q6 m+ e* ~$ m. M1 @6 I9 {, F' S& ~5 e: q

    ! |  [: ?4 ^, `3 W# o1 {8 G, ^
    2 P7 E* s, j9 N: \) P4 F, N* {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。  I" D, \, L7 n7 [

      c2 L! l7 ?( u3 d  @( O
    / L7 s+ K9 o! G9 ^$ P7 l, y& K3 @0 `- x

    - P0 l3 Q! D( ]0 X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。* R! G1 S9 B: C2 J  i- _
    8 y$ }; i& P2 Y  S& G2 X

    ; T' e$ u# h8 W% r
    & {8 d% V. @: B6 R6 a: I& _1 H% f
    ' g- \& Y; v- b) M( {/ U" x
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