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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 7 S& F8 O3 Y: l, W' p
4 f$ k4 v5 B( J3 R! E

7 |! \; f) u: Z% B  G球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
' s" L$ W+ N9 [0 Z) a& }5 z7 B5 t* K; f* Z- z0 ?+ U! c/ u
$ G% m5 T" b7 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。3 d3 F' H2 }' R+ p& x# s
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。" i; U& @7 r* m, K; ]" ]

( S( f0 w9 j* V* h% [发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
4 W7 \& [( L, Y0 w/ t) {4 F4 _+ E9 H# e9 ?  u/ }

) Y' r- U0 p8 D! S
" Q+ p; k7 {' q* M0 D3 `4 k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。
4 d: h7 B1 b, q# w
0 ~& b! W1 l* s) E: J
% z. q4 p7 t. u7 x; j# x" l
4 P: R: d" s- z& e# 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。: Y3 E* R7 q( r1 ~: q. M$ M

9 e8 e  n0 h% k( d" F) p' R$ n, n$ v  F* m: G+ d4 U

* J* _6 e; ^  |' ^! R; y+ y8 b: K浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。* D3 H: P6 e* t) H+ K. }5 s! r

" P, ^( J! O2 T( T; L5 X5 {1 |8 _" v, n9 z2 i$ M# U: V# S
3 u* h* l9 F! c- v
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。/ o" M! k0 X* @0 C

, Z1 x1 @9 j) x. ?% U2 D6 Z. _) i1 @, K( l* V" e& o

# `) j- l3 J+ I: i6 t" P舷窗都拍碎了. u0 B% {$ D- M) H

/ l1 m; e4 B7 G. T/ D3 X0 w0 l7 p
  P5 T# t6 L# U& v/ Q" K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。
* L5 d1 ^1 c# \, P- n. T
# K' f* j: p! Y6 u/ A2 [' C. }) Q( L* p& T2 {. N8 E5 i0 @

8 @. L% M  E& Z9 n4 T2 r( f$ ^+ }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。; X0 ^7 P9 ~3 I( q) ~5 M

5 Y& c" o; q& T; g8 f* {# p% t7 B& b  m
: P0 F# g# b8 W% G0 o
9 O$ G5 t9 X& y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。
0 c+ x1 E7 ^( m8 K$ L2 l! N) z" m1 ?
0 N* K( k$ y$ Q2 G3 m
$ g1 m/ i8 \1 \( d
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
/ E. W8 [0 ^3 f8 E# c. p7 [$ P/ E3 }: }0 E5 L* s, Y9 E0 l8 y; }& \

& M# I6 s! J2 S! ^: D. E: ~/ I2 ^% X0 `9 L
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。
1 ]. k6 \( w; t+ h& B" f6 _7 |1 h$ ^6 m4 u9 t
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。& b# \+ _; _. a* W
/ ^$ g. |( u! D$ d- s$ @1 p

8 x. Q2 A/ \  C: a7 I7 A; D$ e: r1 `9 p. o' V4 g" d
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
! i4 u9 I1 ~! f- T5 B" c. A" _# |4 [6 o
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。
/ u$ \& J$ s- F" c9 f2 Y$ A, ^3 O' k! _) @. \

: |+ O9 u% \+ D" q1 w  t+ s+ R# g# x3 q: e2 v, `# ?4 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。
1 f& O- o4 t* m. }: @! P+ Z) U- d3 d/ `, I5 v
. M" `, f7 u0 X4 s

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" U# b8 V! r4 ]4 t
    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
    2 H9 G! }! A, M7 n3 ~& P
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 4 B4 l' @  n9 M% a' v- R- l  A
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    - P" {) v  Q: D$ ?( D) A5 Q/ E! V6 y

    % m; O) [4 L. x+ W无责任猜测:1 K1 s7 i: h* `8 Z, r
    : @* U3 j% @6 p
    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。
    & _7 V6 N# e3 K, W( T4 F% w  P
    % c4 P6 p' z5 q- [; B) L8 R8 t# @/ V1 k# Y6 m: Q

    * U2 n5 b5 F* R- Z2 L) _

    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
    ) w2 L' N% n) _- w. q9 ^7 Z1 |2 j无责任猜测:+ }7 M6 E2 V  x# j! A
    8 i; c0 x+ C; r+ A6 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 ...

    6 v' j5 m" s1 r2 M这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    * E8 }' |( T9 [! L/ x* U

    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。4 Y# Q9 h0 B% n' o
      P* v0 `1 J: \* ^

    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
    / B+ W5 i6 q" P, y4 o7 }6 h
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 9 d* u0 K) Q/ S+ @
    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 ...
    " p  d% _! S3 ^, `% K2 m  g1 ~
    " `4 x/ @. M" p- t5 a* n
    8 n8 e, w5 _1 F& F

    6 c$ d) y) B- J: Y! d5 L% g; ]2 Y' X' S+ @$ q* [: ?
    % R/ z$ r4 Q. 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。1 |/ b! S; T: i/ \. }0 D6 {
    8 v( s9 }3 K. C9 O: \4 S. C) a" s
    # `5 b1 E4 W' u
  • 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
    6 U, n1 G+ e' Y+ u# S- A3 {" C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 ...

    5 O) ^- [. }" i再给你添两张。。。$ Q) a6 ^/ S& O7 n6 C
    : u2 [6 o" Q% z' O- m
    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。。。
    * W0 [' U' n( N$ h5 a- w 8 O) L& f* f! s3 N

    0 M* o! O& E. r' V
  • 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$ a$ Q0 m8 l. C" p/ O$ v$ z  r7 g
  • 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。; t, m- J- i) R8 \8 Q
    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。
    # u/ V& u7 ?& V5 o' [! l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
    & E  }. ~5 [4 g% y) R: A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 ...
    3 y6 }( P$ ~' X# x- \- h+ b! u( v
    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 t) y  t: x/ P" Y! m1 a8 ]
    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。
    9 ^  U- W% b2 ~6 x2 o. O
    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 " i  _7 G" {& T# O5 f# w0 F
    ... 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。

    ' H6 n' W& L3 p) n/ ]! {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 _9 |1 `4 O$ R3 u% G

    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?. c, f/ `; ]$ p* s
      f5 j3 ]' D* y+ h4 G0 X
    以下是我的看法,不知道对不对:
    " \. N. ~) n" t0 b6 M
    & @+ G( x  ?9 L( K3 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。. p, ]; y$ n: F7 h+ F, o$ x

    1 {- }  m+ Y  }+ [这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    ' i7 K' B  ]2 {# X$ l. W8 m& ~  P/ q# D7 A
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    8 M+ M/ B% j; X1 @' B
    ; {6 S/ b: C9 e& u+ }* B' [' |( ]而这种球形首对商船却很合适。& D. I0 c2 M$ B4 H' e" L

    2 f% \; Y' a; ]+ {( m/ P1 @1 t; ]
    1 x2 y" ^: e2 F1 A8 z! w" m3 b, j- `. C3 w+ X% q) y
    3 h6 c* B+ `+ C. K8 {0 Z; m
    % J' ~& S, [5 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
    7 A9 }- `1 F+ |
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 1 G9 Z9 J+ J, t% T" E4 c1 U' W3 \
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    0 F1 d; L, a2 [! q: s
    ' p8 k0 p1 A# x% ?以下是我的看法,不知道对不对:
    - f" Z2 B- M6 i* i7 G
    ' o* v: Z2 W5 G0 Y! y% x

    ; Y! y, }  K+ d1 q/ e
    % z3 n0 v+ p6 ODDG1000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。1 K. z# Q( B% r4 Z3 H9 P& [
    9 T' _5 Z6 F, J

    4 V7 I! w5 W! X8 f, \+ E
    ; x  }2 X5 c" ?, Y# s7 p& C- l1 Q
    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。
    $ q8 j* W+ ~- i3 u" q8 V
    3 a7 \( D/ C6 r" [, b& A/ K1 s
    $ n, O  {; i, A1 @$ U# j4 _, P: q  s7 S

    : d- a4 `: D. G3 W
      l8 t9 s: ]& `, f* c

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