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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
+ M6 i* L* h- K* ?, G# Z; N0 K  O( w/ l) n/ U

0 I: G( q3 W8 x  p球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
3 a: D: \" E+ `6 \" t" K2 o! O  I/ |. F/ _

( a# A  m* }* R2 e. k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。5 O1 ~) O: [% ?" B
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 E* A: |0 Y; \- Z4 m( `/ ~3 X7 `1 G+ v/ T7 C& J
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
; J3 r+ Y! @4 \+ k- a$ |/ {2 Q

. d' l! }! k- z9 ]) m: r4 h8 f5 X- N6 |* U0 D
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。6 q, @8 t" ]! G0 P* d% W

  S+ V4 |2 n+ |. K& S; Z4 }
: B6 }9 Z* t4 M+ R/ _: J
+ O/ ]8 M" q9 a! p) f  P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! l& `' e" n9 `* o+ [0 M$ L4 F* ^3 _

# \! Y" L) j- Z( Z; `, J
+ _) [' G  P2 S0 O! g2 \浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。6 [0 u" n% Q/ o3 J5 F& p
& N8 d" B" x* |; U, t: L/ X
4 X3 D* `* W8 @4 P
6 ]" ^$ V1 P0 ?4 f* @1 |* x
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。# Y' Q; f9 U9 d7 r3 L/ j

6 h6 E- e! X3 U# M$ Z: ?# n8 ]" P
1 t4 V$ {" t! e0 _8 U- x7 T1 r2 z
( P6 o1 ~. q+ l3 Y舷窗都拍碎了7 `: |( `3 I1 s7 g

5 P& m1 r. \+ D: I/ U9 d1 J; K$ U/ m  A
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。  J7 S. k/ `9 N& J7 O

1 U. m! n& j  ?; E$ H5 X) P
4 Y6 `$ {# \3 _( i( i/ P  ?2 a  J; ^% r
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。) X; {7 F" h7 A) @; w6 e

  p; P, m6 r9 ?8 X6 g, i. h2 e! D3 p

* u. V$ {4 t$ Q& k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 |5 o8 D* z: Z; i
0 y, n7 _7 H8 z7 }. E  K

# h6 V# [+ f8 L/ F6 W; H9 m& j, _: _
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。: w, @  ]3 H5 N8 W) _2 W! e

) k: l/ w. a) S  W. {6 b2 k( D: I& {' Q- B6 s  n# @

* H% }3 P; c( D& p: l. g7 I4 f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。, i/ D3 M, s, ^

9 O$ h! i% R. M( \  o/ U/ i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。
! N" w+ k5 C3 X# r  i$ N3 S* ]0 |& Y3 J$ _) |, m
1 {; y  B. S" Z. c) @4 D
* \( x/ G- E7 c/ A
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。4 K+ l" [1 }" c" \) x% o: I/ _

/ [6 f) J. Z1 D5 Z! a9 {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。
: b. H( E% u- E# Z! o( K+ T9 n6 a, Q. b* Y5 c$ t* X* U

, Z2 R/ h( K( W* y
6 L7 q& [6 G/ j1 [4 W) ~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。
7 q3 b5 x4 i  g3 V! z' S0 U# D0 |* z/ Q) ~

, s' P1 _8 i& }9 j1 C

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 N; c2 V( K  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
    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 , }# ^$ G! o; t& b- M6 w5 f1 e  ?
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 0 [9 ^, p" L2 x8 o
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    9 W5 [* q% e6 Q" L( C, ]2 z
    0 r7 Q# c/ {$ }- n! X+ J无责任猜测:1 g, |$ _. F3 {( g# s) c1 j8 d- F

    & d$ w8 I. N( b7 F7 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。3 D  H4 v+ Y0 z
    ' X$ q' a7 k5 B5 }

    : A7 @, c$ r+ X* m2 I: ~% j# C1 o! j9 a' 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
    7 O+ A7 N. w1 K! d0 A( w- C$ k/ W无责任猜测:
      L# y1 V- _, X3 I+ S
    3 L4 [- Z' a0 S0 [1 K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 ...
    ; a  c6 D5 e4 z8 k" C) j9 ~9 [8 \
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 $ K- n3 K9 @- ]/ r1 p$ j7 l/ G8 V

    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。
    * f& u& o* ]( F% Y4 O
    ) r6 ?8 N" w% i1 A  s

    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 p8 w+ `( W# t
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    0 |: ~* ]5 l. [( q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 ...

    % E' G1 q5 m2 ]5 @4 U  |7 ^
    . e1 ?& w1 |  f; e
    1 g* Z1 p6 I0 ^% T. ^3 z9 o! m$ w. z5 m
    # p, `% ]$ P3 ]7 a6 `5 I

    ! b! B) @0 M! G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。
    ! Z( ^5 D$ d. Y: z; k2 H6 V% Y& h
    % }( V5 l1 H7 W. Z/ A7 w6 k0 w0 G- V, _( L% ?
  • 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
      \, I: C$ \7 U$ L" H: w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 ...

    0 B1 w4 H7 `9 t4 J0 [9 `再给你添两张。。。
    5 V! E& f/ e4 x" f
    " c! f6 g3 [+ E  H5 _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。。。 7 h, o! t& [6 b! ~  L

    % F+ F3 ?  B' w
    ' J, t: s! O. K3 R9 F1 A
  • 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8 J5 _, k% d3 T5 E: B1 L
  • 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。1 H: `- m' P6 |* A
    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。
    ; \; M1 F4 T' ?5 T. A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
    1 L8 c) M; g/ Z4 }# o4 X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 ...
    % v( g8 _) B! K8 w4 X# b
    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
    9 J0 ~2 f) D, m1 P6 P; ~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。
    & k+ ?2 N" K9 @! }3 t* y
    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
    9 e/ Y9 F6 X$ a# _6 t6 Z! B... 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 J5 e* Z2 |3 x$ b
    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。。。 9 J- g& h; {  p4 A

    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?8 v3 \1 z  |5 U( B* p1 c0 U

    1 j1 q2 U4 ]4 w$ F以下是我的看法,不知道对不对:. i3 W) }0 e1 m3 ^7 e5 E; S

    # B! q; ^" s9 O7 y6 a% D5 `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。
    : K# `: B/ c' x$ _( N1 K
    / v2 Q( f9 Q/ l$ \' |这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    # n( k2 N  D. \3 C3 }2 }* h
    ! X% @( o. u3 e* Z, W0 r但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。6 [/ `9 E3 r4 M$ B  f' M

    5 ]3 w' k. E: D' M而这种球形首对商船却很合适。$ D+ N2 l! m5 ?, V2 E5 ]
    : v# F& G& F; [

    ) V( N* M6 k  e0 n8 _
    * @+ O% _/ O7 x
      ], F# N- x3 E2 t" [3 L6 r' b2 N9 h! [$ t( v2 r

    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 6 Q6 T/ S/ B; B0 T; w
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29   u: j, F1 ]6 k, h9 ?
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    * P( P  z3 M; Y
    8 X! i9 V  ?4 z1 S0 o- h6 P- K8 H以下是我的看法,不知道对不对:
    " w6 M1 ]9 r3 V8 K# w$ ~/ }4 Y8 [

    2 u, {! P8 l# [6 k9 S8 L
    3 A6 _; F! N6 ^" _( j: a) P" F2 d- i, I- \+ a+ Y
    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。; w. H% Q$ s8 B, a4 j; `6 S

    6 B" V; [3 h* J& D9 E5 A" M+ O2 l1 g  l+ Z3 m! Z
    , x* r, ?8 B- x, |, v6 Z

    1 ^6 ~$ H' l. a% Y& d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。
    4 u9 n# P% a& Y7 U3 @0 U9 [0 M% H6 B8 V% a0 F% T* ]
    8 a+ Q* r! `7 y
    % s5 {# B0 g+ E/ t) _: c
    + T8 G6 ~1 d' J4 ?
    6 _! i1 _. u& U  n$ L

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