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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 " [+ s; B. Y9 ~
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球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。+ w6 w7 o7 Z" B/ ^1 C9 M/ R

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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。$ O' |4 t$ `/ \7 A0 J
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。
2 t9 T2 q* a9 H; e8 V- f+ X+ r0 R) d; O% A" U
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。8 ~! s, Z. Q4 l+ s

' G$ Z$ v: @# f* A$ _  v8 m$ T
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4 }/ O( s# S5 F, ?- G3 }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。- ~# V) w1 Q$ Y2 p" \5 k2 f
% l7 U0 t0 C" [1 ^( e1 y8 p

/ e5 c; X- _0 G1 b7 t! P& u8 ]4 t& ?4 W
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。
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1 b# p! u1 o6 {( ^  ?7 k' j
$ }/ E: K: v5 n$ p8 `( I
$ k) f) y% U$ K# u% }& I2 X浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。/ U3 L+ x! Y0 c8 u3 l
2 B2 B% R9 @, x7 V% w% @. N
7 d0 i& I( l8 Z
4 N3 [& s, O7 y1 K& F4 ^" u
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。
7 P! N$ \( A/ l) q9 \
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舷窗都拍碎了3 U) C# ?( h; n0 I
% O, z8 Q' ]+ K! A% j! U

; B+ s4 w& c, Y% H6 g5 y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。4 n; m( z) ~  b, K

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* W5 F! I7 ~6 l2 {' l% Z
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。7 m2 B# [% F. ?) F4 @* `

8 }: K. ]. l  F7 }  k& h
; O( v4 x2 |  n, T- T
  q: e! u8 @9 l: w/ M" k" x( Z0 c' |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 g8 P5 I" g, S
- V; x/ z1 h' D+ O* q
' ^0 Y) N, ?1 I, z
3 k4 I: P, P! {+ J7 X, E人家推出这种船型是做过大量水池试验的。! q6 Q. A  U% Z5 U6 w: G% H5 K8 ]
: V# @' k& q! r3 o. \1 ^+ A# C

  h$ C# q$ P" A; x& A1 x8 m1 S4 B7 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。
. a7 ^6 P8 j! ~2 i& K5 S; Q9 _" A+ |& @( k. 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。
) f& c( P. {( c, g: I  h, R) ~. H

! M: p% h" K* n
; C" L% m. h( Z0 n& |7 z一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
" p4 J" E3 l+ ]( h1 @! r% p) M8 T  Y) }
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。
9 H8 R' y% |5 ?% ?$ R1 s
* r( t' I) \; ~( F" D
3 g* d- z% H0 k4 e( @+ N# K  p# ^/ N) {& ?" G1 s
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。
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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
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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
      r9 ]1 y* B# W4 f8 Z& c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
    5 G- x- g, T& U
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 . w' m9 Y. [2 z5 }2 v) l6 x7 B# U3 T- U
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    # n: i" ^& I3 K5 c
    3 ?8 ^6 m' G  a
    无责任猜测:' B6 j- m! m. t* Z' ~* C" d
    9 j4 S6 w, |, H; F3 A& h' g- F
    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。
    9 G; s: C5 A+ b
    0 t3 f( q: @  e8 z4 c0 g9 O6 U1 x4 O" z

    * _/ R! L! Q1 F; B& q/ N8 r

    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
    / m0 U7 U; H7 Y9 z, H/ c无责任猜测:
    + ^* E9 q7 k; m# O; e, i6 V, Y
    ; B- x% {5 y! s' u7 A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 ...

    : E; J( o: |' B这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 + K- d7 @" T) i& t' n

    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。
    + D4 ^; ?0 ]* E4 R9 T& c! O
      H& `0 M# _& |2 {6 {* f7 n7 |, C

    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 ; X: [- U' i; L/ g8 T& _
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    . B! _7 O9 b& B; r8 F" e2 {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 ...

    , H/ |. Y3 ?$ Q5 N& @6 [' B/ \  ~) j. n% V9 x" E8 h
    ( [9 P) ]$ \6 M) K& a

    ; N& t& c9 a, G0 c9 w7 S4 @  j/ `( e$ v8 s$ D# w. i

    4 l- I; i: c2 [0 b2 k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 q$ Z, f5 b( t& I' ~: h8 A+ l& m' \9 ?# R, H2 a: ~  m8 ]
    ! m- h' p2 c% P- }3 n( B2 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
    % p9 `, l8 x$ T. R6 Z0 F# @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 ...
    . y) g! I. n+ a4 O( k
    再给你添两张。。。% Z) q  Z# _0 c: ?+ [7 K

    9 v1 ~* c" B% x2 E: f- w7 K2012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。。。 6 [. t$ \( Y8 D- D  c7 S* j
    # Z) q" R) @' h# V$ t* j3 K
    # G6 [9 e- \- v' y) [: b
  • 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 @' L' @: @' |1 m4 H2 i; @
  • 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。4 U- S& b6 j8 e; L
    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。
    5 d% K( Q* J' z2 s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 ; b8 }5 |' O- ^" s. h, u% l
    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 ...

    ' h/ N2 [! C* B5 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。
  • 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 . j% i" T( G. N; L6 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。

    ' K5 @" E" Q; r5 K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 ' v6 r/ y) |6 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。
    ( t9 \2 T  U( C  v2 l
    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。。。 5 i: U- X$ D4 m

    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?% p, t- t; H5 B# O7 P) V% d( b

    0 |1 f4 o, `! M6 M# x  _& d, c4 d以下是我的看法,不知道对不对:
    4 T2 H6 V- o2 _  `! n5 N; y
    8 X9 }0 M* s( M# B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。
    ; [0 \: T( j' Y$ N' W  m
      Z% P1 G! V( S; w; E这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    * b4 O% g: F% G  `( J( K4 Q& J' O' h$ t  ?
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    8 Z0 @) T/ O+ f3 R+ A: B, {
    6 H- i: k0 r9 Z6 O  ?% Q+ W而这种球形首对商船却很合适。
    ' H& I1 b) G8 j- o; u* T$ c8 }" C* G- W/ v. p

    9 w0 R+ S# k3 S' E4 Z
    ) L* k) j% J( n. d) p
    % }" H9 J# [' r9 {- i$ ~' L. m" x% l3 S& X) L

    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
    + u$ e( ~3 E- Z: G% C
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 7 i, [- p' Y9 y
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?1 [  n) `7 ?3 m7 t* X  Q3 G

    + m9 o$ |' p2 k3 x' J5 C) @) G( J0 L以下是我的看法,不知道对不对:

    * n' s: k. P8 |7 u
    2 S; n: R9 c- R4 }# b2 `/ K- d. I  P
    " j2 P5 I1 \0 b2 X* U  D
    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。
    9 |# m. x9 H: Z# {
    4 ~( W4 @4 v2 r( {. s! \! X$ v
    ' \7 ^" ~, k7 R* }, g& p
    : q* O, z5 h/ U3 V  h5 F( R2 h' [) ~
    5 `7 }# T' r: W0 I3 G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。
    % Y  H/ z9 C9 E4 @1 C# o9 ?2 B
    ' |8 K$ ?, n& U& e2 R' l" J: Y. J, j7 W- o. A  }5 f8 q
    6 Q* _- w9 t$ }6 T& u8 }8 k6 t2 c

    5 k, }( P$ ?: `! k
    6 n3 n; l4 f( y, W1 h4 k# g  z

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