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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 * j9 b- B7 ]  Y! o
, G- x" z5 |  ]' N* H0 H* ]) K5 x

' g, c/ m+ k% {2 |, ?8 C3 a0 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。3 P( a+ H4 i$ V- R2 j
2 W+ N* ?  Q( {- C$ t" z: V

( S) k1 }/ E- I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。! a1 p- J$ ]% c! q. Q' d0 @7 E
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 Y5 [8 h. ~. t
$ v( h& t, J' y9 N
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
  L4 o) x4 `5 a0 `( ]2 e# c; D3 \6 G) r
/ t: N6 j1 B( x" r# P3 ~7 Q

. \' j/ n' v3 c. `; p& V% }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。7 Y$ J9 m. T3 }, J" n$ ?6 }, V
9 E" `# Q8 }% L( N6 ?& `% R

, W  l% K$ N# t; H; v) i7 l( Z5 S1 D6 U0 F2 B6 q( g/ k
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。' G, c7 F: e8 i3 P
9 A$ y/ L: {1 W. o3 a

% _" I" {8 ]$ K) R$ N1 `0 p) p. j, x3 [
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。; j- F% }% ]) i. k6 Y, [9 u

* r, B9 @) X0 P2 Q
: p  f0 C' ]2 J4 S
# V7 w6 c8 E( E4 d: K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。
& i+ d1 A8 ]* a1 l- Z& f* U! M- n; k5 c6 o7 q+ F+ ~. u

4 z4 X1 Z% z7 X, s/ t
3 Q1 i4 x4 p2 W1 W# {舷窗都拍碎了
* E+ N- w7 D- k; Q0 `3 ~) P
) c9 {4 N0 y2 J) U) i& Z0 Y' n# }6 q" @: w
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。. v3 A" M6 c# \. H6 q/ V9 G
. P7 r* i; I0 A8 B- p
) H4 b) t- F# z1 w/ B

0 }! o) f! w! @9 f" G7 ]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。
3 Y; m6 y$ _0 y+ [& b8 t: u
6 X/ p2 |- B6 |0 s" e
" ?8 L) q5 W; u1 `, h+ H: u7 M: B
1 y% W" X% X( ^6 R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。( S# X7 h2 I" @3 r7 U% E

* b) G8 m3 K9 O1 p8 t& z, \5 ?
0 c5 k3 l: d4 T/ P& e5 y1 P- ?1 s) b/ B6 ?8 K# @" y  |
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
: N% g5 X; r5 E9 o% Q* H7 p
1 y3 V/ v" N' X6 A3 `0 z! H
3 z! K2 ~2 h) _/ a" O; @
; F+ k; `$ ^$ x* W" @5 x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。
2 Y8 C+ C# @; _: M/ Y" q
( K9 }6 k0 s# V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。
3 ?- Z% y6 d" R1 j; S( G6 n8 H" ~+ S% P8 ?

& i& Z' F; m3 U" X$ R" t7 v: Z( Y/ r& a
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
6 A- U6 Y  \1 U
% u4 f7 w9 a" w( x, |# ^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。: t6 A3 n. G6 A% E! W

' f' [7 E/ Y' w! E: m$ Q
2 p+ J: O/ A* U* R
4 t* x2 r7 Q  V; ]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 J1 o# X' k+ A6 d7 i2 C8 [+ b( O9 b+ F/ ~

7 J% ?+ [3 A3 Q

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
    , F" |; Q/ p( L8 K# L& q% \, J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
    4 天前
  • 签到天数: 2072 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
    + M2 D( Z) o. m& w& s7 j) J
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    " n: p& J2 A. P5 ~/ b" }/ ]不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    1 f' n; p. k0 l6 u. C) f
    ) R6 i/ D# m0 `' V" `$ B5 \4 f无责任猜测:
    4 s# \, [4 x7 W# s$ K+ n, [3 H. j# A+ H: 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,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 i1 \/ x1 t* A9 Y
    ; t8 Q5 g4 V- ]9 K# r! A- W( o$ `8 D1 ?# i* |( ?0 h$ z0 \/ w
    ! Z& a$ J$ S2 c# v

    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
      Q/ |$ X: k) n, Z$ G: z" i$ n无责任猜测:
    ; R7 J- O# s3 ?, V8 x
    9 K, [3 \  t. \; N. w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 ...

    " I7 o9 X! x: s6 G3 C这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    4 B- Z5 N- Q- Z1 }

    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。
    ) ^" m& u: S+ L8 B5 Y
    4 b$ y9 B' }7 T) [/ E+ q( i9 \

    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
    . V) j6 d6 T# a( P( T  H
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 ' j$ U; \/ j" O8 g6 g
    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 ...

    3 |2 a; e! d% T* y$ u; J( a6 m/ D0 H6 w
      ^. Z) i+ b5 ?5 G' \
    , q1 j, j& ]) c2 `
    * [8 Q/ X# D5 V' E- ?2 Q5 M7 R
    ; b$ V3 `: H! u9 j/ F8 Q" C7 y/ 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。9 F8 b+ H" d$ p3 p: y* \  q2 D* b

    + `& v* {1 S: C9 ^/ A8 k% l
      q) |9 O' f! f8 Z2 h8 r
  • 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 2 a* l9 k8 R" f1 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 ...

    3 E5 T0 W, B6 e5 C8 M* `' P5 a再给你添两张。。。
    , u! N/ v3 ]! Q1 y3 v" ]
    - Z7 z; q$ R3 E' Q. I( 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。。。
    7 V( h# K8 y1 J! h
    4 B$ Q5 W0 v* z$ `1 p 1 `) ?- i# ~( C! j& z( ]
  • 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/ f+ Q2 w# t3 G( S( q
  • 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。
    - O' t9 M/ l' f$ w8 }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。, q8 c2 V: ?% Q/ 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。
  • 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 ' Y: H- T$ p8 e& ^, |% d" K
    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 ...

    6 D' V: U4 h6 m! j1 V( Y, f' `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
    ! O. r4 j. q- h. u% h* z& 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。
    % y) c, K; U( n: V+ W0 m" 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
    . d, c% e- f7 q9 U... 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。
    7 T5 S; D; Z8 b* l. R: |  L( h: R+ u
    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。。。
    , o% s9 Y# ]  u5 n7 ~

    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?, S- {, r1 j. m' s% u" }. p
    & o1 x. j. _, x/ c; H
    以下是我的看法,不知道对不对:
    & S& g; U% ^+ r+ i( r/ L
    ! F- ?! ^! [" z) b8 G5 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。
    + s# E& Y1 R7 T) X; V
    ' G: h; ^. q6 V$ c+ m+ p" c这种船型一个附带的好处是高速新能好。- N! Q8 r/ }8 O* y7 i; x
      T3 J9 ]9 }' R! p' _) @
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。- y& q  ^& k. m& Z7 G1 V6 \' }
    3 k1 m! D7 w6 F) H" h1 ^  F# U
    而这种球形首对商船却很合适。7 J7 V- k  `! x0 [3 c+ O2 u# Q- M

    3 h4 G: C. ?; t0 A+ _; n6 `# d* V4 E( s# D

    ! V( G# Y$ L# M4 N$ L- R0 S/ W6 q& c% {+ p8 B! X9 a: S5 J

    ) v3 Z" s  f4 `( y4 u* U

    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 c) n2 y' C9 I9 [1 t) }  f: \, C6 W
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 ' ~% Q  c: B# R4 j# G
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    6 B( T! z4 T! Z' c; r7 X' O: ]1 k* a* k4 {) Q) N5 M
    以下是我的看法,不知道对不对:

    " z1 M- W. f' l1 u2 b0 Q2 \/ l0 j
    % l2 F% {2 p. a

    $ U0 ]! L/ a/ F  N6 j2 rDDG1000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; f/ }: |# z

    6 w9 N/ m0 q& A, Z) g6 D4 x1 r' s$ a2 F6 q& L
    ' U4 H9 w* R! |
    8 \) ]) h4 i7 ?1 F
    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。2 B, ?2 f/ U6 U6 Y' h# a# v7 v1 b& N( r

    7 d7 @2 y: z6 p5 z8 }$ f7 [
    + _! e0 K# ?: M. G. c. B$ l, j1 E3 U( K$ l9 [9 P5 Z3 ^

    - H! y4 T; ?+ d$ E
    5 ^8 R, e7 p6 z" U. X0 o  [2 K

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