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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 * Z4 P! y1 x" K/ n0 I( w

/ a0 s4 R2 V. Y0 _; R, @; _
8 Z. O- f1 Q. 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。
, d4 S3 M; V2 A" @9 f% p* \- `& q+ S4 C) n  L
: F6 q- Z7 N* g& I) n
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。
. j6 S. f# D: w" \/ `% b  d1 K' x8 A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。
% l: ?  j6 h- y- a1 q# Z
5 h$ W0 H6 Z8 A) P, s. Y5 Z1 W发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
& ?0 u3 ?8 [0 B- I  I. |5 |8 P3 O8 M" F1 U
2 Z3 z) N' Q, Q* \1 d& ^

2 d6 [: M3 m' M# B1 s8 n: R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。% U0 Y. n# P9 P# Z" _5 ~
$ p) a3 a  @4 ~+ V" v7 z
: H4 ]1 X) ]+ U9 ]
$ w& o8 c! N3 I
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。1 c/ h% j9 e- f6 a: L( i/ z" n
. O' a  v# o' p: |% P4 `

7 B" Z" q) O4 h5 }. _) G. i  ?) [% W% M% S$ P+ ]1 p
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。7 Z( |% Q6 T& V6 z

' p" r) A4 u5 e  W: a: i! i( R5 p
- A% v9 r0 f7 N$ i" @' d% {2 v; m* c9 k5 [% C
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。$ n, Y% @* {: I

6 m$ I. G. U7 h! T6 U, l' Q2 D+ }2 Z
/ C5 {$ [' S' ]; S6 F+ X! f! o2 m! |1 ^
舷窗都拍碎了  f  i) y( `; V3 R0 ]/ p
3 ]8 o1 S6 R0 t" C2 ~) c& ?
$ l& [' w' [8 k9 g, F
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。8 n  I6 o& |3 W5 d
9 R9 j0 m, V5 @( I
$ r1 D$ [7 v; q# i, I2 c

9 ]1 c! v  w2 S4 c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。
) S2 _9 [4 j8 N; }( J0 u: L6 @, \+ i  x, r# ~  z2 U
$ v, z4 F" s3 M3 k- @/ ~

/ \. N8 t8 P+ I5 v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。
, b6 [( V  O8 o. t9 {/ S! w4 @7 b6 c" S, s# r) m
* r: E; h4 {  M$ K/ y

  T, S% \1 F  r4 F$ o人家推出这种船型是做过大量水池试验的。" b& P& V, t# w2 |, T! M, U, [
" K" _- C9 ]  ?1 h
# O, l+ J3 k& B9 f
/ U/ A' d1 G$ t( @+ G6 Z. N
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。, X2 ~3 B7 N" U5 z- B# e* O0 E

+ D" U8 X( {, G+ ]: Z# q& 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。- n( G3 _0 o4 N! |# V7 N  s* ?* e
4 A* C+ M3 s/ R
1 J& A# V1 u* ]/ o0 I

; F/ }; ^2 k1 {. s一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。4 y) ?# N- Y9 x' `

) [4 @' p% F+ h5 f: q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。
  w/ s+ [. d# O. K4 @- _( ~1 U" |: V; ]. d
! |9 m9 C/ Z0 b' ?

9 ]/ Q4 L+ q# y- F2 t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。
  [0 c  A+ Q4 j" [4 g# y' q. ]" K! C. P, V: p0 ~( a/ E2 C

$ z* l' ?; ]' F" Y

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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
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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* D+ V9 ~% y' e2 R5 x
    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
    5 小时前
  • 签到天数: 2155 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
    * i- b' W# v& e0 [- h
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 , U& }" U  |/ S. L) N
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    ! I. C- C! W1 o3 b( r! U$ @
      `, t5 x1 o. l: D- a
    无责任猜测:0 r0 T3 R2 n) Z4 ~" g
    : @, e- o3 W# l/ X# q. O; y: 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,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。
    1 P. q2 U/ R4 N5 J! m2 @$ Q" y3 l5 A2 o) R1 A, a) u' u
    2 i3 c+ B! [% `3 Y4 l1 x- p7 R' u
    9 ^- k- Z6 e( g

    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
    ! n* D* n) [$ X4 M无责任猜测:
    2 Q5 r2 k, s$ O3 {8 b
    # v+ ~' s( P. G5 m% V( m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 ...
    5 {4 K, q7 X; N2 I9 h9 C/ z8 z
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 $ b. t( Q3 h/ p. ^

    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。0 f# h- T2 P+ v& ^" W3 U# Y# l! j
    8 M9 o5 m0 E1 K" {

    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
    2 u* y1 i  e1 T3 t: j- K
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 6 H3 ~2 c0 p% v. M( O
    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 ...
    8 |9 V' ?; f7 ~( d# Y

    6 X* u* o" Y) m" q, B; N3 g% S) x* D
    * Y1 [$ N( o# a) F  o: I" e5 e. A) l0 D: |+ a# p8 U

    0 D+ L( {' h  |( e# C; w
    1 K; ?2 B8 Y2 ~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。. K$ V, x# E( \/ V1 _
    ! d& v$ ]/ g; b5 Y  D# k: M' x# Q

    . D. g" t3 Q" j: g$ 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, l0 Q- D2 S+ y- g" 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 ...
    + n# R6 v8 _- `" \  ?
    再给你添两张。。。
    4 f5 Y; j- N) W% m' L9 ]  N6 s) d7 C5 Q8 m6 |4 W, Y
    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。。。 8 S- }  J6 e/ |/ j( H! \
    % Q; y8 O$ q4 ?$ h) j

    ; [+ L* w& a4 G3 W) p% U  @3 J3 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( z. `% J6 k: L9 a5 |: e- {- y
  • 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。- u1 b4 J+ i  K: I6 G  E" x" J6 h
    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 m  D9 y' @/ o' R4 ^# D5 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
    : C) M6 B! W6 l1 h3 m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 ...

    # ]! h2 l4 [/ R. w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
    ! s- u: v  z$ l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 w3 `! j& e0 U% ^5 V" }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
    + z: E) w% c% V, W- J+ D4 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。
    + D( a& f2 h# j) ?
    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。。。
    . d' q1 x2 J% M+ ]% }6 Y

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    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?
    ' B* n/ r! ~0 r& K4 c, \
    ' S! ~8 @% b3 H. I以下是我的看法,不知道对不对:
    8 S. H( {* {7 X9 k0 P+ z/ y8 B9 g& v
    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。  T3 B3 |6 }+ y$ T2 n) V
    % O9 J* Q1 B+ H
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。3 Q8 s% m$ E& Q: Y
    4 H. j5 t0 ^: Q9 Y
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    - O7 k# ^: H7 t6 B4 g
    * r" k1 d. a1 t9 [0 ?0 h0 @而这种球形首对商船却很合适。
    & {6 D4 N) h( r& b  c$ N( X# _
    / W8 z' T5 u9 W6 X4 n0 W1 A; \' U9 [- m1 P) s4 o

    " l2 t% T9 O6 B$ i) D3 j, U1 f
    # K  ?/ P% o! @& ]$ L/ Y' K" w) ^4 G' V4 z. ?. D  g( T7 w

    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 2 _3 z, x1 T0 L1 U9 z- g6 d
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 3 g, [% u1 n7 V2 i: o
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?# U. I* `0 D! b- B
    ! I3 @- U+ @. E/ k
    以下是我的看法,不知道对不对:

    + `) g* b& C$ _
    ) d4 g: z4 x4 w8 d
    8 }4 @5 }0 D$ K/ {8 \5 b8 S2 `9 U; ^( e1 ]: A2 |/ l! u
    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。
    5 L8 l6 \5 K- `. D0 S+ E8 m* T; l3 I: \& U$ B
    , y$ M# ?3 n, W
      S' I! v- u' h8 V) p
      @6 M* i* ], h6 G4 S8 k- m& X1 r
    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。
    " g2 a+ a9 p6 G9 @+ E$ E0 `# C7 [' |0 W# v; v

    4 m% ?& {0 D3 g3 T, c' M& g% S' ?( C# B& V4 Q& G( y, W' Y; T/ S

    * d% X) N+ X/ O6 v& i8 ~
    # r1 D" c7 U4 N

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