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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
  V6 G" V4 j9 A7 J- u, q. e6 I- P( o  h

" I3 {' L+ l) W& r, M球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
/ a  z% j: u; ^8 X; y& F  u/ y2 `1 U: m3 v$ D+ E- N: p, n' K/ E* }2 q

- `, l! k6 f/ o" }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。
+ B1 n/ r1 x$ Q6 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。' E2 x1 f3 _/ X6 Q2 g- n

1 _; ]/ _9 Z- Z9 I) I发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
5 \/ ^$ ]3 ~% g8 [6 D' z- o; g& \5 }/ e5 i6 v" W9 z2 J

& a$ B" K6 o0 M) a- n) O3 ?8 r2 @7 G. n1 H% Q- k( N( H- O
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。3 F! H1 Q  g8 _6 ~7 a0 Z& d
) n, U# t; }. D( ]

, J) ^) L/ M. q- `6 t' K
8 m! f* F' ^& v" J7 K$ h0 Z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。
* }) L6 t3 A) _3 U3 X- J( a
7 Q9 n, c2 ?" h) c) W1 C% I! w/ f  c8 N" S0 G& y
" ?0 r) u5 z8 h3 M
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。$ n" P/ Z# _; b! Q2 ^5 a# g
: D' ]) x4 e7 u4 X7 J* Z3 D
% J& \" g0 |& Q8 d3 o  v$ X

$ H2 x/ n# r- V' _. O6 B: n  q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。
* U5 L! h; O3 }4 F6 d) }/ ]3 N1 f) s8 T3 T  `' I0 \

/ ]# k: Q( K2 {3 J4 b+ q- Y
0 t4 d: a: @) s/ X$ [$ M舷窗都拍碎了
% L' o/ U+ A7 `0 G" S' Z
& I' ]- }1 M/ G2 e
( ^) O4 X! I* Y9 E4 X4 Z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。
+ J. `. l4 d; U5 h
. n# G5 A  l3 s, {% k6 v: G
$ K" V2 U, z" Z  f' [7 Z% V9 ]' Q5 w5 [! z/ z4 @3 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。
7 R( h% i) C9 B; v7 z- c7 x1 M. w) h" {0 p' j1 K
. \+ y+ C4 P$ x# }: ~) O; G4 U

6 ~4 ^- G0 Z0 M, S3 x8 |9 e! M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。
2 Q- _) J" x4 U# H: W& C! Z- [8 M. S; S% S
% E& x  f( s" u: e$ n
7 i, q% k; Y% O( Z; L6 ?0 s- a
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
7 X* N5 t" X8 }( V! M# [
4 A- o  s0 e0 U( l3 P" b* ^$ w# j" H3 W

$ h. }- @; e5 p7 L3 W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。$ F' Y- U, |: b; }( z. ?1 R% q7 S
: O, C+ {: n6 b. h4 `" 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。
; i1 @6 r& u  G2 k0 \5 _! K# B6 N7 l1 ^$ ?
9 I/ Q) ~% ^9 ^7 [& b8 A" Y/ W

, a+ T9 L' w, F- Q一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。0 i1 D: k9 D! \

; @! G4 D, u5 |$ a7 U! |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。$ l  f4 r9 [& Q
% Y4 M0 K& t' b* U

8 X9 H4 a$ r, R, s9 v& X9 f7 z  Y' v, {- D! k
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。
9 u# ?) Z3 z0 h+ N+ c- b6 r5 A2 \0 H2 j: R+ Z& x! J- a* P1 ?
7 c9 f3 ]4 h5 K0 C1 x

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7 p1 X2 T* H) `; {- l: x: R" r& K$ o3 @
    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: 2181 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 " Z4 x& [. a- U$ {9 p3 w
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    , n  U0 X% k) y6 C; R不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    , y. H4 V( Z4 |/ {4 U. F! z% z) c) t9 h+ F$ Q. O) `
    无责任猜测:% F: ?7 r$ n; X4 ^
    & v% H$ @1 e: }* B$ q7 H) 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。
    / ~% C- J  A" x% [+ m; n! c  t, U' i

    7 w6 J. M8 R" q! M& v8 h4 t% c3 u, Q* E+ f( x! V) 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
    : h. r/ R! m% [2 J! r' ^1 X无责任猜测:
    ' X0 L+ O$ j0 n% _0 g# V1 B9 \- Y5 R1 R: y. |  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 ...
    8 g; I, n+ O8 h' A
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    * _8 r* P/ J, s

    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 O0 v% ^* O# x/ c2 \% w* x- U
    $ K" d5 m7 ^, L

    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
    . ?: C, H  l9 D- t2 I" @# \
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 * w! p5 b7 k% C  N
    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 V! P5 M! t2 O9 V
    . a" e4 \, d5 L: [7 u1 {
    6 K' Y/ u; o, L2 O& _
    & I4 n4 ^6 ~: _- K$ Q; z5 t/ D
    " Z& T/ X' B$ _

    ( @0 I0 n; z% E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。
    ' i$ t& u# G% l$ c" q; N! M; l3 l
    5 B+ Z; P7 U5 z1 o7 ^: M0 [8 x& f
  • 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
    1 S9 [2 B4 q# D- S) b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 ...
    ' u- _. i  M* |/ x8 j2 B0 b& w
    再给你添两张。。。, w9 \( N$ N! C* D8 {3 Y+ W* o9 m

    : ~, H4 D4 @8 k$ t. k6 _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。。。 + }* i# b2 S; X1 ?+ d1 l# d

    - q  v" a" R! V7 n! K ) [- {: ]  [+ a( N
  • 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
    - g5 H! Z% {$ g* S2 o
  • 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。7 j2 R. n, d, ~  \, \5 ^/ B. j( B& T
    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。
    $ R6 Q3 L4 y+ E1 d# m  z2 ~; w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 " U7 ?% V! P* k0 _0 v; ^  z8 c
    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 ...
    / O* {1 S4 c4 {" t! t8 \
    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; |' e4 v! U; }
    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。
      r& Y& m5 W2 T
    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 1 A- S4 I  x7 @9 D# Y
    ... 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。
    . I. z5 a/ v# m2 j; a6 P' m7 ~* p1 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。。。 , A5 e& l% |+ f/ I1 q

    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?; [# L( L9 q, [- T7 Q. a* z& ]$ }- E
    0 ?" k; W, Q2 h
    以下是我的看法,不知道对不对:
    ; j4 m; N5 h. b* Q2 n
    ! y3 e2 q- U: V8 U: e0 s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。
    ( i2 x5 ~5 q& t: y  ^+ b) e; v) v  D0 X$ M  R) H
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。) q" W! C9 v( z% r
    3 s% T& F  q* e, @, K& H
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    ' P/ W  X9 K3 G( n  J! e2 H, w
    " y% s+ q% Z8 n( c9 d4 F而这种球形首对商船却很合适。% l4 _/ Y' V/ m

    7 i% [4 z8 ~+ z# J3 g; V7 M
    $ y" f: o" V: F: N0 C% p
    $ F2 K0 O% W9 s1 B3 Y+ ?& n. E7 {& t1 a3 ~" p* e, }

    ( ^4 w& Y- ?# a+ z0 j/ 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 4 U3 d& z: Z3 h! j7 w6 t
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    1 b/ v8 F$ s0 o3 ?' A6 E请教DDG1000的船首是否算这种球型首?8 B( M" ~8 T1 X; Y( Y& P) j6 d) k
      a' y5 d# [5 A7 @: K! H
    以下是我的看法,不知道对不对:

    " H: L2 Y1 O' x4 e0 z6 s! i4 m* ~; w6 e5 I; A# I& A, P+ ^

    % G4 T; t% y7 r: h0 e$ }3 N
    & x  ?, |  V. m& Z, tDDG1000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。) C8 o. c- y! w/ C
    3 ~  f9 ^7 u+ d# @; o  |. T
    8 o# s2 A: C) S- Z& H  C

    5 r1 U' X5 B! ]' S
    ' `. y( w' M% `! s' l( ]9 C( F2 F/ b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。
    7 R  W( x! B1 P0 @: q; p. e. q  o) m5 l
    1 L  J9 E1 O( b4 ]" j$ }
    $ ~+ g# Y9 u5 T  r4 E- l! x( ^' b. F9 h( w# ]9 a

    7 H% w& o; A  l9 a& x0 r* I3 d- Z. _3 L0 o" s

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