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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 4 ~: I2 \$ }  S% E- {5 {0 ~# W

% e% O# p6 Q9 A) f  _% E9 u; S8 c, i- ]$ Z
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。& p. ?. ~, g" W8 X. O

7 S) Q' S  t% Y3 @; P+ ]# v1 D
% k, r$ a4 J$ _) m; N$ g9 C" V- v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。: U3 M8 K% M9 [% P( X
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。$ H3 I% h* J$ C* _0 ^9 q

/ \/ L0 V6 y0 O9 c3 ]发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。( [; L+ K- l* J2 p. k3 J

  o1 ?7 W2 j+ ?$ w. M/ [
  v! j. s8 a  i2 K& K* S
- o1 j( z" z* S" y( }7 h2 M, _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。
9 a+ U  I: J6 M/ z
" C  A) |+ ]. l- ^' p5 b3 M' N  ?: W6 v& n& }& x- x
# y5 h0 o; r* M7 S0 y
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。5 j3 U) m* d! s" P8 ?
! O9 f, }- D# A5 n
$ A9 t  _; U6 D5 t' K$ B5 M

: k2 ]0 Z, k( x% u* q! _- y6 p浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。( k- a% A' Q- e- O! W# ?$ C0 i% j
2 a  B* G5 M$ |( ~, h  U( }

6 e0 e8 O6 |; t: W( x+ e" M& D5 ]" a" ^: b
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。- w2 @: E* c! d# c

6 W+ Y  Z+ k0 Y% J& n$ O9 l
# K( {1 d& {$ }0 L5 A; [/ s8 L4 t+ v
舷窗都拍碎了
$ w( r1 S9 \7 @4 x. b3 ^1 @& @" y5 V2 W' }

: o* Q2 n) Q7 b8 {3 j* G. c8 h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。! P* N& Q. e1 {: ~1 d' k

# I9 l# Y0 V5 a, `; M6 v
) p. O2 K4 q6 T# M2 M( ?" K4 _
; `( q5 e  z$ E5 p/ W" y# \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。
! N, ~- u. u, A5 T0 C* u5 U! i: |) f  z- `

$ y3 c9 P$ G% v6 x' {% A. c- W9 ^# o# r8 M7 u7 ^% z
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。
, Y+ o- R, Y+ r, {! o
% L4 |8 s! K/ k$ Q* z8 G* A8 t" f6 E$ _! J/ j" i# }
/ S0 C' Q' y' i9 O
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。" t+ @) ?- k( W0 D' |7 o; m, a
* Z$ w% j2 _0 a4 r7 E
" i3 V' b% T. \' U+ t# C4 t) }
1 _  S2 r# {. d* u7 v! e
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。# j, r+ Y" r+ B7 m
6 Z, v  o* i- t' }
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。- q3 p1 K6 \! e! R

- E8 K2 l/ L  d- A( U: A* P; V( R! k: D+ U, }- ?

6 f: T' h) d" z) g9 O' s. l3 U一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
/ @' `: \# x+ L; q
# c, s3 b6 \! U( x$ B! |; w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$ E# j& O+ b  j
, {5 V0 S1 U& i: B3 k

  A6 Z5 O/ b; {/ s) a1 S  E" ~( m- W* ~9 f
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。6 x( B) o- d# g; B

9 z. v6 u; c# {3 s
& J) N9 x) F  D8 `- X, d

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
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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
    ) i! z' L" G- b/ h  ]' l8 S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
    - ], L/ B% K+ `
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 ) `" ]6 V" k( H% i. L
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

      D" h/ a4 B0 ~8 U
    & B( e" |6 d3 e2 T无责任猜测:
    ( ~1 Z/ K2 @5 ?& x/ x# l6 B' m; A
    1 E7 \) v+ ?( D) H. N' t. c5 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。$ ?. f" N: C  c! \. e. y& X7 v

    3 n8 C7 L/ _6 ~* b- h6 k
    : k: \+ m3 b. T' j& {) X  p
    ! x6 F$ Z8 f, }/ w% I

    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 5 Y5 G  m- _# L: e6 f
    无责任猜测:' k2 O" N3 V4 G0 h: F9 o( D: ^
    2 z9 ^0 L, {) K* k! ?) Z0 ?7 b
    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 ...

    ; h( c  f8 c$ G, s6 y/ J, K& L1 T$ t& M这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    : e: ?  ~4 z1 O

    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 c4 O) E% e* F
    7 G4 T" p) `9 R1 V

    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' O5 t6 Y* ]: B* F+ B) g0 g
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 7 o7 Y6 s+ k3 i" 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 ...

    - `5 L3 Z3 X# |) K
    4 q/ ?/ Q' e7 \: \' _5 J. s( u
    # l% {7 g* `! A% M/ v" V3 ]0 u0 g4 z/ ~% m0 ~) ?- c
    1 z% q' P0 V8 C6 R
    & G& a4 R! b6 q( p. 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 B5 T) b6 F, M; K: P3 l
    # s) X$ |4 P4 S( Y
    0 \! _0 [! ]9 n: X
  • 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 X1 ~2 I( E" W0 F/ z2 ]
    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 ...

    " f1 s8 K9 q# q0 A* S, H再给你添两张。。。$ n( P3 |" O  \: b! k5 B

      N4 U, O: O' F, f7 O9 C2012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。。。 " s5 Y0 D# W7 G5 z: T

    2 v$ E; @/ |- u/ f; L
    + g+ E1 ^- P0 r3 N+ o
  • 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
    $ c7 F, K* C! |, 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。, o3 G! v6 [8 }7 [
    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。4 J' F9 Z$ W$ Q; u+ Z  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 ) V/ i7 C: a; R% [: e( d
    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 ...
    8 t/ }  j7 n$ V4 Y8 z& I
    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
    # z% Y: i2 L' o* `4 O: ~8 y  u% k. Z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。

    0 k9 ?+ b; e* G- _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
    0 E' g2 B) f" \7 T" 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。

    . ~1 u0 e, L3 y  l; w! J. O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。。。 $ H4 I5 U" p4 s

    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?
    : O& G! s: R, u& {: r  T7 M( U, ~, [  l" ]# G
    以下是我的看法,不知道对不对:
    2 b: y5 ^5 j$ r& U- b5 e6 P- n- P# K' s3 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。
    + c$ p9 m5 Y* [8 r* Q, x: B5 u/ V
    " U7 g) J( {# V' H) x# {' e+ s; n2 N这种船型一个附带的好处是高速新能好。* {& [* m) Y- X" X

    1 m% r7 C# v+ f但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。4 e9 y# D5 N+ S( n) B6 j
    ' p3 Q. j+ @  X! k# G1 d
    而这种球形首对商船却很合适。* l. M0 T% D6 ]* u8 l6 t

    7 I+ t8 m& N$ K* a  ^. s9 _, s% k) v9 L( Z6 E* |

    ) \# x; P# T, E8 j
    $ x$ c0 ?0 j: ]5 V  u: h. n- D2 C5 h1 Q( g1 ^0 s6 C' P

    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
    . C, r# H% B2 Y) ^* F6 {
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 & X2 l+ }, f- @; p# k4 j
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?, v$ \, w7 t0 `- n" J

    ! q$ A2 q! U$ l1 y, D" j以下是我的看法,不知道对不对:

    9 U9 I6 @* O, I3 R5 C, O- }4 k! c, }% h8 k* M
    5 i+ W4 ?, H1 Z& [# v, m/ @/ d6 O
    6 V+ A- U7 {# n" c  a
    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 ~, |' T4 Y( L/ j

    2 \. \- B, D/ J5 t6 o
    ) z: O# m' s) t: O0 h
    ( J4 S& `% Z; P  s' x# x8 H7 C3 O* o) J% Z% I
    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 K9 g, T1 M8 d! z+ n& w, S
    ) ~, ]" ~* X2 J, K/ g! d6 e9 f3 C  C2 n" k- Y0 m1 s: }; v

    % P. p# C0 J- M% n$ a' |& {3 U* p2 E6 N2 W) ]0 I; `
    2 n+ u, H7 X9 m1 d3 i. q! P: M

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