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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
+ L2 }1 r% M& n' }  J( E
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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。
# C# d% N: D3 F9 Z7 n4 ]: ~6 t8 r6 v9 T6 w3 ?1 o' \8 {$ v2 v
' F8 w1 d8 U- L
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。+ j( f" n6 u' {8 @) F1 w
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。
5 g; W/ f2 B& h) @, I/ h1 C5 v% \$ @, |$ M* z9 c
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。  Z. p6 g# I1 U) H3 p' t$ m

" C( y9 E( q3 _. U' A6 i& @  r
& c2 i2 \9 ]/ ?
' R4 ^3 m) _8 ?% _% w. e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。
  l1 U; I5 c. f! `" h4 @# `
- v' n4 L1 b0 o- @# [, d, H2 E, z8 |! q# U9 k8 @3 P$ J# R+ s4 d0 W
3 k( \) m% r# [6 b) B3 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。
* Y- x' `% p: z1 c+ ~
, R0 N& ^1 P( S1 X
# C/ a  p/ u: C! x0 B  Q8 u: z
( M7 W- u9 |4 @浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
7 K& H% o  |+ M+ `2 U" \1 X
; K: f5 V5 |7 ~  e' a4 d
0 k6 M: P$ x; ~# \1 L- k2 T) g- x5 ]' N; k+ K0 N' c9 s8 ~+ G
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。
* K9 _2 R2 N. q3 k3 J) I+ s
. J$ j) s, ?. s) D; t0 r' f
% C$ F* E- }( Z/ p+ E% F9 |, ]! }! q( N8 A
舷窗都拍碎了
6 E" |( V1 M4 ~
$ \- V3 ~( Y: q
5 V  x! T8 F) A1 e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。: t$ O+ [  T# i; n7 h0 F

1 ~! ~, N9 ?( I
! h1 N6 @" ?; x# M: M
9 v7 ^7 b4 b, v  M' c* J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。
9 g$ g% h2 L; @4 \5 y) k& A5 h
5 w9 O; S' L( X2 T% Z5 O% }! b: G& ~" p* K/ p9 _

. h. ~+ O; [/ A9 E# I1 l3 t( b7 ?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。; R& s5 {: F  ]

( ]% L3 H: g% ]; R6 K8 E  L4 k3 w6 O- z1 Y. K7 Q' y
! N* p9 _9 z* k" m$ |
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
& E# g9 D$ B2 h4 I, w/ _2 n' v/ T

) Q, ?3 \" ?) ~( J; N; h
5 `& H; |2 O1 C; s: 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。
' z6 Z1 i) [& g" O
* w6 O: ?+ ?3 w  R. k4 n. T+ j3 k+ |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。
* {) J1 N0 S( y. q% u
8 L1 c, F1 ]4 @* _; a7 Z; e) K
4 t9 }& ^' q& l0 R; u9 W0 [
: V9 D  V( _9 s6 r7 G/ L6 F一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
5 y' T9 @) {$ F$ W0 E
9 G  d' z" r% }8 b" U  a* z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。. x" A+ J$ S# X$ i, q
* c# p( D8 |) v/ J7 P

& j. t9 W( x5 Q8 l; b+ D& d, Q# w( e0 \, Q
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。- J% _) X! E3 b- g, D1 H5 a# G( b

0 B! s9 u( x' d, s4 g1 g& I
. f6 Y' @4 T* ^9 u! V1 l

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
    8 z, u$ }" W5 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
    5 天前
  • 签到天数: 2164 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
    1 z' ]& b8 w' }4 U
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    ( L! R9 i& F& X不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    : Y: |% o  T0 D5 j

    & X8 v( }3 s. D" w% q& e无责任猜测:
    8 z8 w8 }, i2 p1 X
    5 B! o' ?3 S( Y* u9 @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。
      m9 }" M: w: S1 r: l5 J( ~. ?; A6 U, l

    , S) ~; c! I" G( e) ~  m2 S
    6 M: T# @8 y. G8 \  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
    " X; A1 p$ N* d, z( b无责任猜测:
    9 S/ P& i: X/ I! B* t& a
    - M/ ?9 G' V; v; U, Z6 G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 ...

    . S( Z9 `* V& T6 W, S/ X( X! C9 M这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 : @$ V; V8 o  f

    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。. l& D: y0 `/ N2 W& b) t

    * P8 o* L7 N. ~% n" _- i; [8 Y3 u

    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 / e0 D% l/ l5 b0 u) N
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    4 ~! L: Y: Q- \  c  I6 T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 ...
    4 w& Z! T# i4 R# J3 [' [5 P
    0 T* E  o" D. n: G  o$ n" K1 n" o& ?
    " r/ [3 M: l( T# S1 K
    % D7 U! ^7 O3 h! e, K
    4 G# m, @- O- |2 Y! o
    - A$ \& L$ ^% p/ Y6 Q
    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 e% L% k& `3 ^1 b

    / Q! u+ m: v" z
      o% y# @. R3 v6 j: G8 N' i
  • 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
    6 D+ r& T0 [' r- |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 ...

    7 V! Q  k; e/ Q( Y& X再给你添两张。。。7 Q  h  o* D' q
    " P# I+ K0 v. k) h) f
    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。。。
    9 s; z# S! ^/ L+ G + C2 K5 U# e4 o% N% \( b; ?
    ) {) S* o- m* k) N. l5 m  K
  • 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! b6 C1 F2 n4 L% {  J4 d
  • 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。
    6 v8 n& I: H) x5 H: q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。
    ( T( t( I, }' r9 B% d4 J% w3 T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
    5 G, ]5 `/ B9 z1 i  `, 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 ...
    ; t% {( c$ y- T3 @7 ^
    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
    , {/ ^* W' g5 {5 `! @5 \4 ], 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。
    0 N" s0 K5 Y) X# r0 w) h, o$ w
    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 7 ?# a7 W/ a: F/ K+ B. n7 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。

    % ]. y5 Z' f! d. W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。。。
    $ O0 I( k. g1 \+ p' _- D0 c

    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& R9 e& z2 e) q- }; M* F) c
    0 h0 t8 z$ G9 j1 ^
    以下是我的看法,不知道对不对:
      n) ]1 I3 Z' v2 b# I3 ~6 @: t9 [1 g1 {9 }& ~- A- m
    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。
    * k: p  u: t; a, \' C8 G) M; H2 |: Z1 m. J6 x9 ^
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    ! L& \/ p7 l$ J" a( n* c3 {( f" [. j
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    , w) }3 E7 S# U* ]/ a4 k% H
    3 n- P5 L+ I6 E/ p2 H- g/ X9 G而这种球形首对商船却很合适。
    ! ~3 t' C. L7 D1 K
    1 e: J' W8 S  _+ t) A) ~
    $ W  N3 |: W6 x9 x+ |$ o5 z* e) y* Q: H8 r% K
    9 Y7 {7 p- Z3 X1 ~
    , |5 A4 [# v! s/ L- K" G, R0 c& M

    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 z# W7 Q+ P' _+ T! Y# s
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    : K4 k4 \2 c/ F9 F- d请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    3 P% g5 c' \# m" ^9 p; H; ~) i; h/ ^8 S7 `' |
    以下是我的看法,不知道对不对:
    7 x- {/ [! @; o6 {# c

    . I$ o; x# s$ X4 ?# [
    8 j+ F6 w5 C. L+ z& L# H$ T5 `( B7 Z$ P1 s. V, `( P
    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。" n1 s2 L& S3 {3 ?3 ]/ Z' V  V
    $ y. G2 r  C5 V" E5 o
    2 A" O+ @7 V" Z: r% t! j% k

    ' Z: j0 l( |/ p; z% Y- V. w
    3 _  S% q9 d) s; |2 J  }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。
    0 k. }+ w* ^, `& W. j4 {8 P0 i
    0 C( c. o3 d& Y6 v; i0 B( O" T1 i" a! t" }1 K- g. b
    $ D5 N. I% ~4 h& f, t( {

    ! T7 n  `( O- Z7 i% ^8 ]
    1 s0 L# Z& K9 h: s: P; I. }

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