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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
/ n7 k' K5 v# g* J$ V" a/ X- `; ?+ ]& _( K
7 Y' X  z+ c/ Q9 J
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。  q2 {; ~6 Q- i1 W3 z4 R5 v: A2 [
) e. y+ J" ^9 t; d: G* X
4 _/ G" D# a/ P" }" u5 n, T
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。
+ t* ^$ G' ^; t  V" I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。! S$ p2 q' j- U# Q# A

3 j. x, \0 w  D  Y. ]发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
2 ~4 M. `; M9 B3 x6 M1 |
9 E7 S# x3 P, J9 H3 i
: s/ E$ A( T8 a( i+ l# d! c- P' v' Z3 h( ^
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。( C; }1 {3 @+ ?, T9 H0 @

# o7 W) C- T" Q; M1 w; J6 j+ n: ?( n* h

1 B4 v8 y5 K1 Z' ]5 e9 \* D! e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。% m; @" d4 ^; Q! i4 W

: ?8 ?' t$ y0 J& o- k) B$ g0 u5 h. B# u9 t* \: t
1 ~* k. x9 U% C- E+ ?
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
3 Y% t: q4 L& ?. O$ m
. C* {8 X5 M- r) }5 R' `5 M; T) R, G3 M' h. [* ^; Y
+ h% u1 o2 ?6 y/ P# X3 ?
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。
( b) q7 N& ?1 H* m, }' ?! b& j
+ P* X1 B* N% J7 g1 [# `; X7 ^8 v3 B0 h+ K
& o: K- q1 }" n' i5 o, _! t
舷窗都拍碎了. V2 z" x: W: {! _

- B7 g+ \7 y5 i
" X% I3 n; f- y. H! i& _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。
' ]" C0 r7 d9 I" H) e+ K  L5 ?
6 H- L6 J# X$ G2 E, G# B. `- }; y" U8 n1 B

$ t/ B0 i3 o0 {; L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。! E/ N- K  x: D- ^( Z8 A- E

0 s  `2 `% M) j: _; c5 c! N3 g, V. d# C6 Z% G$ a+ L* E% ^- K) J/ W

1 ]; A( Q' }7 R0 X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。
! h6 B$ W; E, F- _& Y% R+ h4 K, ~/ n% _7 _* Q! I  Z8 C
3 f3 m$ b' n% x' p- ^& C9 O

, m  ]) A7 e. K. w8 D0 {人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
" Z  w) }1 w! Q2 ^5 w+ F7 M) Z1 j
+ B8 N& H& B' l+ `, T! P
9 E6 h, f; o. f3 o$ ~( J# T2 {
$ v' S- t6 m7 n( y2 z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。
1 q; ^8 v/ k) G, k4 ]# t- ?8 U4 f
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。
- e8 S8 q9 K; s. U% s5 ~- _5 v, v% W

/ B* h& R. w! H* I/ e% v* c) ?9 |( ~7 A1 {
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
% R9 g' U$ a* S' Q' h1 e% _
  t& M5 ~/ \8 H4 D' h6 m2 v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. o& n% D0 H, h6 Q  o/ j% ?
8 t4 R, B" K* s, @" l9 h
- L8 d" o+ ]6 A3 }5 _% W7 ^. m6 ^+ l* ^9 X  {$ _6 N4 g; S3 w
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。
* f1 @# o) |6 m2 B% N9 E
" @9 x  }  Y7 b/ z. _* R3 o4 `. K0 I

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
    * I8 C# j4 `  {' q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
    2024-9-10 21:08
  • 签到天数: 2051 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 4 Q& {3 x) {* d- {& A8 B
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    # D5 K0 g9 {2 }& i0 T2 m; i5 g3 V1 D不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    5 T. `/ A% i/ i5 E- w& }: _

    - R9 d- U3 p3 U  R无责任猜测:4 L0 U% t9 W0 `% e: S1 D" G2 P
    4 D7 _/ T4 D/ b" 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,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% T# u* u) n0 E1 k
    ' n" Z* Y; ~0 v" B* A/ _1 D; ]9 n' ]
    : W9 C4 g: P9 ]+ U; `) \

    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 8 {( I+ W" p% _1 l9 T/ y& j/ B1 U
    无责任猜测:
    ( o7 Q8 ]; f' H7 t% l
    ) }" q3 v3 ~# B1 z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 ...
    ' [' n0 w( D5 q* j3 `
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    # j. N# g  o6 n% M0 d: Z3 w9 N

    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 C5 J/ D, L5 x, u  {7 p* Q
    ' Q% B* @% ?8 [

    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
    1 L; f9 p( t" Q0 m
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    ' x& Z8 `7 T0 p0 L1 T" d1 E' Z6 q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 ...

    * ^/ }. T+ S/ g+ X
    * Y  M* E4 b$ i& r( h* G- S8 n6 m: O+ Y
    ) r* ^- [' m& m% H1 g
    % Y9 `6 F. I0 B7 E+ Z2 x

    % W& ]6 g; F9 ?9 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。
    5 z; [3 S. `4 e
    2 `$ W, \" A: Z! I4 o6 v9 x' r
    ; ]/ P& x" ]% H$ h, C+ Y
  • 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   @+ P# t0 T) 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 ...

    & c+ C; g% L& o7 I+ D- W再给你添两张。。。
    8 @' x( r0 j* R1 h/ q% M+ _4 \, n- a9 D! t+ h; q" 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。。。 7 W6 k% f; V& T0 x. V3 ~2 d

    1 |7 u+ m1 Z& E1 V& C # A) ?1 `1 ~. @; P
  • 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4 I4 Q4 `" Z( z2 X0 N7 F
  • 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。
    % K2 P' C' [( n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。% l9 s: Q/ x! t" G/ ^% G4 q
    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
    ; i+ U$ i- T! p+ [" ]- j- K$ U/ w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 ...
    4 M& @* f" u- E7 U  `& O0 t
    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
    ( `& y( O2 r- X) y) U% P$ M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 U+ Y# T, {0 j. [5 Z+ N
    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
    # m" Q; G9 t; l9 c' ^, ?! |... 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& ?0 ~1 i9 L! S4 x
    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。。。 . I+ S- j+ z) K8 s' t7 W

    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?# y9 Q$ N; `; e! e3 W! r

    : I& c' q0 v9 O$ x: P以下是我的看法,不知道对不对:' f( F$ S+ K1 d! G

    ) m7 [! \3 u8 V8 k5 Z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。8 i% V0 i' n% j" k* K7 x- h

    6 f2 J! H( I) y这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    ' ~& b/ ]% J7 C1 R2 z; d/ v% W( v" ~" b( P3 M; X
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。% H. t5 T' U% R3 _, W5 V
    ) E# I3 @+ S; F
    而这种球形首对商船却很合适。
    ! C  b/ V3 }; c6 V3 \0 N4 s
    , i. o' u0 |5 h& y
    5 W- U3 W# l( x/ U7 L, g: ^9 ^2 N6 U$ }; P. w

    7 s7 j2 V4 y% H8 l# h# u7 g
    ( y8 y$ T3 [  i/ Q" t( Y, u/ 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
    ; S0 F+ p# t! M! i0 h
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    $ T: J$ Q& I% e+ _  n请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    0 M6 N) W) S9 u! m6 m
    4 E% ?0 [' R4 L& Z- k7 g以下是我的看法,不知道对不对:

    2 L9 k" ?3 _. y
    7 G8 _$ J+ z* o5 H4 t1 W7 [/ W2 E

    3 U( T4 j' `$ X3 y( R6 MDDG1000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。
    0 u, }* Z( [( q/ Z! K1 g3 Z& V/ B
    6 P6 |. [, S( i
    ) O# D" S' G' ?' }+ |) [9 i! m
    8 T3 b. b. @3 \2 L; [+ l
    7 {% S9 G3 T" i% a9 v4 N: G) \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。
    8 u, q. ?( }& x6 S! }8 ?! T
    % x# _4 t6 U2 A3 p0 K# Z/ B. h4 y5 r* i0 L" x" N" j
    & C# P9 Q! Q9 b) e" Y- g
    - \( k2 ]5 u! s4 ]# j( [8 d3 z5 J

    & P  k" [, I: F  s& q0 ^2 P

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