【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

6 X' `, Q% _, g6 [& ^! _
球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。


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。
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。

: _* p4 @( T6 m$ p发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。

( b, G5 w  F% h9 L: O. w% 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。


1 [# U5 {! e" C7 p: d9 ]
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。
. p4 F4 U$ ?9 w) Z! N2 I# E/ E
  i) @+ M6 w# K! R$ V5 C9 B7 q+ t

4 K1 T8 [$ o9 F# h浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
1 t0 n/ m* ^6 i, \


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。
' G/ S3 p1 x- ]' f1 w' b
; s2 r9 E; m7 C+ t+ B* B
1 Q9 H$ y" F4 k, [% q) I: R
. K' ]2 r2 P7 A- i舷窗都拍碎了
3 |+ g0 Y1 N  E1 N0 ^& [! I
- n8 T7 G- u+ o
, l, b0 z3 [% g; [5 l3 ]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。
! C; e* H4 l& U9 h0 c


- E8 G: L, V$ F- N0 i4 E0 N: |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。

+ g) Q% ~" E' L# V% r0 |
) j8 e# `, Q, R: J- @2 y. u0 a6 ~
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。


( n) _, D0 |: o6 S; x; u% K5 s- b
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。

2 M4 h) m  {' B3 A5 G5 w, [
- n1 q* c& s" h! J% I
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。
! w1 L+ ]& {$ H
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。
0 g; k* u2 ~& Z! g" O/ [5 T


; P- |' T% u. L& L0 t% q$ i一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
" x" r. H1 e  [
  t4 B1 i# }( d- x8 z4 O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。
) {: C1 y/ a6 J/ l5 l! x


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。
. v9 `4 U9 p; a8 O# s" i! f' V

一无所之

看那张船被波峰拦腰拱起的照片，看得我都害怕啊
9 x  \! a1 n! ~$ _8 _悬啊，这镜头怎么拍的？

猫元帅

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。

MacArthur

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

njyd

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。

holycow

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

高朋满座

第一张图乍一看，我还以为是屁股向前在倒车...

潮起潮落

; N: a# U" @- ~4 g8 ^5 s+ l

MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

无责任猜测：

0 X  `% `4 ~: l' d2 N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。

/ v4 I5 J% J- Y$ J

1 L  g- S1 [$ m( z$ @

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
7 }$ W. k% P7 S0 g无责任猜测：

. e5 G5 U4 b3 z7 k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 ...

$ e1 i) L& l6 F- T, q, \这是一个需要定量分析的问题，咱们都只能是猜一猜。。。
; _5 m/ V3 b# K; P2 x

库布其

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。

潮起潮落

# r# K$ Q( Z( a( E

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
  z' c0 d& z7 w9 R5 L+ l# a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 ...

! k# Z! Q, F* {- F
- H' U  e' i( q6 }: \
1 l& N, H! X) T6 G, i/ Q
% x; t! B7 c) n% i  l. |
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。

7 d. ^" K' I" H  h) W
0 S* g0 Y$ k5 v

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
1 d! W3 d% a2 J; u' y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 ...

再给你添两张。。。

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。。。


6 z# O; h6 [, `, @1 q

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子
: w! I( x& ?& h% w: l. E

东湖珞珈

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。
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。
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。

东湖珞珈

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

冰蚁

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:36
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 ...

$ u4 o- g: ^6 a3 z# r( X2 G# y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。

东湖珞珈

冰蚁 发表于 2013-3-19 01:02
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。

2 ~6 `! {) R1 s. w( r+ p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。

MacArthur

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:32
... 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。

; g" q6 u9 \, T* a6 a5 n6 l+ P% f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。。。

TopGun

请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
; W4 n2 C5 N4 v. ~, W) J
, g; F4 H& i% V4 S以下是我的看法，不知道对不对：

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。

这种船型一个附带的好处是高速新能好。
# [8 A2 {9 h5 L6 L. r  K) }8 V- f
5 F( W! b3 _5 k) S但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。

而这种球形首对商船却很合适。


$ n5 q% i5 Z. l* t% s; g1 _. u


0 C) V' F5 W" r) r8 z/ Z  O

潮起潮落

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
- V! G+ E* i3 s, K/ S. O
* ]' W/ U- `/ L( a, H4 n8 D' H2 E以下是我的看法，不知道对不对：

0 ~0 E- b2 v  U9 ^: M! }8 J
  G* ^0 |4 T( r  J
( i+ o. a+ H8 @+ B' e  nDDG1000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。


, g! W" `3 {1 N3 B$ _

) `  }, N& j0 A, D3 y3 U, W& [1 `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 W& ~2 n! z6 y6 c% L