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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 # {. G' @+ n1 K4 k7 o/ {$ x7 q* |. t

; J: v* P8 b$ I" V+ Z9 ~4 G" Y9 E& j) |1 t
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
. o" k) A& ?8 P, g. b* J# o5 ^0 e, k& q4 k! B5 S9 @9 e

$ Y7 f/ V# S7 j6 Q" `3 a- c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。0 ~: r5 D7 J6 L* b
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。
. m% f) `% e1 }
3 m, Z) G+ g" B; `( {) w; w发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。9 \, E5 d/ m% T" E9 b

. v% _0 X( w/ ^2 t8 E% S1 z- N( Z( V' q7 |

5 C+ n6 M+ f% R4 }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。# p/ j1 z  _- m& B/ \: r  L
7 ^! ^0 }9 V5 D% q* b7 g5 H
, A" l6 A2 S% ]( u8 g

. c+ S4 M* H2 g: F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。
* u7 G$ v/ Q$ C3 C! Y* q
7 @! T1 F' I: [
# ^& ], F0 b: e, q" @7 q7 [
% A( k  u# ], Q! K& ?浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。5 W& I9 @! n( i7 e$ l7 Z; Y

; G- F/ y2 u" E" g' O- h1 a. m4 f- C" K8 ]- N$ d; z7 u
) Q' ?" |! D8 j& M+ d# n* ~( Y3 U8 y
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。
0 e; Y/ a+ F; L6 P/ P5 E& p# W% S( b+ T5 ?) Z* e

5 Z8 Z) I3 l. M- O- p  ^4 ]% W( d8 r& I' h: z
舷窗都拍碎了
4 C* Q: h- a. M# T) q. \: B# g/ U( r6 l2 P, ^& k

0 Q1 e# ~. m5 `" ?5 Z' `9 D7 J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。& @2 h& V" Y& J, p; e5 w( o
( q9 S, I: {& p6 j+ M

4 i, {) }6 K" @7 _5 g6 W; N8 O5 w! Z+ v
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。2 q* H+ a) X. D" W; s5 e2 {$ `% `
( T. W/ ?7 l0 N2 p% p
5 f5 L0 e  Z' E# p% f, i1 Z2 O
9 l$ ?( a( n, U) V9 @# K
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 g8 z# p) L( B) }# Q9 M6 Q6 u+ o. t0 s, B* G5 A; E! d
  _1 L) \8 e: w  C& g$ x! d
7 X- G( K' t( B% I4 ]* A0 t  M
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
8 B  @  h9 k7 d2 q: r9 P7 U
+ I: ?, w& S1 d" L" E8 L# i2 d2 O. P

" H3 F8 C- F0 R0 X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。# @* k5 q- p, f; q% W

% A. M" @  ?" E( N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。$ }. ?$ X( D" M% [* H0 s( s

6 A5 O( T/ B" H5 ~5 C
1 V$ c# O, V6 B# |1 \' {1 f7 c
8 [! a; `# t& a0 {: Y一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。$ i" A1 {3 n2 e6 [) n4 H5 ^& Y
5 @, S+ V' e* K* H1 u  |; g- i
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。
6 Q2 n5 ~- ^+ u
1 ]3 |) v; i6 Q) C2 b7 o/ W- B4 O  n5 K; i8 J1 ^5 G- g3 R

7 P* O7 u1 F  @4 r3 |; r1 b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。
) S7 T, [0 m6 H+ _. f
+ X8 s2 k( ~4 [! a! t+ k. [- g; J' m2 C: ^, P

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
    3 z7 S6 L9 B8 B- D- g- E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
    3 小时前
  • 签到天数: 2155 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
    ( A1 R: D9 ^) O9 _
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    2 }7 Y' H* p# d1 J0 A" y8 F7 e不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    ) h4 e0 h- s3 B$ d5 h$ d

    9 F9 c$ y/ [, w1 V. x5 x. o无责任猜测:; O5 H5 S# u' l
      j7 ~* p6 U9 Y# x% {% ^
    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。
    ; U% f9 G3 [/ C! h) `8 ^7 m1 S, i! X
      |! P( H* a: K
    6 c$ H0 o+ u+ {
    0 Q' Z9 R; S1 K# K$ S: l- |% Z( Y9 e

    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 ) v2 ^. N) U; n! W' ]
    无责任猜测:, N' e7 n. |- \3 S+ W% D
    - @7 l; T  J3 G+ t0 G- p: ]+ \
    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 ...

    6 v9 ~4 |1 p# z$ z这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 ) A1 [! h5 d! }8 s1 T( {

    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。6 W" C% X1 Z2 F! Q' a0 n: E
    . L/ b" O1 ^! P) L& e- ~" U1 |

    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 9 u) t# f% u- S. C% Z9 l" ?" Q8 C
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    6 G( m+ L( v9 r9 m  P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 ...
    ; X$ n* \; D' O5 c

    + I) N$ a; ~6 Q4 ^3 }& ^" h( ^/ s$ w' p1 ]
    0 G5 R* A- o# J$ E# A+ C

    $ F( M4 v) v0 v/ s
    $ z3 d. U: d( g# R6 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。4 b) _. F5 u0 n/ j& l

    3 _9 V; \- L1 h5 J; A) b. B
    4 X4 o( F/ c2 d- z8 V
  • 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 0 d$ C. x3 Y  ~) P( \$ g9 n4 }
    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 ...
    # u5 o8 E+ L" K; s3 K; x1 s! E% Y
    再给你添两张。。。
    4 k- ]2 @: r+ J; b6 X& m9 y. V# S- X/ Q  v  l6 G7 e+ C8 c' N- ]: ?0 ~
    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 n4 T+ ]  K! H( g1 r+ O% D
    / r& Y/ _: s9 J% I/ E) Z5 }
    % b9 P4 s% i' q0 |! q" V" q
  • 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; e  O2 @4 N, r1 h& a" d5 N7 a. {
  • 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。
    * H; {4 ~/ _. b9 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。  k; O2 Q& a  y3 V& G2 K( V7 _6 A" r
    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 ! M  h7 |2 m0 q9 |
    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& F* e, F- a4 W* w. \% P0 d* @7 p2 w
    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
    2 C8 _, B, I$ T5 U. m. _( 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。

    : k' _. M+ N: r5 B, O/ A) q+ c: s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 s+ X: g6 [3 {  L0 }& j
    ... 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。
    : d6 M/ A: h9 k+ ~0 C* _8 s1 [
    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。。。
    2 e$ w# U7 B0 x! 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& t  F, I. o  @5 `  E

    ! W+ S8 [2 H2 P4 b; m* c以下是我的看法,不知道对不对:# |% e& u3 o  N/ K* K( Q% z
    4 D) ?' _. [  \
    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。
    $ a) z# |: T' W4 |) i( }
    4 f+ H! ~% M( F- R0 f这种船型一个附带的好处是高速新能好。$ o2 I) P8 e8 I2 d1 l' k
    / M! a$ p# ?# Y3 y( N
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    7 Z# N' c. K/ u- J/ L6 C& [7 s  s: R5 }2 m, }9 k
    而这种球形首对商船却很合适。  ?5 a" E) b! \$ P- T
    ) k  J6 H  @3 B! X
    , X6 y3 t" \: G$ {- a
      o- R9 b7 T( i" S$ `6 K

    / u& Q5 X7 E6 U" c5 r: {/ O5 C; ?2 P# V6 w7 @& O# v4 ^% ^% i

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    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
    , W( h! w1 Q! E" f: G1 z8 l6 ]
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    ( j# x4 m9 _# q8 ?* V  H请教DDG1000的船首是否算这种球型首?* }* p- d. \6 C8 V; A

    ( D6 g- I- |2 s以下是我的看法,不知道对不对:

    ) x' G  G, [6 T7 g& w" M; _; _& C3 x6 R4 Z

    ' g( B; p* N7 K9 D# R
    8 w4 a! p4 D$ a" O6 w* @! _% i/ 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。4 _4 p1 R, ?" X4 f! k- f
    - I2 B+ u6 }" \2 u. ?- i7 |
    + U) x/ M7 Q8 R
    / g0 i% T4 ^. P5 L6 e

    4 Y$ X, F' @2 A* d2 s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。% W$ Z( y7 B# z4 p: g3 p( q# k

    1 Z1 p" N6 [( N, Q/ F7 B; v
    ' v0 ^: P4 e, n4 g9 O( `! w, h9 o9 _7 y

    ( |6 E) c2 b# u" @
    # i0 s0 E8 q! H

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