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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
7 N& t  i$ ^" ~6 i" [
" e$ o$ P( g2 o2 T, J0 S
1 d' ?9 t  j7 m) k球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。7 ?& [) b1 d8 k
/ \: }" n; H" E- O

1 h' Y/ K% U) T3 p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。+ x  D1 Q# J( U, o4 n% S
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。! N- ]0 Z, u& N5 m
* G- n7 V& Z5 w" N4 ~2 ?
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。! C3 k8 L) Y% w. V8 q' l8 c
; ]& {* A2 x) o$ x$ `

2 D" N: v$ q5 r7 T; Y- `
+ [2 K$ y; {3 G& F, 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。) b) o* ]3 p6 @! u0 h8 ?

; T, q* g) q5 V* N2 D1 @- F& d2 ]8 t$ S0 ?+ d: O5 J  K9 j
7 R0 a6 c( u+ |% s; T
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: L5 f$ s9 l* f7 _8 J, _
1 j5 K  A- o) m1 e& J
: U1 E: v9 W1 k% z' _
7 [6 k2 H: _# ^( d7 N
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
- F" Z! \/ m, @( j' D" z& `  O" y( Z8 z) O- A

+ W$ y% u" y% y) p" h
/ d9 P5 V; f8 @! p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。
  f% I7 z* U; ?4 l, _0 q  A$ Z/ q0 E# z( B
6 D& G* y+ F8 C& o2 y# Q' t
( \0 s3 ^" P5 d7 S: q
舷窗都拍碎了+ c5 [5 P4 L/ D$ D6 a* Z; g
4 t& h0 X4 u; @

% Q; {. f1 ?5 J5 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。
/ Q2 o0 A+ S9 m) }8 d4 T6 P. g2 d  C4 |
& s5 C" w& W- @. t. _$ [2 x6 G, T7 P

- W) w2 `8 ^) S( }( K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。
& {1 o" l+ [/ x% r5 e6 X  |4 a! \4 y5 ]# `0 o
) ]( P1 T: D$ m" O. E4 Y
" r$ N; R! a; Y* I8 r+ 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。
# |' w+ y) F3 N! Y
* u+ b0 v& L( ~0 ?- S% i' w
; G- Y2 F  U1 v
; k7 x; l& @6 m3 U人家推出这种船型是做过大量水池试验的。) _0 h7 F* A5 N* n9 G! V$ L0 W6 A

( J. {! k3 s* l$ g8 P: E7 @7 H- c2 o% E. x3 @- Q3 V- b

( R  Z" L" X, ]( n) D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。
7 l: C! P7 @% N' X* G2 k5 e' W' R0 R0 H/ |: V& b5 b
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。2 {" s0 t! x9 M6 B& w

; I  q2 B( r0 |; j& t6 n, O5 ^5 U4 Q% D2 F2 @7 j
. m) y( j# e# F7 @% t
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。' |& c$ M: s. R" J# L) E7 \- d

4 R/ v3 f2 g6 w( ^! r2 m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。
, B8 v" o$ p+ _0 `; k/ }) |: z( O, k* Z# e' v% G! |' n) r% y

/ N+ I& G: ]/ J- y5 B( `/ s# _! Q; h) B: k1 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。
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% @4 w& u8 ]/ z( a
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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4 l4 K6 y5 \1 X
    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
    4 天前
  • 签到天数: 2101 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 6 H8 M7 f9 [: s9 x/ |1 K% E) ^8 e
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 . ]" @& I0 Y7 Q" C3 r4 Z+ q5 [
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    / O# F7 h& T  y
    " r1 w6 s& g/ }$ }" Q. a; \  p' Q* S无责任猜测:1 J: A0 M' p* r  V

    5 d9 A7 {2 C" h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。
    # I" E" y3 N  V& E' [
    ; H2 B2 {+ U( i* A) S" t
    - }: R" l* n/ O2 j8 v2 ^! |+ P( D! A9 I) k
    8 p8 }/ k/ I( [; p, V. b* d

    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 f( P2 p5 b5 r5 G3 [2 f无责任猜测:
    3 F3 h5 I- T) x: f1 D- G5 B" o8 l/ W+ H
    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 ...
    ( z8 E( L& d7 H( A. n0 m& A4 d
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    ! ^0 b, `& ~2 D6 K( \  J' c

    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。# d) t9 A3 U0 K% h) N# L" m$ q+ o' E

    * x7 v. V2 J; X

    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
    8 `, [8 ?5 i6 U/ i
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 % J8 y; z# t0 B3 V
    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 ...

    ' \+ G2 g0 l4 F) ~" P# H& C/ ^0 L8 g# Y8 l/ V+ w3 I6 x
    $ \6 A' C# }9 N, K2 A- u) F2 y: R" l
    4 f) g# G! T' f6 M/ B
    ) W- [8 m5 R9 Q& h1 l, c
    9 {& `3 \& W  D3 E' U; e
    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。8 `' Z) c0 e- {! |0 Q8 T
    5 U0 m- ], g% M
    " f/ A. e' S1 K: h% B
  • 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 % B) }8 |8 |8 l4 x/ }2 s
    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 B$ c6 P3 L# X
    再给你添两张。。。4 @  \3 @5 b0 O, y$ C" z4 z" A

    ! C- I1 Y! b1 W' b2012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。。。
    ' \! X! b( C, E+ v3 ^
    8 ?* S7 ?* W( y+ W6 d2 w
    4 i" o) g+ G3 ~: p9 J
  • 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
    ' r1 H( }3 A5 u- 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。
    & Z% H& \0 y9 [. Y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。
    + ^7 `. W! a1 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。
  • 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# S  k' k! ^2 r. d8 n  r
    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 ...
    5 q2 }# m2 T+ z4 F
    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 3 G8 z3 j& f) u# n0 H
    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。

    # o% ~  S$ F% e5 x" V. q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
    " d, J: o: R3 C( X0 H... 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。

    ; Z: L# @* K. p$ u0 G8 ]) e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。。。
    : W; B7 m" n* I4 A

    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?9 P/ y6 ~8 R7 O! r
    * b9 p1 t# j: g) W0 g& F
    以下是我的看法,不知道对不对:8 l! @3 z/ F5 [, w$ u$ e& P
    + q* P  M2 Q  J6 K  w4 U
    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。& h9 {0 j- ~2 {% L

    7 J4 t# v# u$ C1 |, t3 f这种船型一个附带的好处是高速新能好。) ~7 a/ ]7 S4 A* r* E

    % m; h; W, `) H但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。% N$ g: H# f1 o9 }  K& j8 u% X
    / v. ^. ]( w$ H! X+ O! r
    而这种球形首对商船却很合适。1 E( p: E0 Q5 B) ]% a- C9 A. h+ G
    ; F, c: E. B% J% U8 z# h* _2 S, r

    : S. L/ D6 N9 U) r% f
    + H; _* M9 g2 r! p0 T
    8 z: t! C) N4 {: J: ^1 h: t: v; f
    ! W4 x* y+ D$ E/ S5 l  n

    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 ; Z5 {/ C" h9 S7 L+ t/ {. S
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    5 \0 [$ \! d2 k/ c, B! ]) Q请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    - \6 X% r- e3 N/ C; M; x0 M2 {/ e% q3 l: q6 B0 s
    以下是我的看法,不知道对不对:
    5 S2 S5 y2 @  n; K' y- f

    " i/ @2 o/ |, h) [, ~! x6 m; d1 {* X9 B6 E2 W) e

    3 t5 Q0 y, Y+ M. Q3 wDDG1000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 ?' s" V$ u" K7 U) ?
    ( _  N! \& m8 q- G+ A' b2 @2 L- b" s9 F4 E# b: [, D7 j

    0 c) E) h9 M) @7 I0 ]  P/ p" d7 F  [) Q
    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 K" ]( Y7 `1 _
    " y" v1 i2 B7 [! y( u( i- y/ X
    , s- O% P- O/ U; l$ F5 ?

    , w5 A& W+ _7 K8 V. k( ]- _- {* [" `) e+ _# g/ g6 M
    4 O" }4 B' `+ c7 F$ B# n

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