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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
8 L/ q' |( M2 u5 N6 ^
! u- f% y& r0 V6 J# t5 A+ R$ l
& g5 R3 C  o3 z  ?球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。! M. t: f2 q: P: L9 O
+ d$ H  x2 s1 a8 j5 u# U" X

6 m' ?: {9 h5 h- }& |9 D$ x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。
$ z; z4 F  H9 E4 U4 S* ~# n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。
0 D- B% b1 F4 t; C7 U1 q$ Z/ ^9 w& ^. r  @  ]/ w+ n9 n( K% _
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
- q: d, x& N0 w
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1 V# j5 E3 h% }  ~9 I& B* U# Y8 B) @9 |3 D, x; y
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。
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2 S% m, x( s7 ~( {5 U/ Q! y8 f
4 w! I& a; a, x9 {" D
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。
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3 B4 e6 [* w1 z! K9 ^" V. M, M/ W/ ^' m8 D1 z1 y0 t: T2 N
! i4 e  b" U$ V# I: G9 I- e
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。+ i( J0 C: }; L# d
- l8 V  W3 A- L3 b& t9 y: a# g/ q
/ q& [* ^. U2 {. Z
- Y6 g( S9 m& c$ x6 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。
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/ ?% f) ?+ q% p+ ]5 T
, i) M, g. D' N0 A, c5 i; i# A$ v7 T7 B8 X. `5 u5 ?& G
舷窗都拍碎了" s! p% t+ H" q! Y; B4 H7 T

8 O9 }, C0 W5 E
9 G2 w& c6 x1 M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. o+ v$ Z  J) U
# o, I. U/ t4 y$ S
0 J- i9 K; ^$ V8 w- [8 }. |7 h: t/ c9 p5 i
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。/ s$ @1 o+ M7 Q% i

9 u: V+ o. f1 a0 j* {' ]" H  O6 ]. c' f: y* U" l
; f; B4 \$ L# O% \5 I
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。
; g3 U# j) j4 h" n/ H
& x5 K, r0 E% \0 [5 z8 \' Z% i* `: }8 i. F" d
  h( L- r6 ^- u, H7 {+ z! N: l% E" U; P. |
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
" \/ N7 ~. \" G3 F" |: z  k5 d2 U. Q- h* X0 R+ j

: ^+ v0 B, G  B3 H  f9 }8 V
" }* e: }/ {& z" A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。) H: X  Q. ]! S9 e; s+ V8 k  O9 C
) l( a' K2 K9 L& e' w, C+ 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。
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6 @5 l/ K" v. A2 [) n! O
5 {# d* L6 ?; y一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。" v/ }" d: E) M6 p+ D

- ^9 g! Z% c- a1 u' Y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。1 ?+ c& _" b7 t8 z

8 d8 `  w" w/ D2 O
6 r/ `0 h1 [# \5 x
5 a! D( u4 {1 ]  w# f1 P: d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。
8 G: n8 t$ S& z/ `0 i9 y) g0 q" u5 d

8 M' A* P+ ^, Q; L2 |8 Q4 u

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 + 3 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1 |. a- H" A2 Y% Z& |
    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: 2080 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 9 _+ O: x: W$ S% C8 `0 \
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    5 d5 z# f/ n( Z/ i' k不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    - ~  U( I  y7 ~
    / q" P6 b. Y8 B0 P/ X! Z2 F
    无责任猜测:, c; P! E* N3 X( t) R$ R$ j& p
    ) V- {# n6 G: i- \! d' A0 U2 u1 F
    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。
    4 i8 w0 s) ?! ^! W0 p1 r& I2 m+ e* ^% E  z, f  |! N
    6 S- `7 i( W% Y& Z
    1 G2 q3 g8 q! w+ j, ~$ F

    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 - r# a, [- D/ |
    无责任猜测:
    - @( V. _4 h1 z4 P5 N: q" W- F6 T8 H; D+ N& O( c- t: y
    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 ...

    * ^5 C0 {- L: m9 @5 j1 |: B这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 3 p1 H1 d0 A. {3 e+ y

    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。8 c7 O4 y+ C0 l% R: o
    0 n8 R8 a: k+ a, k

    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 0 c* |+ R* A" {
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 2 _. A7 Y4 S) k3 s/ J/ S3 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 ...
    $ \9 F- j0 j2 v( R: l
    9 [) C, M; X2 ^! i
      x% U1 R; W1 a, g% K: j% S4 `$ }
    . x1 L- B8 W9 I
    2 `8 n' M$ J8 X$ A) t; v: K5 a( e
    : d- P3 k  z) o3 y" N# k3 x, v
    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。3 q1 Z- T, E7 `  }% d
    $ [; f. v; ^' {& {# h1 ]
    % s$ M& A  \! 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 ' M0 T3 U% d0 D1 U- z
    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 ...
    1 {# x$ f& u- Y! `
    再给你添两张。。。* u! Q3 w% F, o' u  e2 p) r* @

    & u  N& g+ S* w) x. I+ c: l2012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 j5 M, @$ o  ]* M+ b- q* k! o. T 9 F8 T* G/ ^+ ]
    7 g* ^; ?! m2 M6 D0 [  d, t
  • 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5 e9 M6 |! B: ~; {* B5 G
  • 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。
    8 P. Q6 i4 @# Q+ 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。
    5 W  ~6 O0 j' 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。
  • 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
    , J. v' [# n, a2 ?1 g3 R  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 ...
    2 l( i3 ]/ R  h$ W- k
    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 - G3 ~  r% w0 F. O5 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。

    5 }7 d& _" R! u4 V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 {1 E( r, n! P0 g1 \5 O6 B
    ... 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。
    ! f& R/ |$ G% `
    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。。。
    1 V  y! O4 I0 s3 A6 M

    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?6 n$ w# i8 Z" Q" j: m2 a' d
    ) r" C9 V; l2 r& ]9 _
    以下是我的看法,不知道对不对:! z3 q1 m! i# G6 @9 s

    + Q+ s% g3 b8 H( L7 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。
    / r: }# a4 i4 F" t, ?
    : F2 Y; q, L7 n! \0 ^( E) X7 v6 |这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    , M& h  K: b  f$ ^+ ~) m
    & ~& N  f/ @& I0 s0 Z6 b4 ^但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    7 ]! N. h1 i- S" |/ n% W& m
    # p& q0 K+ T6 z而这种球形首对商船却很合适。
    9 [4 u8 @. M4 X8 o3 c- J% ]8 E
    + E! B6 j- o, v  N
    4 \2 L9 v, Z5 Y6 l
    ) p: y8 ~( n) m
    ( C# s; n2 @5 o( d* C
    # O$ G/ I- z9 }( a' g

    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 + `: j0 S! [5 d
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    + x7 j8 i8 R( O3 ^* F请教DDG1000的船首是否算这种球型首?! z2 o9 z; S0 T1 U7 `7 x2 o% N  p! R

    % t  v2 E8 Y6 R# r以下是我的看法,不知道对不对:
    % B: S. n' W! l2 S
    % I9 P9 O1 m7 A9 V

    % }$ u# P$ V7 D% i, F4 c
    / z, I( B" H( \$ T) BDDG1000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。
    7 l. [' G9 `1 b- }, e2 s
    8 \7 Q) ?9 n2 z( s7 G- G
    - \. ~/ m6 m0 B* W* p- q# r5 v, f6 f1 Q+ l$ E. b
    ' }: W7 B0 P8 P4 t5 R$ M1 a. 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。
    . F" T0 m" T$ `2 R1 ~
    4 o) k) `- H1 U- W$ ^# ^7 T  @! o, s2 D5 O! W( c
    ) `6 `5 A. y1 R1 o; E* j. f; W% c6 O

    & R) T; U$ [% b# Y; t8 g2 Q( V: t6 L
    9 L& B+ w8 O8 Z  i& L

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