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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
9 `: k2 |0 u! `0 W8 \1 }
, c% m; Q3 z3 S4 A9 d4 F. X) \2 h; o# F6 c& u; i
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。, D) U  [: l7 ^5 g
8 K* [- L# W$ C2 v% ^* _
5 G  w9 ]* _  [4 S* O1 c3 a
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。' f9 h( V/ l( T( y4 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。: @" K( n. ^0 z9 ]- ]
4 n6 u0 H3 Q7 T
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。% Y, Q! E7 W$ m, v! Z( l6 c
8 c9 ~' `8 v9 m; q" a
. }1 F* K2 q+ C

7 E, I6 R! v" M' J4 _/ B7 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。  ?1 Z) C5 n3 x% E: P: `2 h

& `* z: m0 I$ D5 L- }  ]/ ~8 L2 O9 Z
- m7 L# i$ B& U! {$ p+ ~7 N
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。
3 d7 q; {5 Z9 W# }# z  _1 Z& x5 I/ Y
* W- Z7 W! Q' n
  r3 R( `3 ?  [( X: r* C
. N" G  H9 }: w: ?7 W: {浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。0 p$ b' q6 w# N5 B; }8 ^" ]

" A& Q3 r; G" F- X3 d( K/ a& Z. e! d

. |2 j1 X+ F2 T2 p/ q. ^" m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。# m- x, v; Z0 a/ p* N9 X# {+ o

# b* u, U0 d1 b4 j: ~2 p! J& a4 ?( W' F2 P  E3 D3 u4 ^9 q5 D) f

' F. N6 ^8 _& }- b4 m0 O$ t舷窗都拍碎了
3 Q# J. F4 Y* F- ?, q, X- J
1 v% A9 P, f% }$ }3 e# `; J" Q  f5 g3 q7 h% [
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。8 d" |+ b2 X8 V4 C

( X7 G9 n8 V; R! J6 S, J' X: W( S+ D( r3 h
  i, t* _& f" }3 S% ?- b- s3 X2 X
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- x% Y% O+ i2 H/ u- k2 E
  Y' ^; q: [' O9 A) `

! Q, j! W1 o1 S0 J  g0 D% c
7 b7 u5 i0 ~- Q% }% c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。
0 j5 q2 `5 L" f4 {( F# V
% U* i: t) ]% m2 `
: [0 M+ D' Q( x" _1 Q5 l$ ]; ^. I# [5 P5 f, i; z4 Y0 L$ I  @
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。2 q6 d( L- b  r4 y
) P! k& N0 A# ?

7 K4 z3 u( n/ `" W, ~5 a; I
/ n2 c0 g9 p( p4 T; A1 O: A5 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。
2 s" V2 N# v* D. e$ c' V! Z, U
/ y8 I# \: ^6 `* D  J1 J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。6 ^: n/ Y; K3 _0 O

7 @; r- g3 w9 X+ Q' `4 a0 F1 u0 V( i' i  S: r

! |4 A) L- X- y$ I: S8 A一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。/ F+ \& t7 f- h, G# T

9 F, ?* e, V3 G( j' F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。5 _) V6 j" @3 O7 d
! m; y3 Z2 Q  W) h" a- k2 Z& P
# ^0 g5 X. ~, d2 m

  n0 }( ?4 {4 f4 n& T4 Q, o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。4 ^5 `' g$ x! ~; a8 V3 b6 ]' L/ r

9 k2 C5 l. p# }5 L1 f! a
" H' m! D' Q  P, E

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; z1 O, f) N: u3 [- i
    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
    2026-5-22 04:48
  • 签到天数: 2166 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 2 d1 ^5 V' U, I; U( E+ Q/ ^# g
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    * Z7 U* U4 ^/ C7 m不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    ( D7 Y9 h# G6 [) B( Z, [
    4 O- D, m. v, O
    无责任猜测:
    ( n4 K9 t  U/ J7 i- C' q  ]+ a. v0 X0 Z0 E, d% z, W3 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。0 D) a4 X" V7 H1 o% W, m. L" x2 O% h

    ; }: p' D6 k; d3 g9 h
    ) [3 t& D( o3 [  J. o9 ^" i
    $ q! `, f5 t. C+ r% i

    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 ! w' Y" j& L/ r! `( r+ y
    无责任猜测:, N9 q# l7 w1 q

    ; u# y( t8 _4 [" M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 ...

    & U9 o7 @6 H. Z: Q9 h! n这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 2 K. O" j& m, {& d

    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 i, E# t/ z" H' h4 i
    ! H4 W, v, l# z5 \

    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
    2 G% y, Y( F9 o" m" |6 J& ]7 a
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 3 P  t1 F* A9 H9 }
    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 ...

    1 L/ }5 E; ~* J# y3 \# e1 H/ d& h1 l9 W1 u1 X4 a8 b
    6 X. B6 k/ x$ }+ E/ H, l- n

    6 j0 Z; _6 u0 W1 H% d% e) x2 I# g7 q, R7 d, ?6 \9 _. `

    + ^% _( o" q1 ~* H. I4 F4 U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。
    9 g2 l- o7 u6 X/ s3 Y) ]( Q6 R/ B9 {/ p! L
    8 m! I9 M' U/ |
  • 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 3 A0 e4 _0 F1 q  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 ...

    / V4 A" `, [5 V9 @5 `7 E再给你添两张。。。
    , ?* [  n  }! p& R( s
      Z4 c# V8 v# @% o2012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。。。
    2 C+ _* z9 p  s( T3 p  E
    4 G$ v5 h+ N0 J- u5 c; ?% ]
    % i: T( M  z* i- D; q; j& V0 g
  • 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, o; x2 B/ e* f5 o* X4 n% {* B8 u( h
  • 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。' d" m6 C) b) c. w2 G
    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。  L& {4 g! I/ A  Q2 j) f
    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 : l' {- _6 _3 x
    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 ...

    7 l  _9 ], v( G5 o7 j! a! ]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
    5 s/ F( V6 c# p. B  `# A  e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。

    1 N1 g8 g: L& {2 U  S! F* ^! r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
    2 T& x& z( D; s+ |( K! k. u... 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。

    * A0 S3 J" r5 k! R: O! K5 J; T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。。。 ' \* H- S3 A( f% I

    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?
    + e% T+ d# i; d: ^' d; G( i- u9 J& u2 X6 j9 m! s6 g6 C
    以下是我的看法,不知道对不对:
    ! M3 ]7 w2 k: h* I" M8 Z8 n0 [
    4 R' q9 M* ?" Y2 K1 d) ~) A$ `9 G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。! ]% w0 e6 h) M* M+ C* x2 q

    6 [) @" L* W- S' G! x# ~; e这种船型一个附带的好处是高速新能好。7 ~& ~0 ]# l# d( O

    3 |/ x, l, k! r8 M' l但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。! e" h" c- \( e2 x+ S5 {* I; f
    1 b- ?' K: a( C5 \4 E5 h/ W9 m
    而这种球形首对商船却很合适。; C3 T2 |" m: d- j+ b2 y; j

    2 {- j( [/ R9 t2 S! u7 Z. U; c6 L3 ]% X8 B
    ) d- l2 s) m9 w' s. _
    . K: ~4 P1 e& A

    $ ?) q8 m" O, J* C3 [

    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
    & w! E% q8 ]$ ^0 r0 O
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
      N9 T: _% K% N5 U5 f2 O" p请教DDG1000的船首是否算这种球型首?2 s5 P# w: C5 D$ u& D7 b
    1 `3 }+ N  I' h& K  ]1 i  Y
    以下是我的看法,不知道对不对:
    8 w5 W. Q* n* J& ]+ c4 H" `
      j) \" ]. }9 B5 B# ~. z2 m* O

    / T; B6 `7 q; t+ d% x2 B
    3 u8 {. x8 s. 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。
    5 c1 j( A! `9 C% O2 }1 R" `. j8 o1 r7 G5 A& c  g9 [

    6 V% q4 i# m) b
    - C, x" E: e3 E# E7 t# f+ g1 W9 d1 }* U7 S$ d  r
    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。
    # X" ?3 D; \0 f+ S/ k( J2 A" @$ x- Q" l, R

    : ^/ W9 k5 L. L! X* U
    4 r/ G4 o  `. `, j8 d2 _3 q) m* }! p& P6 J$ o2 b

    6 L6 f( N3 W4 Y0 h: h

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