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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 # T5 @8 j9 q8 F: [8 A" \
' z* c6 {" a5 \' I

0 S. Z0 u5 }5 m球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
& s+ Z7 ^* M6 ]5 G& e  Z3 N' F, ]( X5 n9 B, ?

9 d* f5 ~' k" [6 ?/ c4 l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 [  u7 T, R. j; K4 H
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。2 u) R1 S- s3 h( |% ]8 I) g2 D3 u* z$ G
, a. u' J; P* I( A& X
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
4 K: G: A( o* K/ D
& K& R( g2 k9 X7 m. |: t7 j
) ?' H' i0 g' `8 w7 Y. b! I+ B# U5 @1 A" v. e) W2 k$ W2 |  L' d
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。; p6 \+ W1 |( F/ s  E; E
  R1 [% E% Y7 S3 k

/ X0 J. T+ u$ z* [( R
2 Y- o: j* u. P8 D# e' ?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。8 W; V8 F# A- B
6 C! z3 f/ L6 E0 }5 O

6 ~, Q9 E* t* Q- h) i  Q' ^1 e- Y. P# ?! Y+ o
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
" K- y& A* o) Y( n4 T6 u9 i
) p0 K- T# K# G. P6 B4 w- y; G% Y4 O( q$ U) b* S
8 E; @3 W. t' S" [9 c5 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。5 X: v' j; P  H$ _7 q- r: B+ G$ V

6 e1 `7 Q- [7 A( h5 \$ D, o$ g! a( S3 P$ V  J
; S9 h# m( g5 M8 q2 t
舷窗都拍碎了0 M# D5 R. v0 _& b
" W8 D1 e* w3 Q3 M
7 C2 d0 w) ~. p8 a& Y
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。
7 u/ l7 A2 k' p
, Q' L4 Y8 r: t/ E' U1 C2 |
, E/ z& g9 a# }# l# X/ N' ^- ~5 J0 M5 C) m" W  A* \: M
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。4 e& X. Q% ~( Z7 m

+ s& T& W8 f2 K9 }+ _- f- u8 a, @2 s+ |+ z3 J) `

* `7 X) a1 \; z: Z$ j, |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。: o; \2 Q. S: f2 v( @

# E% z" D+ x( Q* X7 h) ^6 a+ {& J* o

  B6 q% `, t9 a' {: n人家推出这种船型是做过大量水池试验的。/ e! P) G4 ~" t& k2 h$ {
( M! E2 k- E' J# _' }
. Z9 |6 J. L9 {0 A$ K
; C5 h% O. m4 L8 y& |# @
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。" x$ O% Z) h$ W# J' r

! A0 o. [" f2 Q& S& ]. l8 W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。
8 |) h! v3 }) o/ T6 P. |, V: ?
0 k; k- _5 i2 e0 A4 {
6 i3 ~  e1 Y2 a9 q  P) x' \$ {* i6 k0 [" `
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
1 g3 O$ r: }' W. @  U7 T- j3 n, S7 A. B& t# ^* j8 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。
, t2 m+ z2 ]5 R9 z
) P+ a$ H) e" o) ?5 _. ?  L5 H# o$ E5 N% ]
# t; ?" m% E4 b# R! o3 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。
2 y" n5 t, z! ~/ j/ r6 y$ t+ _3 y2 j) p( g; T
+ c+ x, ~$ }1 B1 T3 z

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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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: c2 z, }' T+ U; D- K: k6 A
    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
    2025-5-25 06:46
  • 签到天数: 2086 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
    $ v4 a% }. B. f! f& c
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    2 k/ t* h, }7 ]& c7 z不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    / z  |! H  r% T; r# I

    3 i- t* K4 Q7 D! O无责任猜测:
    2 ~, u% x. }' v( m0 a
      l8 T  w1 i4 n$ }! 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,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。: J; f, @$ w( p, R% H6 x# \
    : X: D, q& h8 @
    7 q1 }+ P1 \9 [. `* Q, ^; P* U$ h

    6 A! q! R2 d; l0 c

    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
    ( _+ c0 {4 R7 }9 M无责任猜测:( I4 I( I! v! Y  e

    . W( [: Q5 c0 z" g  [8 F, _) 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 ...

    0 s2 I8 Z3 z+ t7 E这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    : g2 k0 ~9 T/ B( X8 b  Z

    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。
    * \* k: N2 l8 F# z+ V, O" ^, `& ]% C! L" G! z1 a; r+ v

    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   ~+ N* o' J$ r  m1 f+ ?/ _
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 : {2 J. }# U. O7 I9 k
    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( t! |3 x5 p0 n

    - h. T8 [  s/ P$ y( T
    2 d8 ^+ j3 H# S# ?6 d. A+ T* k  T
    1 F1 D6 S9 m- p' O! C  z* S# @8 R2 k5 Y4 t" O
    / z6 B$ }& v. d. N
    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。
    : @" I, A7 A- S. n2 X5 r% o/ `8 S

    # ^* K( ^3 o# }% n! U4 \
  • 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
    ( u6 w9 u2 a, v  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 ...

    . D  g8 \, r$ o4 b  v再给你添两张。。。+ ~1 g0 E6 S" f4 i0 W( f

    ; E6 U# P- W7 g2 d2012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。。。
      W7 L$ @" G$ Z/ }
    . e* Q" p6 c. H( _# ?& N $ s% [# `2 k! y+ G, J% Y# f
  • 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% ^( \; A. q& b# G1 L, f. c
  • 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。+ a4 [" ?* Q- q& ^8 Z
    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。
      m: I$ V8 e3 `: Y/ ?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 ) @* s& O( O; j
    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 ...
    " N* P5 t" Y5 P/ W9 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。
  • 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
    ( `+ I+ M! q$ p- E- u/ h5 N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。

    8 A) {' O  j0 l3 G8 O( r" 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 # c2 T4 U6 p! N( D8 O
    ... 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。

    ) X( p  Q. G4 O2 M% 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。。。 & a! u2 |: I$ F( L% c; b) R

    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?+ P6 I  R% A4 R" R. {7 F6 N
    % N; q$ {+ y5 X+ L$ Q
    以下是我的看法,不知道对不对:+ h! j; _9 x$ B; h; }9 k

    1 {; i  {8 C( N+ O' U+ Z' b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。
    1 V( ^8 i; L$ s4 U8 a* i. J! O7 F7 y
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    ) Z! t% `! V5 r; N7 m
    8 E$ n# e& ~) m+ H但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。$ j3 n/ ~! D, Q9 G' A; \7 L6 p

    ' U, N! G8 f$ ]- E: ]$ A0 Q而这种球形首对商船却很合适。) v  ?* G$ G; A( p; U

    : K, W  j  u9 [3 S  n- Y
    9 L9 ]( M$ s! H! U( `9 n5 h/ M
    ! u5 k& E. k& {! ]4 V3 w! G0 l& ]8 n* M, a0 d3 M
    # ~( t- n' X+ K) v+ a1 k

    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 ( T6 L5 P3 ?2 D4 A* N- {
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    5 r' Q2 g( x1 G% K. L4 s请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    0 K4 V: w2 ~$ o# c; l6 ~$ N5 n0 Z' j5 F$ G$ ~% p1 U
    以下是我的看法,不知道对不对:
    ! A6 K5 `  g" C8 F0 y8 y0 I' n

    9 Y4 V7 S+ ~* a/ H2 w. ]/ }  u8 l4 S

    9 C7 ~/ K& [, QDDG1000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 p7 c  g0 h& Y) E# Y' N; n3 W& v: Y
    8 U4 x8 p4 Y5 Y; D2 H
    ! Z) r" G, N/ O2 _

    3 s/ }7 \* p$ L, 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。
    3 s: A' [7 M! _9 I- K$ A, i
    2 p/ J3 i: E  M, a% O" v
    * @7 G. z9 R4 u1 q0 \# ^, F! C( f. \# n4 Y" }

    * K6 B+ j0 ~9 S* T4 Y% _3 f4 m, {+ B! _+ ^. q

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