【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

) z' ~" `/ k* f  l9 _

. [; }1 d) D2 |# ~* 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。
, G) C7 o: X1 N* w+ z5 U
+ b# B. A: U" j
% J9 R/ e6 {) h% K9 e" t9 o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& T6 R0 [6 A/ 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。

* |6 I9 Y7 q0 _$ m发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。


. r$ r1 b* N; e4 G6 R
% Y+ W- ?( H6 d6 a! N& h& u6 f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。

% @5 Y: F% a/ d! i5 f6 w
( G" {0 m5 W' S5 Q3 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。



" t0 X; e  h9 h+ i浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
" k) J2 P3 a. _  q) u* l) m5 [% W# z


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。
" h4 o% E( |7 ~! c/ M; _

7 ?% |) \4 H$ ~
( ~4 F3 U3 k" J7 P4 M舷窗都拍碎了

4 z0 L4 M; N* E7 L; y' |& c
0 O" P) K& D/ j% A, O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。
$ a: F" h  L* F$ b- |( W
9 ~. z* a0 Z  P" e7 w3 j' P
2 x( p6 w* S2 l
. J, Z: ~9 x! x5 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。

2 l9 }( a, ~2 i- 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。
; ]+ M9 }; Y/ O7 C2 ]: H- Y! T& @6 d

1 U, ]. |0 Z8 `" n9 D+ I: ]7 G
, `  T6 l% y: i" q: U% V2 A! c; w人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
6 Y& B/ u# r* X$ T( |& n7 j
" i. q/ _% T$ e! A( `+ Q

) t  b& ?  J6 X7 r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。

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 J  _5 j+ U0 h; R: R, R

) V8 R3 M9 N2 s9 u. b1 @8 l% v
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
, ~) U' y* z; W% q
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。


7 M5 q- v. T9 ^1 o
, U( J. v. n/ C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。
7 x# L7 T7 N: Q& a

一无所之

看那张船被波峰拦腰拱起的照片，看得我都害怕啊
+ W5 Z' S7 V* s0 f- Q* p- L悬啊，这镜头怎么拍的？

猫元帅

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。

MacArthur

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

njyd

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。

holycow

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

高朋满座

第一张图乍一看，我还以为是屁股向前在倒车...

潮起潮落

MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

. V6 @( a6 }6 l+ n# \无责任猜测：
' g0 B) y. n5 q( E
- {# b( m/ z# x  l% i2 i, Y% V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。


) D$ W2 }" `5 ^3 c: ^
: [/ ?' M5 Q. _

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
无责任猜测：
3 i- b6 D* N/ @# t9 w+ |2 [/ O
' H9 Z0 r8 [- 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 |# ~, g5 d* S6 ]6 a; D这是一个需要定量分析的问题，咱们都只能是猜一猜。。。

库布其

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。

潮起潮落

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
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 ...

* J) C- S* \' i1 B0 F
1 K$ s( U- U9 K# M- S" ~


! U! [: n$ M" b: M+ a$ 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 `( T# P. M1 E4 O: M
: w9 I2 p0 b4 x2 C) n  H

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
4 w. \4 j5 Q( ~4 S: B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 ...

再给你添两张。。。
. ?2 ], J* S* N7 S2 ]1 v0 z
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。。。

8 S  C6 U% c3 ~0 E& X0 C

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子

东湖珞珈

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。
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。
' r+ o3 s  y3 k! u6 i/ Z  i! 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。

东湖珞珈

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

冰蚁

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:36
$ p0 B& b4 L/ q, S& |6 Y1 ]2 \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 ...

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。

东湖珞珈

冰蚁 发表于 2013-3-19 01:02
$ _; x1 S. S9 D- P) x& d5 i( h) 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。

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。

MacArthur

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:32
... 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。

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。。。

TopGun

请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
/ M7 D3 R; d% o7 T8 s8 C1 n2 m
8 a' D- G! z9 ^; F" \7 v- d以下是我的看法，不知道对不对：

6 g5 F. L# ~  U+ |* S7 I& `4 e) W) p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。
: Z. K2 p6 V9 ~2 @
2 @0 ^" V; `) ]3 v这种船型一个附带的好处是高速新能好。
" p- ^9 ?& S3 c6 K! q( H0 o0 q
但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。

而这种球形首对商船却很合适。
7 k2 c. g/ b, D; j- [! X
2 t5 r+ w* L: f+ z* ^


( Y/ M; [3 A7 ?2 X! P
1 {( s, L1 u' Y; `

潮起潮落

7 z) b; \5 e1 W. i5 T, @# x

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
  D1 [! A, d, m) O/ i
以下是我的看法，不知道对不对：

2 q  R( Z6 s2 m
DDG1000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。

- R$ B( }  P3 a; b( e

; s7 O8 G' I5 G/ q! b
; N* `/ z) N7 X' o" X5 y( x: ?- B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。
* V# k! i2 x& E$ s4 |9 [; S2 k

! L$ V0 C! G: \$ G
: d8 u- m2 g% C9 \) D' o, _- E
. S, C9 U* ^2 x3 B- u  U9 T$ Y
$ m4 s! u* r* [4 @