潮起潮落 发表于 2013-3-17 15:24:55

【原创】球型艏船型:未来船型的时尚?

本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-17 15:55 编辑

http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150245z636bmpdcdhsy9sl.jpg
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。


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。
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。

发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。


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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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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。


http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150305prp2i6gug8za00hh.jpg
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。


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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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舷窗都拍碎了

http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150325u6fgu01psmf8pe6s.jpg
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。


http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150331h5rgr8kkeqk7isws.jpg
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。


http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150336gi3zbcjtl09iscct.jpg
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。


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人家推出这种船型是做过大量水池试验的。


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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。


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一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。

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。


http://player.56.com/v_NzI4MzA1MTY.swf
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。


一无所之 发表于 2013-3-17 15:58:54

看那张船被波峰拦腰拱起的照片,看得我都害怕啊{:201:}
悬啊,这镜头怎么拍的?

猫元帅 发表于 2013-3-17 16:33:29

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 发表于 2013-3-17 21:35:02

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 发表于 2013-3-17 21:45:44

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 发表于 2013-3-17 22:32:43

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 发表于 2013-3-17 22:49:26

第一张图乍一看,我还以为是屁股向前在倒车...

潮起潮落 发表于 2013-3-17 23:40:27

本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-17 23:54 编辑

MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 static/image/common/back.gif
不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

无责任猜测:

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。



MacArthur 发表于 2013-3-18 05:44:53

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40 static/image/common/back.gif
无责任猜测:

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 ...

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 发表于 2013-3-18 13:05:24

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。

http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/17/150325u6fgu01psmf8pe6s.jpg

潮起潮落 发表于 2013-3-18 15:43:39

本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-18 23:47 编辑

库布其 发表于 2013-3-18 13:05 static/image/common/back.gif
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 ...

http://cdn2.horseedmedia.net/wp-content/uploads/2009/11/1206068419g4cHE2h.jpg

http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/18/234459g05x30p11olyxugo.jpg

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。


MacArthur 发表于 2013-3-18 23:56:05

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43 static/image/common/back.gif
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。。。

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。。。


MacArthur 发表于 2013-3-18 23:58:37

看看七米高大浪是啥样子

东湖珞珈 发表于 2013-3-19 00:32:39

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。
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 发表于 2013-3-19 00:36:03

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 发表于 2013-3-19 01:02:44

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:36 static/image/common/back.gif
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 发表于 2013-3-19 01:11:02

冰蚁 发表于 2013-3-19 01:02 static/image/common/back.gif
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 发表于 2013-3-19 01:20:40

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:32 static/image/common/back.gif
... 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 发表于 2013-3-19 01:29:01

请教DDG1000的船首是否算这种球型首?

以下是我的看法,不知道对不对:

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。

这种船型一个附带的好处是高速新能好。

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。





潮起潮落 发表于 2013-3-19 09:33:06

本帖最后由 潮起潮落 于 2013-3-19 10:42 编辑

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 static/image/common/back.gif
请教DDG1000的船首是否算这种球型首?

以下是我的看法,不知道对不对:


http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/19/100135m6ptp3th78szh09h.jpg

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。


http://www.aswetalk.org/bbs/data/attachment/album/201303/19/100918btr8lffz8oraooa5.jpg

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?{:soso_e113:} ),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。





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