【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

& V* F, d  J" m1 T球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。


" f8 Z# J$ ^, F/ b7 `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。
. X9 F6 ?, t% @/ Y/ ^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。
! q4 f" }$ z- m. N7 \" I
发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。
5 z9 U0 J- [' r2 f& i
6 k- G% q" D- {8 e, I6 U/ d
; H: n9 Z) o. x: |0 G4 A4 [0 n
7 g  N. E3 a" |3 U4 N5 V0 U; _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。
: {7 t2 t+ N8 @- ?4 E

4 _% u( {, U, f
; _/ o1 ^2 S0 n2 o: @( {) w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。
, m" t- D! M  ~, {# k
* H0 t0 H9 Y) J% r# X$ h& h

( Q% T! W9 v" j! X浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
9 g+ S+ q5 y: S% d# _1 b- 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。

( F0 J8 q& R5 p1 ]5 s+ ^

舷窗都拍碎了
: @! i% y2 m+ Q/ ^0 r  C- \' c

" W, ^0 G! a) X1 W( x$ x" ]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。
' s3 B) g1 d3 G7 [5 |

+ b* ?& S8 G2 K: p: M0 v
) N# F" d+ _. |" k% b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。
! u- I9 ?! d: x; g


' I1 U2 k, a, W; i% a& q- _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。

7 U& u# g1 n* y: ~' F
- {6 L) s# s7 P- i7 c2 Q) W
* b- C1 S! o6 v1 E* {人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
6 T& ~: k' e4 X8 O  q9 Y7 b8 `

6 c$ H% S5 V4 s6 F1 T$ E1 m
# E, m2 q. H4 C1 `2 L  j8 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。

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。
* @  k/ b# i* W; K
* p- e! \( I0 ]' R* Q4 x

" t3 E) X, L* y3 f一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
, P- \3 u. n% T
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。
9 G, w* l" E4 O! P1 y: t/ k4 l4 r: f


2 c- d% m  m* v: q3 h6 a$ U4 Z- A: ^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。
% _- p6 z# o% x2 H1 S6 o- y6 E. ^6 @
+ l1 R* J& p* z% T
% O$ T, ^) `( A  u8 k. b6 l8 {

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
2 r. G& ?% c& r. r' M6 D) z0 F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

) N  ~/ D- Z. n. c% |6 g

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

8 z' w6 _0 C4 A+ V& A4 a无责任猜测：

' J/ p& \* U2 y! H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。
$ ^5 E1 z3 a& z$ J+ |! C
5 |9 @& [$ I; W7 e5 r0 a
8 [, d5 l  V$ c  B
+ C/ A  e/ d: ]) ^) W- ~6 u

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
. {  j+ @2 f* E1 n9 d* q2 {" B- i无责任猜测：
- r4 I$ A( c- k+ F4 g
; O$ q4 V! @0 ~3 x; Y" W9 I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

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
% F+ [4 f2 n1 l% h4 S0 V1 _$ H- c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 ...

' y5 ]2 R1 Y1 |" G0 ?7 W
2 w2 i) S/ J& u
5 e: k/ ^6 z7 v  v( v5 B


, V7 p/ l# C  `8 c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。

" u5 Z3 i: e7 f' ?
8 K) V' b' N' ?' q! u

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
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。。。
* K# l$ S! K7 N6 {
, ]+ }- e  _4 R1 L2 h. s1 r2012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。。。
0 R8 T8 p/ B2 \3 z( u, b/ W' a2 q
+ X0 r6 k+ q/ p) m" F8 H

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。
! E3 A. B  m/ w. 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。

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
+ q; u' ?) b$ b0 U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  [% }: D) P3 W% Y# Q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
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。

3 M( M* Z6 {# J8 j9 J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
, L7 h6 q* _7 o; C- c... 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。

- s2 x7 D+ Z, N" i* Y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？

以下是我的看法，不知道对不对：
4 C5 @: B0 T1 E, l" H$ j
; x( _* q- d# r1 ?2 O% Q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。
0 ]. {; ^, @0 S4 K2 V
7 v8 Y7 ~' B9 e! B( ?这种船型一个附带的好处是高速新能好。

  @. Q6 G% j  r3 R" ?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。

$ K) n6 j' H# `

0 \- |/ s' U# Y( C0 F. z) \. h8 E$ q

- o+ T8 h8 e9 B' [8 F

潮起潮落

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
# H0 |) C+ s- T: @5 @
4 `6 H' p8 b% M) R7 v以下是我的看法，不知道对不对：

/ A" W# T/ K  d9 a

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。


% I9 x9 x- @9 V' P: g' U* R
8 U- T) `  Q5 _" e7 M
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。

0 e6 }0 z* B, i8 S& P
6 ]! \+ |/ F  h* U) ^/ N
* f3 F" Q3 e! [% ?& L
% d! O/ V3 D& F7 A