【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。
: |4 E4 A: s& I; U: C

9 y7 m/ o( X( {: O* O6 }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。
9 L* K7 r9 N6 T% P' ~$ k! a* r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。
! A* H5 w) ?2 X& i+ \9 h5 N
& |( l4 T+ y) v$ }/ Q0 ~* m0 i5 D+ V发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。



  P9 E) l5 C* s" o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。
: F( Z$ }& l( p
  ]) O/ h, I. K
2 V3 X* C7 s/ u* g* [) h5 ?
" q# O* Z; D. t3 H% V& _+ Z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。
0 V+ z2 o( c  b( Q0 i# e

) d  D. s/ ]% D* k# z  a: \( x5 x
浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
, F2 z+ y1 S  [3 s
2 u6 {0 u7 i# ^# I

# n" ~% ^4 @9 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。

1 z- b( S9 D9 A8 M
7 z0 J- ]' ^* l8 U0 z0 l5 h
: s8 `1 g, U  \" @2 J1 V- i% h舷窗都拍碎了
7 ?1 y0 g+ |: Z
& E# d4 t  ~' Z: t' J; `
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。



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。

" H7 s& c: b/ x; j
) ~6 a- Z9 _0 V; }: Z$ b% _) H' o
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。


$ z7 a) G9 D  z0 C& Y' _
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。



$ \/ L5 D1 w  t6 y( D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。

  T  m' }- o5 \9 N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。

4 h& D% q8 A& Q

一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
' v5 {: c5 E# X$ }) r2 n6 ?
) ^* G; P$ |( Y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。

" r$ ?2 E, Z% L9 V' X
1 u0 V7 ^9 }# f0 k  c! N& R
; E1 D7 u" m% l4 F) _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。
. _( e; K0 ~* L% {$ V

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
  y' |( n% _% m8 R- E) Q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

2 o' a( W2 l& X& w% @
无责任猜测：
# ^' x) |/ w7 o
% G: ~6 K9 ~! X  P! V3 G, 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，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。
- U$ q! [  n$ u. s" t3 X1 H


, k: D" |+ T0 N& X/ X

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
无责任猜测：
* M- F# o! p. s) r
) R$ K: l' \  ^7 }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。。。
0 X7 R# C9 F$ _; K+ J& x! J/ H3 w

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
* b( a- I3 q8 R" v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 ...

8 w5 F2 g( D* r4 U7 G


$ y3 X& @- v/ C2 _7 u
4 d: [: M+ m! Y$ B  ~; e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。

/ B. P7 V0 U7 r6 m2 x

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。。。

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。。。

. J4 B) g3 c4 B! Y& u% y0 {
& A4 z. G; }  y' q1 T3 x8 ~, Z

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。
: H$ }5 E- k. s% [5 V# }! j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

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
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 ...

5 q6 t) v  `, I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。

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。

6 d$ b, H, T0 N8 y% U* c  ^# d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。。。
+ {: e  }7 E2 _+ X6 ?! ^5 k. ?

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：

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。
+ Q1 g# W9 f' j" T: s- p+ M
: u/ l8 M4 b5 m9 p3 Z' I* `4 @但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
+ {& |0 q8 X6 o, Q) E6 u% l! E
而这种球形首对商船却很合适。
$ {3 Q7 F3 P; x8 z0 E# z8 W
" S/ I6 b5 |4 z( W
$ }# ^4 V+ _3 o8 V0 h6 ^3 g
& _7 D. ^2 k% Z# o  X! P) c
5 A7 ~5 `: I. t1 r
0 x3 [* c3 C. c: }

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？
. Y+ ^$ q0 @3 ~0 v
3 b+ \, i% q5 N" @4 R以下是我的看法，不知道对不对：

7 W" |9 _  W- U9 m
) o! x5 g) G. g  V( Z
; R) y4 ]9 j  S4 XDDG1000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。




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。

8 X* p3 O" L; {3 ^

5 D+ _( B, c7 r, @( y# H0 m* g