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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
/ i, Y" H  W1 u2 l
5 V1 F& r8 E& D! A0 K  j' @2 I9 T% u/ k/ ?( j# w
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。1 y' @" |! \8 Q& B1 C
8 b* _- x/ K) l* w
! ~' b1 y  k9 N- e8 B- i  Z
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。
/ e6 u+ b$ x: l' d; O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。# H; j! h: y0 ?2 _! O( I/ N
# q) v" K, O0 G4 S: Q
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
- j4 a5 l* i5 z0 C0 o, K
9 ^+ N1 q" @( a/ p& G
2 F* Q' j# C9 @
/ b3 p( J. c6 M8 ]; a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。- ^, Z+ o3 _6 S; B' F
* a2 w  |* l; N( M2 ~
8 ~! `  M- p( a# @9 H

. i8 j4 `0 o# j& f0 |& V' v3 ?# 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。# o% v/ K& d: e; P, Y
1 L) l! r1 d- ]$ W* G

$ u6 p% p9 ^( {& {
1 v$ r' f9 a& N7 H' P0 }- G浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。0 l: h4 m0 @' n" k0 g

2 b5 p" {& |# h# {, }, _% c9 m: |0 {% j# U( {/ `3 g3 @
% h: b  P/ h, D' s0 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。0 ]4 d+ U6 n% n2 B; `
% G' I( V$ G0 P- j1 E2 j1 U1 e
% m" J; @. T; c8 [

' D3 e7 |. t( c$ W0 O, v. j1 b' D舷窗都拍碎了
4 ^4 X( A2 _+ D  z( Z; E7 k4 {+ o' f$ @7 d% y: D7 s* h

8 |7 |1 S9 i6 ~# p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。1 W, T5 l+ Z# W0 J7 v

/ X. E8 l! ^4 h$ V/ l6 o5 s- {
# v  B; [% ]1 {7 Z& F/ R; q+ B: H: X$ [% K/ |8 S' j- @
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。
7 S- F# d! O. D0 D/ V& m" S& d1 e* {
$ g% K8 \' }. D; `. \/ W
: l! c8 R8 q( X
* h. H7 c# W- z) ]) M' j% m8 b8 x- |2 v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。2 X3 B4 E1 C+ H, W6 {& i" \
; ~5 H- h: X0 t+ s' D

9 G: Z3 a# X% Q) V. b5 S" D
6 m- ?2 w; {+ U8 o1 {3 z* n: \人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
: A6 z1 [8 C" H/ a
6 ]% ?  Y7 y& j' l: z- R2 L2 Y3 G$ `% e5 }1 ~! D

3 ^* ~: y# ^# h  K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。
4 }& ^+ W7 I/ }( T) q6 Z1 f
# k8 ?; [5 b+ R' p9 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。
, M& d  u$ |! V/ r, v& k
4 l  P& L. G5 A7 I' b0 y8 r  Z2 `- N; q: l

+ [. H5 \" m0 K6 Y  c一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
8 Q  W& p# f& z" g+ q# F0 K/ j! K; t/ i5 ~( b1 N7 p9 H+ g) ?3 Y3 `$ z
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。3 z6 D1 a: o' O0 _1 X/ E* L- R) O2 C

4 C' B% H6 W$ X0 J9 i0 g4 X8 C5 h) |% `" b0 c9 x

/ N# s9 A+ U& `# w, g6 M" e4 j2 j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。  Y5 n$ q; z5 n7 f; N

8 A* u- j6 u' R; \& V
# V- `; S  p+ f4 X2 A: y

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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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+ a# z% B2 m+ |/ N' S
    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
    11 小时前
  • 签到天数: 2105 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
    : M" I( p+ B: M/ E
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 - B6 r9 K' D# g6 w5 F6 b! @4 V
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    : {7 M' o# T- v* |1 `+ K4 C$ n( d5 t( T8 _6 W3 R1 @
    无责任猜测:  P2 G. f$ l: a- J

    ) g  t' g, q  T) g  Z5 [9 g( r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。- D4 U4 Q8 D: I0 P3 e* X9 b! H

    % w; ~, b! i' z* A: o: k4 B
    5 e2 p, Q6 N5 M1 e0 F' R
    . r2 A/ a/ N" r

    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
    6 h5 N# R# i: Y" }0 b无责任猜测:
    * g& j% s1 V5 o: @3 `
    6 T/ n4 a7 e  {/ Z4 o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 ...

    2 q* g3 K, _* j- ^( o4 C+ G0 k这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    ; j8 Y2 L- M" L9 ]  i

    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。
    ; o+ I. J$ u' {7 b; `5 ^
      L; E: G  a; h# i% C/ q8 D

    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 # m& v1 O0 A( M$ M- e) W
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    1 h3 S( l9 r. _4 M- I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 ...
    " t; q% ~) N8 G! k: \$ J

    . Y1 Q$ `/ y4 u& D+ k
    ) \9 s3 b( k& {" ~
    " j- C) ~7 y/ |$ O% [( Q- l
    ; Q9 p& R- L: n& R9 Q5 n- b2 Y" Y5 X9 @; [  `2 u1 S  u7 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。* N1 z2 s' a5 o  r. P  q

    6 ^6 \( A7 z- a
    1 _) f3 f* l- O3 q
  • 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
    " l" I; z# s7 Z7 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 ...

    / y; d0 {2 l+ d; i/ m. t* A再给你添两张。。。
    % d; y; a! b" C' S. _- {( i( o: m( M3 Y1 E# W: o; o' i
    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。。。
    % k  _/ C! ^$ ^* u
    * z! \4 u* F# f1 {0 r) J$ W5 X" [/ E0 w " e( \+ D# C7 O( ?5 J0 `
  • 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1 I: p$ ?- ~8 @# W# m" D& m
  • 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。8 P" V* [  N( D6 M$ [
    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。
    " D) v3 x. @$ A; `# U/ S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 $ X3 e% G! |5 W" r8 i7 l- s% @
    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 ...

    & `" r  B* L% q5 U" B% K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 3 B; b) ~/ F4 f- V( T( _7 ~# M' O
    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。
    # h8 ~1 ~$ h7 a# z- G$ k4 B
    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
    2 F3 A+ O& J- p  @... 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。
    + K0 r7 Q4 o' T& b" H2 U' 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。。。
    . |$ G! X6 K& F2 z

    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?& G1 P: m! j7 p. P- n- S0 S

    ( p" s# P3 }  k以下是我的看法,不知道对不对:) w  }$ ^7 }, ?4 A
    5 X$ N- t% s: I" \, |' [( A" W
    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。
    $ N: [, j% `$ r
    , s9 A- r2 v) |  H这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    8 j9 {' \% U5 @! N" H0 f" H, c/ A$ r
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    4 a0 `8 A, E* b0 S- S
    ( O& I' u& N0 S- L, H而这种球形首对商船却很合适。
    ! [$ l6 n& ^3 I8 O2 C- D. @6 c9 y) l5 C" T+ I& j' q

    9 x1 _4 \5 M/ N7 X, M
    * u3 w; n! g1 N( U9 d
    & F: s9 J* r0 L1 N* u  V( A
    ; h0 h% K! I2 M# m

    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 3 A9 ?3 J% q% H& c
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    0 ?# D+ o! I5 \2 \- y- P请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    ; i6 B# O- m1 }- l
    / G: D7 J: X8 n; [, P7 f( K6 f! f以下是我的看法,不知道对不对:
    6 q7 [/ f# _" q) s

    4 T! L6 `8 P; j- N. |) t( ^( G) w5 f# }% L( Q: Q0 q
    5 s. J' V2 V0 F* G
    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。
    $ S. i! c9 Y$ I- m* j# o# U$ {! ~1 U

    , D; C2 t% ?- ?$ Z$ U0 I, N2 i: Z+ {- q  g% X$ _
    ! ^1 u4 ^8 O9 P) [$ _, S8 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。
    8 @8 f( l$ Q8 ?. U+ V* y) l, w! R! _8 f! R

    / C7 a' M8 H# H7 ]& q- Y7 H# v  c0 ~7 Z9 h7 n
    ( \3 J, K: H2 W7 P3 j2 O; W  j

    / L  e/ o1 ~$ ^8 X5 o

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