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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
( T4 k3 O' D2 l4 M4 @/ S- i% C/ P' ^9 {  ^0 _; p2 b" i

3 ^% I0 S& }# y$ E( U- B0 _球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。* u5 v8 @5 `1 c/ O6 i5 H
+ T' f/ p2 v! U, O( M

: C4 H+ I% N  {* ]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。
6 o" |. |0 _4 l6 ^+ u8 t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。
0 ]5 U9 `6 s- F* o5 @' \# x7 X+ I1 G% f3 `6 {0 l) u
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
; p- I' g+ ]+ Z! J- w" M
5 r6 m0 z- J6 D/ \, l
2 g, M  G3 w! o! L+ |
1 e; C" J% R2 ^) V: n+ c0 [0 W; K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。
0 b; s8 z7 O* C) ~5 ~2 |
; w: p, q. ~+ e, R. v' `2 W! m

  s; o% K$ `& c3 \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。! O0 l  Z1 U2 T: {  q
" b; ~* D0 S/ Y9 \  x0 n) ?: U

6 y% e& [, f9 f7 K8 y  U/ U" E8 t& O; W" @
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。: J# H$ l  B/ N0 @' `: c; z2 z
8 j& p; W+ u! E1 G
/ K( D! W+ G1 k4 K, J! Q8 R

1 _9 b* N0 Z5 \& i; N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。; ?% ]( Q9 s; Z2 O9 K1 ?8 E
8 d/ f6 |$ F" V% s4 f, K% i
/ u. t. \8 c$ b: z/ I. t  u4 v

8 N8 V' w) X5 t2 P: T% r舷窗都拍碎了
: x" O8 K2 T; P4 E, z" w; w: a
& M- S/ n, y! A' s
& D& O' t* d9 d1 }- S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。" {% y# h8 n* O# D- F  i& G6 V
+ T1 E$ y1 o% u: }2 ~
! }) l% Q: U9 p: s+ N
8 K% _% g6 q, d6 L  H  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。
1 o' l5 O! U9 M0 \$ \' `; f  E; k9 b2 P% e7 P
$ E/ {) B- {  }1 ?7 v' E
, h; m, m. Q  w" Q! f7 h
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。
- W. y$ Q* g# Z/ h( b  K% T1 `# Z. {9 H0 F" ~7 R/ _8 `/ l  J
+ _5 `' z. B, S4 N$ v# Q, n$ j' g6 g
: G8 d/ U, b3 z3 B, n9 S, ]
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
- |% Z# [( M/ }6 ^* _, y% A
7 M+ k7 W, T9 k  C* s4 L! `0 c( b5 S! |0 q
  Y3 A/ M, f" `/ o3 A
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。
$ `( q5 [; T  h9 t7 I
, b" A( b: x* e/ d6 }& X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。
" v! f2 A4 c( p# I
2 a# i9 R" B" w0 o! X5 y% }
1 i3 X9 f( I) C4 f+ Y# q5 ?6 r
& d( }* k( |& g/ _% o3 N+ ?一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。9 R/ p+ j9 g1 c) n: d

- I: ~  I- n( ?. y/ j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。
* D( B6 C9 h0 ^4 V4 O' `" ^& M0 |% |! v2 L7 R. f, S

- t6 r- j5 X3 G
$ S1 k* r0 V3 s7 n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。  q* T8 f/ m1 F/ q: H
2 ?6 K8 M# c9 Q  M8 y

- U" d. t1 z& ]. f6 t: p

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
MacArthur + 8
北京阿新 + 2 谢谢!有你,爱坛更精彩
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
    ' k: j: Q* q/ O0 M4 U2 k% V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
    5 天前
  • 签到天数: 2107 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
    6 b" _; K% n4 b, H6 z( W# d
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 2 f* K9 }) }4 L0 {' ^
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    5 R3 ~/ e/ x; s! \' Z
    9 H, v1 b! Z) Y2 D) R, M: R
    无责任猜测:- i+ B; v# N- h9 A/ e% V7 k
    7 L$ p" a& N! i& @6 l4 `% 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。) h. G  [# F$ ]; o

    ! l, Q+ _1 f/ Q! z
    , u" c/ r: |6 v) N% M( A0 [, D1 G+ |2 t5 N* q7 m

    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 5 H, i, N9 [6 ~0 V
    无责任猜测:7 B& g! k$ w; F
    0 T  S% l" P  v$ C1 L1 s* u0 Z
    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 ...
    ! u( n- K; a+ P3 j/ B
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    4 C% z* T& t9 m1 d' p

    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。
    * W6 Z! H! o6 A: G+ Y7 r
    3 Z7 H; t+ `2 V% e, Y& c+ y

    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
    ! v/ [- N+ Q, W7 _9 m
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 / f% `. w2 E9 E) H4 v2 z
    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 ...
    7 z: L8 N. W# g1 R
    ) S$ ^4 r/ R! q- j) e1 v3 T

    " p$ [. V% H6 s5 O. n6 w  N1 R2 t( v( F; x9 N/ f- x

    0 n9 ]- L* K6 C) K' K* i
    / D$ v: j" p9 T& p% {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。
    & H6 l1 o* U% r! j1 @0 V
    # W& Y1 _& z9 u+ Q
    * S- h4 i$ P& ]1 G
  • 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 2 \9 ~+ p& J/ U! g( T, t
    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 ...

    - I; P+ L9 Z+ O! d. Q1 `" T再给你添两张。。。, ]  V- A- ~5 n  R# S
    5 j  ~& u( [0 m; r9 H& D
    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。。。
      U. U9 J! n+ P5 X ; T/ z4 \. U1 M. ?9 J( K
    % C& }0 e! G* A% s' p: M# w( |5 _
  • 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
    , e: a2 Q$ q5 `  q+ }" V4 `5 s" j
  • 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。/ e* S' b! ?& o% n0 y
    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。
    5 W- U* R- \( q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
    ; R! i- R3 H& ^) c' [! ?; t, s3 W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 ...

    # K* ]  X, Q8 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。
  • 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 ; _, m  }5 j6 G4 D  [# B
    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。
    4 X! S9 w! z. S+ L
    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 # z: P4 Q$ j; X$ Q- ^1 ]7 V2 q
    ... 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。

    , |: v- o, ?' m+ e5 P6 T9 `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。。。
    5 q! A% ^; g0 J

    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?
    ; Q+ t1 q7 \: A
    5 c( o# r/ T  V! D+ b7 `以下是我的看法,不知道对不对:
    5 Y. H/ I6 ]0 [: D% ^# j
    ' M4 X4 q" E$ V( g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。
    # F1 \( G' @( b7 ^+ w  k* |* T# H- U7 M7 j
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    " l' V7 i( |4 f7 ~# `! v
    - ~7 D$ b# N7 L  g3 w" P但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。. X5 b$ {* n/ U/ U5 O, M/ B' ^4 k

    , B; P. t, s% _& Q7 Y) y- O而这种球形首对商船却很合适。7 L# \; {9 I5 e( F6 ^5 M4 q

    4 h( A- N% o4 B- }. r  j0 s# W) r6 W& ]! k# l7 {1 [

    4 c  b$ r5 \( S+ {1 Y
    ' V* L; ?% d" R! K' r- J2 N- d
    9 R0 n& H( i3 G- o& N

    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 8 }* v  M0 {+ I" M: D
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 : z! B2 ^* b) L* v) B" U5 E
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    9 J: m; s' U  f& s' G5 K8 P7 Z8 d* z
    7 g' [$ w+ M  K& \3 C, @以下是我的看法,不知道对不对:

    # h! K1 v' h/ l4 b7 t- J& G0 ^
    # G# c3 r3 ~0 L; Y- J8 o, e1 B, ~0 Q9 k8 G
    ; _" j; J$ m- P) l' A2 \( C
    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。6 y9 }5 z9 D6 c! |' m

    ! ~% C+ ^/ c* @: n
    ) i4 |4 Y9 T" v+ }2 [0 w1 {6 m( Q! Y: J, N

    1 c& ?; r$ J$ P, v% ]5 f, ?% A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。* |2 t& d3 K+ `: m8 _: ]
      Q( b2 y! L5 Z

    " S/ k, d% M, g2 g$ `5 s6 x  e( v+ N$ S: g5 L

    - D0 R* P* Y! J6 t; m+ \6 z) F' e% D) U' T5 A: |; U

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