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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
: t  \- P2 l& f& s
, g& J; |' @* s% y
( A, }3 c5 o" Y4 z& G球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。, r, O; {+ }. m: A% }
7 w7 R" K" H4 v$ B# G9 \

) i8 G2 F' X7 a6 M1 a" O6 j; S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。
! p" Z8 E* J. Q, M8 _. k  i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。9 d3 H. U. D6 p1 k- r
' z* J, m2 B4 F( N+ Q
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。
' r9 P& n. c+ v7 A$ h! M$ n
$ ~. R6 v! c4 s
: |+ }8 ^& B1 T4 i& v+ d/ t. M% m/ `9 z. U' S" }/ @
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。
( D: e; {% N/ `! N( I2 @; y# w
' w0 W! F- [* m, Z) F# ^' X; j0 n* s. \, n
6 B8 e5 `1 q- r5 T+ Q
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。* ^+ X5 `! M8 k% D+ S' a

" M! h/ d+ M  Z  m8 M0 _, w
" c; e0 K) g% @) n8 @8 S  v4 N2 X' b  t/ n
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
: {+ w" A) N! ~6 i2 u8 d1 u0 S/ m- j4 _& M* \
0 L7 Q- _5 `" m% X

  Z' h/ ?# b7 z8 J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。
* [3 h0 f, w( I3 N4 \
1 b9 D, [1 m" ~3 L# g; }
% q9 p" J: W/ o! |( ^) v1 ?2 F: x( |. }, O' V, u- a! |
舷窗都拍碎了
8 T3 W! P( b% N8 w: ~  a! z
5 W! D% y0 y6 H( s2 X3 Z7 C2 ?6 Q
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。9 ?. g, `, y( z: [9 |2 _

! m7 E( o6 C4 H9 j& g) a! a; v1 n& `: ^6 I2 n

$ A# T# u0 e' {1 b1 o7 O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 q0 ~( N) M( n

9 I9 n7 n/ S& V' b: ~. z6 q/ d* x% j. H5 |2 v, k
' u/ S: e3 U, ~/ f% w% Y' B
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。1 m- [4 n, _" |! Q

) b, u9 j8 n+ O" O  z3 t$ S, _
& N8 a; b0 Q) \' y0 r+ A; S2 S7 S* a6 W! p- Z; [
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
: I" E& B6 w, n; A' _2 k7 |& o# e& \, W$ u8 I' n7 P) L
, Q5 `# }. |2 B/ N# H6 x% M
, x4 X& f, W5 e2 R% T0 Y( I
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。% e- y$ g) L2 d' _* _# p
; y) h) h- u. n* e! m
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。  P- ]: I& L* v1 N
) ^& f; a& J# W- L# ?* |4 N7 v

' W- b- [3 f# q- U3 [: K! y* H. D7 S1 h3 E" ]2 ^
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
: v; s5 d+ s; r
- E4 E( i4 D! w1 v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。0 b  U  h* t2 C
4 x6 W7 `" L1 G4 L

* q+ }2 i3 P8 C6 Z
* W$ Q- s' s' g& B. i/ x# T* x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。' b1 ?. R9 Q4 E- ^: \/ a

" f  E+ L. j* {. I7 {& m- f; T; B& w

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( f2 F1 _4 ~$ h* D
    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
    4 小时前
  • 签到天数: 2144 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
    % b( Z' k* {0 v6 L$ w8 d' ~8 j- l
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    6 x# l+ }, u9 o& A( o0 C不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    / @- ?9 Q2 v2 N9 S
    7 x- @' @0 L2 R无责任猜测:
    . I6 \* k8 G2 Y
    + A5 ]  P7 d9 p, O- c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。
    3 @' l& \3 z- q' m( s! }0 R
    ; U5 d+ q8 N  S* M: G
    8 d7 }6 Q- r7 d& J# Z. D( R, V! h4 x; z. q

    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
    : N: H+ t4 e7 j7 T无责任猜测:% {8 ?8 t# k% N4 E6 ^3 |
    1 G  T8 [+ k% x# [1 W  J' _6 T
    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 ...
    0 `3 C5 S. s) n! R: [/ w: w7 ?
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    7 b5 I. o2 x& r/ ?6 [* c* z

    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。  h, A3 `; P3 }* [

    2 C) t, B0 Q) q; g

    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 0 b: a2 H, E: {+ o
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    ; k6 c; b: d- X  \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 E# r7 H9 M3 i8 q& v& |
    . t/ c2 g9 l9 V: |, _+ ~# w) E& Y7 F

    3 L- i1 L7 t4 H& k! R, u) G; _/ h" P- O

    . G- J$ z9 q2 E; N3 j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。6 p; z% Y/ J+ B5 |  M7 }2 A! o
    + |: z  S7 g& K2 q4 |
    . x: p0 @( g  G% Z/ d. y  [
  • 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
    " `3 T- F7 O, ?/ L; D! 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 ...

    9 [* ^1 s& o% T! e6 Y  W再给你添两张。。。
    6 \" O8 b( R" S' r0 g: s& s% @6 i2 p' {+ o% b3 m
    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。。。
    . ?- v$ V' N" k. I8 ^
    - V1 {) j! f, P8 S
    + _4 `+ o) {9 ~2 T2 a: f  O
  • 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
    ( C+ H+ l4 n, h( B
  • 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。- A9 c# _! C4 |* }$ n
    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。1 d* w3 M% m# l! S6 ^
    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 , Y  K  m/ H5 v9 G- h
    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 ...

    ( J! {0 I% \5 ]& j, v8 l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 - l% R6 O. ]5 t2 |! H- M
    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。
    . q* W5 C6 G7 c* k3 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
    4 z# F6 F$ G5 o$ }9 {... 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。

    ) w: v( ]0 Q' i9 L% `8 k5 ]+ T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 \4 o9 W: S. u0 K; r4 z, Y8 W! B

    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?9 {7 y3 R* Z; q" @% D. ?" Z! J6 R

    + G* ~- E! l' \5 m8 [& [; p6 A8 e8 h. O以下是我的看法,不知道对不对:( J* w9 k" L2 i+ O8 F4 Z9 k* @7 z

    + r; X" C. }4 Y, \) }2 s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。' p6 u% F9 f$ e1 D7 c

    7 Q3 b0 t, d7 x' N. O" x4 x这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    / [) J+ a- ~  g: s0 _+ _9 p! m/ x% E" U
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。5 w8 M# Z# j( `0 |6 `

    ( y/ h: o) G# r而这种球形首对商船却很合适。
    3 c$ k  y' W8 G4 P2 |' E- S  v$ x  n, ?# B; f9 h
    2 J  T; t. l& V0 h: R! N- S: j1 P+ J
    5 O- x! ^9 a; C' v! T. ~$ g# N
    2 [: g' B6 R4 p, d1 ^) o6 u0 k

    5 |, J$ X1 z& _+ c4 T

    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 E8 Z3 a8 m6 d0 q4 ^3 U, f
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    ' @8 {9 M# G: h请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    . a8 V/ _, P) s) t! O3 \! `7 _  R4 }9 d# L0 A
    以下是我的看法,不知道对不对:

    0 l3 H8 i  t# ~, d# K1 @# R$ d% `2 X# [. x

    + \2 j  b9 F5 c. y- V( U0 @5 H4 `
    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。( Y) n6 M3 |2 q7 R3 x) G9 H, F
    2 n5 @0 P1 l% z7 x# V5 [, k

    + o  N7 @0 g9 l6 m3 D9 m* t
    - l( T/ [/ _% B
    5 j% F9 J8 f" N& |: C5 |) X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。" m( q% y0 L4 X: J& f
    / }! D1 d1 w# M$ s& J

    4 H1 O5 i0 d6 K5 x) _
    4 l! @& `; p: [5 s" o
    . R; L; N6 e, I. p2 h7 F1 s3 i% p/ ~/ }4 i# G$ U9 p( @' y; d

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