【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

: ?! K2 _6 O4 ~9 L- ?" ]5 ?球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。
( z  P# C, V: q: O6 h7 o# n! u- W5 G
* m5 h) O- W) l! x9 m
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。
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。
6 {6 V" O0 r& t: I1 v
6 V: t! g# Y4 v$ n" F+ V发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。

+ ^/ e) d" F/ ?& G) B1 \" a
) v9 n7 C$ C  ]( V6 h7 n' M$ j
3 \: p& o$ m: i$ 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。


3 p* c/ x5 s% W8 v4 i. c
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。

3 a& ~3 g6 h3 c! D" N% g# K/ q

浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
, ~3 y* Z& a  E, ?
% V; @) C& u, N" |% M! R

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。



! g: p( n3 x0 c$ y5 `: J+ H0 b舷窗都拍碎了
  f9 V4 V- `) P) q+ Z/ F9 c- n

) p" R4 F4 `- B3 D% {2 i" ^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。

( a. o9 T4 _8 i; q

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。
' W' L7 e; r$ P! S0 M) E

5 p3 D9 p3 D2 m# l" o# ~
4 }: N( E$ }) b2 C, Q6 G8 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。
% j  R' r5 P$ v; g4 c2 w0 f
% c# _8 H2 P; S" X1 t  Y: D
2 _) H% d, t' h6 \* T
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
9 I$ d' }$ ]* |* s  Y- F


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。



5 ]  K' v1 s) [; _6 a' D" A" R. F" _一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。

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。
; E" m1 c. |$ Z# F
2 I& Y- Q; v6 Z* |) l1 f; 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。

% m$ ?  r) O& }" G' v3 U
* f& f5 I" Z. z

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
# e! \, s$ m; G3 t0 n5 j. x/ B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
' z4 r  @! v( i5 X* J0 ^不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

无责任猜测：
6 k; Q1 |: ?; ?/ x+ x: i' M
; g; z2 p* E) R) w8 F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 j& J7 n; W+ u  A1 i
5 v6 t3 F* Y+ x: _7 N

. C6 x3 o) O& j& k' z7 [

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
. e, f+ m9 W( a# \$ W8 u# p无责任猜测：
& M  E# r; o4 @
) W  p: k; e) c7 X2 z3 V0 m' 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 ...

' P8 K- Y7 l4 t) K- `这是一个需要定量分析的问题，咱们都只能是猜一猜。。。
0 V: f- {/ m4 A5 e0 C

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。
3 f) T+ \# r* q' l5 z) K/ ^, w+ ^: e
( M7 ]7 G2 S. U9 o9 y3 V" J

潮起潮落

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
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 ...

4 P0 x- H. \3 u; c+ e' u7 |
/ d# y4 }' |: t$ [! l1 l

$ o6 J: D/ |$ L0 h: Q" U$ o

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。

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
, N8 o9 }7 T3 u1 S; V2 D) Q5 W  |4 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 ...

再给你添两张。。。

$ [- }. _- D: y5 l( I. q2012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。。。
2 O$ D6 P2 {5 o' [' i

6 b( }. O( }# w" h2 t

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子
: k7 @2 D% r' N# G" w

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。
! ?0 I0 f" A" f; i4 ^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。
) s0 X* x' ]. h0 f7 J7 v* @! N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 ...

% O; Y+ T8 v+ A: r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
( ]6 L4 [7 F8 ~% 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。

% U0 J: o/ h: C2 g2 d6 }( f0 r' X! _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。

& t! a; ^: z1 W& n: Q9 ~( ^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？
$ N9 z/ m; p) e! }: A5 Q2 H% ~  q
以下是我的看法，不知道对不对：
3 ]* F0 R) x) `6 `- G/ `0 X
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。

但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
1 g! V1 @5 x$ D" l" w6 \" C
而这种球形首对商船却很合适。



: O! u0 ]# K* N" [- }
) c! \$ e2 O. g+ K

潮起潮落

" h. p5 G- M+ n( {% b1 u

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
2 ^5 e- G8 |3 z4 p+ t请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
1 D8 i% T# k) q% O# c* Y
$ Q# M' R4 ]+ M+ U( _, a以下是我的看法，不知道对不对：

# d. p: v$ D. s) y. U, W) C& U1 C
1 G2 I2 z! N8 b5 N& s4 _
, D* ^3 S, Z$ p
+ O; J* p3 s  D1 NDDG1000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。
- T  k5 C8 C3 l/ K* s# D

2 [! L8 D" t/ ^3 T. d5 p( R
$ R% o% v8 }1 f2 d( G6 F6 }
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。
! I  @; D3 ]' g* _! e

$ _* r2 `: L+ q3 E* ^: w

% M, G1 R* J  h- p9 a! O1 o! u6 T
9 }! f8 e0 ?# z/ N+ K