【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

7 {  W8 z# S( Z" i4 y

5 }+ }6 h9 u4 Y- E6 D球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。

5 V( V. K) A$ J( q! B# K7 V" F
) c; K  o) K- H# q& i7 H5 \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。
: u4 k, ^5 K- N" c. o
发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。

9 c' T# V6 T; K$ `2 h

# b0 D; A9 T  z8 c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。
4 q) r6 e: l) A% T$ ?

/ Q6 ]- `  M9 z! X# K9 Z* L+ p. W
7 P. }4 t% O! F8 _( k* 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。


. j7 W) D! Z) h3 P! g6 l1 ^9 u# o
浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
  J+ s  d6 l8 i1 a3 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。



9 w! ]- N7 f- r9 Z, h3 B5 M5 ]舷窗都拍碎了


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。


. O: m! u; [- M' a3 r
' |4 P+ c* f, v$ t' z6 f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。
6 ?$ R, O; ?: {9 Y" B
" v4 l6 l& S5 J- W0 R

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。



& n6 R  E8 [, K+ h/ ?人家推出这种船型是做过大量水池试验的。

. d  w' Q' d+ n1 q2 y7 n
! l) a! o/ {# ~" K  I$ B
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。
+ n4 z3 T$ o9 `, c9 Q
! F- V2 t# m  S! S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+ j8 k- o9 j7 d# r! J4 U
! h, r: A5 D! G3 M) y

4 ]% K$ G+ c% u; U" 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。

% L; l1 v8 ]# Q( c5 S* p
4 m, A; L2 E4 y2 k# \" I
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。

5 q2 ~, s" \1 x  {0 [, Q

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
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
0 Q, m0 X3 k0 e9 {# M  ?& H8 s6 d3 S不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

无责任猜测：

! ~1 _7 i/ f8 f0 h/ u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。



/ g0 ^: l8 D1 h, E, L0 z

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
2 s* n+ w! T: l4 _无责任猜测：
$ I/ G: O; j& J# D' m1 W
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。。。

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

8 W; Q: J  j- ]3 V: \

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
* [' \5 q+ e. N& o& W$ f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 ...

/ X$ @. B/ \$ c$ M

  x! X0 L  I* J; x
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。

5 }+ k, G9 Z# M! D# m. r4 h0 g. P

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
1 S9 {  ]4 o. u! N: A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。。。
1 k, q. ~/ Q3 d7 b, h
6 i: \+ W/ X: {' J* D& {: O# r! q/ \! g2012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。。。

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。
6 ^+ R# }* Z, T5 ~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
: W$ `$ h* H; 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 ...

/ d0 \; S, F! i' @) Q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
( o% ^: b! I9 |+ i, y... 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。

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？

7 J: R4 u3 T0 B2 h1 E$ S! T  p0 W' G以下是我的看法，不知道对不对：

6 @' \/ I; ^2 ~% W  h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。

0 \4 h% J) b0 x  y5 {$ T这种船型一个附带的好处是高速新能好。

6 D' I4 n( Y+ B% }, Q但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
% m: s' z, M2 P0 U- b- [$ K' o4 ~2 j
而这种球形首对商船却很合适。


( |7 D, ^: }( s/ d2 G/ Q# v  @

3 C& ^5 t! p0 P1 f+ ]! t6 B
' d5 b6 T. C! N5 d" d: X" M5 ?

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？
1 j8 W- g: B! t1 r6 [5 d0 X0 i
$ S5 X! F* j6 E- c) C$ ]以下是我的看法，不知道对不对：

( p& l* z% F7 `  V( p) q( e0 B
! c. D9 }3 m. ~: M- f
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。

) W; W. v, X% G, 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。
, W4 u0 U3 X. O+ j4 z/ Q7 f, E  H
0 s! n4 `! q* D, D; d0 ?
" O& V# h1 E' X( u: I) e- l9 a
/ S* u. \1 ~  `; L2 f