【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

" J" [% ~2 F# @/ j! ?
; a# Q2 N. S9 ~$ t! Y
球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。


6 @  O& l* x; J6 \; c1 s0 N% P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。
7 l0 a' p. e, h1 l2 d8 G8 n# A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。

1 V6 {" r8 O) l) O3 J发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。
% J6 b" P4 ^' q* ^

3 \: _7 T. I9 r8 _
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。
$ u, r3 m6 B! v2 i


: @: _+ b( f$ l6 V/ _! [; @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。
  ?5 o0 f( t. W* p$ J7 j) }- h


浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。


: i( v9 C6 `' d2 }7 V' G
& B& g$ H. k0 }' ~+ \" g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。


, T9 u0 Y' h1 J( I0 f
舷窗都拍碎了


* |/ w" |; H& P; y7 M; D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。
' I7 J' Z- d1 d; d' t0 \! K2 W$ W3 r( _
; A5 j6 H6 ]/ e* Z. c/ `7 s: a
) u; j* A* E5 g! H& H1 w
' H3 [$ ^; b8 C! Y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 ~* e* w0 x, G! f
/ F+ I" b+ \5 H4 F
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。
5 o* A( G9 F! ]8 T; M

' A% f+ V, V1 ~4 V" h% I5 A% @, U
, E% m. p+ `* o7 B人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
: o4 h9 F3 V7 s


9 ^7 E3 C/ j- A7 a  }0 C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。
3 |' g1 U2 y4 X9 ?# I$ ^
/ F* B: f/ W+ Q$ W# _# `: {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。



一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。

4 N9 {' K& E, L; `4 M7 K  b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。

: {9 E$ d, Q# W$ K6 }: }

- g: B/ G( n& F2 O3 }9 t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。
" d6 t4 l2 ]- a! X8 Y

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
2 L4 L6 b6 a+ {不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

$ U( R* T2 S' l5 G. {: M
无责任猜测：

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。
/ r7 X( W" w& a# K, G+ X
  t- s5 ?4 g* G9 y; Y

& \) U9 F- l& g  p: @

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
" e4 Z- Y* d. L1 `无责任猜测：
: Q9 T. [, X: k- `* U" l% m$ [
% J& o( N. M! ~1 @, o+ H) b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。。。
  D! F3 C  q0 @% T) [+ A; Z

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

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
* l! n2 V5 j3 N$ q# Z% p! x$ e/ ^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 g. G: G) L- L- ^
( i% o1 B; X$ w* ~8 ^

3 w7 e8 T4 Y( F- J, L2 ?7 B, W
7 z* w& K; T: L# C- k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。

- \; w( P) `3 S4 i" S; [6 S

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
# G2 i/ h  u2 T( v% e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。。。

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。。。
# B/ F1 r" H! C2 W4 q6 @
0 I, Z) V/ A, ^* C

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子
, m% I0 k/ w0 J9 w7 y" o; P

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。
+ q5 w" x2 e8 S9 f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。
) l, U3 @8 _% g# J. w; x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 ...

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。

" j2 k3 G) 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。

MacArthur

东湖珞珈 发表于 2013-3-18 11:32
: S' C6 y0 {1 G9 `: C* f, P( E... 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？

* a, L( q" M4 [1 e以下是我的看法，不知道对不对：

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。
: Y) O. r0 V0 Y; z0 a4 w
这种船型一个附带的好处是高速新能好。

2 |8 x6 s& E0 o9 u, G但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
% X0 {+ \" V3 H5 h
" ?$ g2 ?9 c0 n( k$ e而这种球形首对商船却很合适。
& A* [7 a. }% {9 `9 C

+ p; g' C4 Q, X' V$ \
1 t0 {+ m2 `& |/ [

/ O) ^3 F  r9 M9 t

潮起潮落

4 Y& O" |: I( w8 i" ^" c

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
8 j5 q! o. i0 k! w1 W8 R& b2 I( Z
以下是我的看法，不知道对不对：

2 h9 U, _% `4 Q3 D4 Q/ o
1 t; y) d/ v: }" l: M& q: _+ h
0 t" F! j9 J5 i8 K0 t; q! N4 ADDG1000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 C/ C7 W4 c5 \6 j5 @
# B  z7 s, G: d/ o+ |! S

8 u9 {) a  E5 l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。



- m4 ~/ @5 J8 g1 x9 |. `+ b& s

5 G0 v4 K% b" X0 x' s, g/ h- R+ i" n