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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
* }) K* [, v) \' }% l- d9 f& t, ^
2 h2 t8 o, v+ A# W. ]9 n# X& E5 z8 k; a) [" U5 j7 |
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
0 B* B7 S- W2 }' i& i5 ?# {" N$ c+ |4 Y  y

% ]' I( R; u* f8 [' u: e1 }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。& E4 S8 s; q1 ~( y% \
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。3 }; {: q" ?! k/ F, Z, K) R' Y
$ ?% H/ z4 o3 {
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。& w3 y4 f" T2 G6 I5 Z8 i
. Y0 {3 r7 q. r
' Q, Z6 Y3 ^1 ^. l, ~

# d' t1 w& _+ R' Z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。
! e, Y4 Z( d5 v1 N. L' o; J+ j9 k$ ]6 M6 D' m4 s
1 d0 s+ K, f- {. s7 W1 w9 z
% V2 ?! ?- D3 Z9 S" K5 p( ^
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。
8 l. l1 \- W! ?% V# Q. ^3 [/ N/ z8 i6 n3 F* p
% M* W, u' J- `

8 N* k. ~& k: e& j1 ~3 l浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。& p. g. K! L# B! k; V
1 G. C! c2 W1 Q6 T0 m/ V2 Q& u6 h
5 K  Y6 Q* c  H2 K/ h. J# A

/ Y7 f+ d3 X: u+ A- r! c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。- u& Y, W7 c4 L, R# v
- }$ G/ q5 a, X) I# f

3 U( K: Z: ?/ ~- D! g) ?+ l& j4 W0 ^: u4 M+ ]7 \% d! R0 t
舷窗都拍碎了
! |+ B8 E4 p( J- Z' n# m, z4 D* N3 Z- I. B5 Z7 K8 Z/ a. g- x) Y" E% |) R

& M7 A& r5 W) i. h0 i! H1 x( l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。! D4 u. ]# F/ J1 f# v7 e4 B5 X7 J$ Y
! K  I3 J$ J3 \

$ e0 }2 @. @' n- x$ I3 g  X5 s7 j& H8 _% @
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。
/ ^8 Y2 f: |& F3 s. w( _
& F# n& E+ @) I+ A+ a- m4 E
# R- h4 _0 I/ N/ Q" y: m! q3 ^) c8 Z  I4 ~9 n" `+ a
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。
0 D8 y4 e! |3 a/ ^3 X8 f, X3 ?. F, o3 h8 [
$ z) R( p7 @, g, w0 ^$ T0 c
9 n/ p" T) I. |  z
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。' }$ z0 ^3 \$ ?% v: n
1 o4 G* x# W% t% _$ ^4 K" h
9 c, L* w, |. u! E' E6 [

8 Y& f" B7 e: 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。
; ]: ?) O, a) b5 a
: j/ T3 N' H: O9 u9 \7 |1 j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。' n* X% i6 u4 ^" M" [  C' |# R2 X
0 _/ ]# y& Z: d' m) k
6 C$ Q, D/ O, f& I! J% Q2 V' N/ l
$ H: Y/ b$ T# p; H5 h. h
一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
7 U7 ^2 P; w0 R$ _
; r9 G( e+ a9 [; z1 z2 T+ ]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。! U) h: u% p9 v& r% m

1 Z) r" @$ w( U, ?7 u, b3 ^% L9 Q7 I! g+ r' @

/ E: Y, I  [% w* B8 U/ X3 Q; {/ w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。
8 Q7 C& G! W# _9 Z* {' V6 h8 g# A$ L2 y
0 \6 Q1 @4 a' F, ]- h( h

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/ o; n) B- A) z
    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
    6 天前
  • 签到天数: 2143 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 7 _9 ?- E3 Z+ i& D  X
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
    & p2 v9 G; R$ B: Z/ B不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    - ?6 L/ S. F: _, i: B1 L# i
    1 u0 i/ |& _/ ?* ?$ |
    无责任猜测:. Z, C5 t$ n! f! k* U: ^( ^8 T

    6 ?! A; _) `, ^+ v# 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。( K* O- f3 |$ d% e& h
    1 c7 _) U) E! E2 g
    9 W! I/ L- }& t& y$ ~# G! _
    0 N5 B  ^' H' c/ f3 l+ A( o

    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
    7 j* Q$ {# c: c. B5 x6 _无责任猜测:# `5 [% }# F# I1 R: o; c
    # D5 ^3 _& {: _6 K6 x' A
    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 ...
    # t1 E* `3 W; t. @0 U2 B' ^0 s
    这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    , G3 ]3 c; A/ T6 W% }5 s

    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。% }2 [1 n( v" w* T8 A- {, q

    3 {6 E& K2 g7 y9 g1 K

    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
    . r( Q  K5 z# R3 H* k1 v' y4 ?
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05
    ! s$ D7 A" a& J9 p8 c8 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 ...

    . e, X4 i% [+ y4 p, B
    & W' `/ O  D) x, I, r2 \! T0 u' \% X0 e, c9 W

    . {1 R+ W9 t! [$ v7 H& T2 u5 u1 U/ n$ R1 L8 d* a

      z$ |$ M: i$ [) m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。, F7 }% H$ X* P) ]1 }
    ! \  l% D8 Y) ]
      R# T. A) v3 G5 p7 [1 S
  • 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 # e7 O. t0 x* X/ w7 @3 c1 J; 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 ...
    ) K% N5 Z* J3 I  m
    再给你添两张。。。& k7 v4 N( o% _" Y' o
    6 F, k8 B8 ^* n9 C$ @/ y
    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。。。 ! a% ]  \* l( o5 ]- l% K
    0 B8 V. O& h1 ^! t* i' r7 K1 {
    & f! O& q7 L8 m4 G% t) g
  • 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$ g; `" [( k$ b9 n/ u
  • 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。
    8 m; Y+ B6 f% e* v$ @- z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。
      n; @& r- f8 W& }' D/ f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 4 W9 B7 l0 w) k# L8 c
    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( W+ ?7 B; i3 ^! `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
    8 e  D1 }3 ?7 m2 g& L: t0 c8 {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。

    ( k7 n  m6 j! y& P# g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
    5 C+ M: g' Z, X% N; s... 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/ ~. d. ^  V8 g3 Y
    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。。。
    ; c4 L7 d7 Q4 Q' {2 O, \! G

    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?
    ( D' x# W2 c( N2 R
    0 R  u  k, `( h2 y3 t! Z4 H( d以下是我的看法,不知道对不对:
    ' j3 N' \3 o- t; S
    5 v2 Q5 Z+ ?( u3 u5 ?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。
    3 {2 P3 E7 W0 u& ~/ n* B  v4 Q4 ^/ Z& u! C
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    1 q& s0 P5 O" j0 j( s+ @. z+ @/ g% E3 p
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。4 X' c; e: r' ^, v

    & D7 N% }1 P- r' Q) M, x而这种球形首对商船却很合适。* I/ z' k4 R( F, U9 o7 K

    7 {# }3 y: x- u" Q6 ~- H7 {7 z* Z  {  F& u7 W1 x
    : \0 u' H8 s1 D  T8 X
    - P2 \, {; M. w! g& |6 A

    2 Z( U4 m/ Z" _" m2 L2 x

    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
    2 }& V7 Z  R9 z8 e$ x  _, L
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    & d2 H  u; s" Y请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    # d& f5 w5 v$ Q. w$ \  d% z" E
    7 C+ ]" G$ R5 L0 s$ D* b; j以下是我的看法,不知道对不对:
    ! d9 {  W' l8 H9 [, f- m% k
    & v# V0 Z, t3 n& u9 c8 z5 ?

    ( M. F1 j( P+ d" f/ R
    & u- ~8 r- g# G/ v% bDDG1000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。
    1 m+ c" g5 O- T* h( a- |+ a6 F$ s  B1 ^' S% X$ w/ T

    + {# I; u( N" b/ o$ W( o5 c8 S: [# j5 P

    / t! `9 S% S0 U- E. i5 @1 f7 f7 S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。
    . }! a  g0 {) b$ G
    5 l, d. b/ O0 `: q, A" S- \8 e; V& U7 r

    % P2 W9 [6 N1 Q# Y6 [4 O# Y4 @3 Z
    8 o/ Z* ~. a3 |" p- a1 m" y' a0 X9 ?

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