【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

$ c+ C1 N) @9 N  h( \/ E' l9 a
# R" F$ y3 k, O* V2 I) X
: z) u6 k: E0 E6 n7 ^球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。
2 S. M* x. b" I) e2 g" M* N

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。
% b- R% ^' K1 S) Z) k# C5 [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。

发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。

( L' ]' G# B0 j7 l' W( \/ \0 b
& B: l; V* E1 m1 ~8 A' W% Q
* x! a; `( o5 R5 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。


0 p) R' t8 ~% p& @+ a# E4 L: ]
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。
) _( g) e) G7 w" K9 E3 {3 u, q
; w) _6 [( F: {8 F, T! E  D

) p3 W5 W3 Y6 _3 L8 r浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。
0 o7 B; R4 ?4 U2 y2 q
3 v  F: k: a/ d$ n

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。
- m+ N7 U8 X3 ^* _, E

- m. a+ \6 P) ?7 Z! ]
$ X) X6 z0 r1 P舷窗都拍碎了
% [% B( w2 I6 a+ M

6 ^: X$ k" k+ R/ z9 I* 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。
' L3 ^8 v: j; l+ e7 r8 O8 e+ E
, \; K9 \8 Q2 t3 Z0 K" F
$ |. c4 S9 J$ A9 x6 P& k
) G3 z, N& F8 g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。
, l: Y3 P7 N" Z5 I- Z" r
/ l3 Q/ t' @8 U

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。

4 K5 @% A% F, e2 S2 C' s
. ^- ^: w/ @, Z
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
5 k4 j5 d! d- d* S9 O/ H
; [) Z! n  T! t, m' M
) m1 }# |( c9 s# @9 ]; y
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。
4 f' F* k! e& x9 {3 `  @
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。


3 ?. z. H9 n8 i- U
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。

; \, L0 I" }  J; a5 T5 @2 O* C

) p) U( W- A# F- X3 H# e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。
& a  x# @9 j( U# L9 Q
# h# P: Z6 c1 T% [
0 o, G3 F6 l8 k9 z: D8 E' H

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
- J+ E3 t' i4 n  A. x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

3 [- ~% ?* |! ?1 ^

MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35
不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

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。

- x; |' m4 |) H
3 @8 d3 b* j  s- h! p5 F
& x/ W# @( V/ k! V% Z/ D: j

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
* N$ ?8 w6 g: w. J  M! P无责任猜测：
8 f" w0 d3 p  a, u' N5 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 ...

这是一个需要定量分析的问题，咱们都只能是猜一猜。。。
9 |9 U8 E  W6 f, C9 b! s6 h

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

& F( \3 z) d: e

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
2 t( G  m/ H' B4 ?/ s9 U. v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 S4 O/ _8 }1 O) t! g. h- T



6 l$ \" W0 K$ d! V$ v
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
2 `/ K! e0 k; F; c8 p9 X4 x7 a# g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。。。

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子
6 v/ s* [2 d8 @6 q7 z! k: Z

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。
. m# i4 {7 J" {* t# w5 W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
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
# Z1 l- B( f: p( R0 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。

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。

; O5 V$ P$ O- x1 K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。。。
( S! Z/ r6 x1 s& o

TopGun

请教DDG1000的船首是否算这种球型首？

8 ?; B/ _# V, O$ M& X以下是我的看法，不知道对不对：
& j7 z% h' ]7 ]+ N2 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。

! |, a/ Z5 T3 ~" ~" c" Y这种船型一个附带的好处是高速新能好。

+ K# G: l: L# R) ?& h但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
: r* |0 H7 c4 t! B8 I# r
而这种球形首对商船却很合适。



! C+ R% I* @6 W# S9 \9 d
: K6 n5 F$ I( U1 p1 T! x
% j3 Q% L2 r6 \8 ^9 x# t7 j8 n

潮起潮落

: o' q0 P9 J' H) ?7 `- ^/ z# o- l

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？

( p, Z- D! }# M4 ~" w) X以下是我的看法，不知道对不对：

0 S& }& p) Y$ j' z3 P  i

, h9 n) O( D; w- ~* x
6 A3 M. t" g" |, l; L: JDDG1000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。
2 n" q- ?  A1 c; W: G2 ]1 d3 y. d
9 e# H2 S9 F* m; P$ l

! j' N: ~3 e" p. N
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。
2 q9 j. d/ q# X. m
" h- V5 p2 u7 B1 ?( l  y2 ?
/ w' ?. m# ]+ ?5 a! f$ h0 V- e


$ n" Y& \' S8 Z$ J