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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 * u+ {( N5 X. Y0 J; K0 E. R

+ x% r( q- N; O8 X) e' H/ l8 }# Z$ ~& e% w% V
球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。
; W, I3 N5 A$ B( a9 @
& U1 O/ p/ U% {/ N( g7 e- ~9 t: s2 y$ T9 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。$ l# d) T% `* K3 J8 K3 |) P
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。  D0 L2 g) G5 V% W
, @+ q& I! @/ }. z1 ^9 p
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。: I, S% V, \; H# M' Q& r

6 W8 J; L9 J4 N9 k7 g4 s
6 E6 X( b0 w9 |, m, u8 |4 v  D1 P9 V; g# I* U1 [. f  l& r' L" 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。( L' J: P) |) v0 x8 P5 ~5 {

$ E- @/ A$ @* U& ^
" @1 Q' m: n& ^! h( m
/ L' G5 R& ?+ g5 |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。0 P7 ^  a  {3 ^, X, n9 {0 ?/ S

* E1 o& I  E7 ^: P
: J* G* e, z5 x4 @" T$ |6 V3 y/ I4 I) b% p' u3 J2 k0 f% E' Y
浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。
+ N' D; `% A7 h  s, |. e3 B( w5 g' q
8 h9 q! K0 E' G# P2 s* p" P; J5 `. m" t$ f3 a8 [0 |% z- m% ^  N

2 l6 p; ^0 U3 v" G: i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。& _' n& ^! e4 R6 b0 }) A
  m  W+ Y( ^4 z! Y& |, N5 W

1 J& n6 k5 B& z$ I
/ A6 L1 }* @+ t1 y6 r7 Y0 g, m1 I, ~7 d舷窗都拍碎了
: P/ p+ q  m. _4 k( _; [% d* }9 W- P+ d% P% Q9 M, a

+ j9 [2 W' ^/ X; h+ G4 t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。% l7 o/ r, Q, }; V( q) N5 g$ ]

! I/ e5 Z" o3 R6 K: ^3 w% S" a# Z8 T" v3 P  l" w& Q
0 F3 {3 R' L0 X3 I+ h/ r
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。( l2 i5 o, m# w& l, [9 w
" W! S. I" B3 e4 J" a% y7 `0 ]# a
( w! g) K8 T% g4 T$ n$ `

4 t. ]6 ~/ w7 V4 J. o" E! ^0 Z! J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。
. |* o3 ^( N. m" \( i0 m6 C/ R8 T$ n4 V" T

1 m) {* Y) z5 y+ k- R6 p: R# D' i: c7 @& U* t- z
人家推出这种船型是做过大量水池试验的。. M" `0 d; \9 X- H! X; K
  I. S% J7 A! C6 L, [! X
  P0 B+ r4 G. d: `% ~, P. d
" W4 r" H- f8 H. s5 ]; W$ m
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。: a% [+ b0 X8 f' m. N- c
9 I) f% g# m1 U# e8 D9 @8 b1 m$ x
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。& E, V& _$ w2 O5 e( f2 E; Q7 w+ z6 D" n
* X- k. d8 G/ S. e& l. t# y2 }
; W) s# |1 m2 n! F5 x" D

9 _. r! v- _7 k0 G7 d一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
8 C; B  a, o9 }
0 F) S7 O/ c: O1 l& q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 V* ^; W  [( N. ?6 Z+ R
, O+ M; J3 s7 T9 P" w, \- d, O8 k8 {0 f: M+ Q# v! P
9 P+ b+ t7 p" H" J* D
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。
( D; x- z" k9 v! D! Z9 x1 b. P& o9 G" S2 W0 k' ^

. {! G& {, n! e/ \5 c% ~1 c

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
    5 V' o; ]& ]3 L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
    3 G) }6 L& Z" e) c/ A1 \
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 . S9 y' ?2 v- z0 I% G$ a
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄

    ; b# g6 u: O. P) o# N, ]- B. q$ F7 m7 g' a/ w
    无责任猜测:8 M) l" S# H$ X2 h3 {6 b' A

    # J3 a- e$ G+ Z1 |% 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,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。8 _7 k1 G( q" _( C; P( Q4 D$ N
    8 g& L  O9 t& v. n5 G  F
    ! e. d& i3 T. I& q+ w! g
    8 P  I/ ^! W  P3 D- v9 Q1 ~- g

    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
    ! E$ o5 z, R4 ]+ Q: Y无责任猜测:  z* z, E( g: |: K) ]* L7 E

    " S! [4 ^( [9 Y) ], s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 ...

    ' F' f9 v) D2 A1 [) f" w) W这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。 & b( ]; y8 a: [6 n; s7 K! B

    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。
    5 W  I7 l, }* h- \( G0 v1 T0 Z& E. u* _6 h

    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 1 I0 K9 l; d& j! a" D, `6 C5 Z6 K. B
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 ' y) H8 Y3 ^: }; [/ k
    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 ...
    % s6 L$ B. C) `* B* W2 X0 k# A/ {8 d

    & S3 _9 w" c5 O% g+ N
      p4 ^  t; P3 z
      K  u9 H! ]6 d/ Y+ |- e7 ~$ k3 F* U+ a) Z: _7 W
    - M% d! G/ M0 H; N. l
    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。
    % d4 ~& U) @( E, s8 [- Y5 I: ^' J- d5 _( f1 W7 p/ u0 @

    + d2 [& q7 B9 V. w9 U2 b
  • 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 / s8 c9 U  ]. F7 l* b2 ]
    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 ...

    9 z# p% n; J* w" G! l再给你添两张。。。0 [# J% e0 x( ~) i# M. e
    7 q0 p1 U0 S, w. }6 u( b& G5 g
    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。。。 ' }" t$ T2 f0 b7 O9 v0 w

    ( y! I4 Q) Z% o6 r( d0 h5 D! l2 {+ n 5 g8 F! X$ l. v
  • 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
    ( E: ?  T0 z$ G4 V) f. ?
  • 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。- o8 s/ x/ h/ \" U
    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。9 I$ j$ e6 P' O& a
    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 / ?7 s7 ]8 L1 i
    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 ...
    : m2 ~  _/ f4 W* X
    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
    * G6 M, {% ^0 I1 q1 M, c, X% 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。
    / y2 y& j, U; p8 J1 A
    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 1 @& J' m) ~. a2 J$ C
    ... 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。

    " x" }0 `4 o% S' ]- e0 J5 j; p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。。。 & a/ k" I. J2 e( B5 d

    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?+ o! v, N' J: Q' E$ x
    & e; H, C  G$ I7 I8 M
    以下是我的看法,不知道对不对:
    1 I2 U% B  z  \* d7 r+ P
    + p  f+ v, w6 @) j# D2 r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。
    ) g4 J& @& j# q0 O7 _. T- {! B6 {% f3 \
    这种船型一个附带的好处是高速新能好。
    # a& }; I' M0 L' U  l$ S) X; M% m8 U/ t; |; c, ?
    但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。" _4 T  m8 A$ z5 N+ E4 }2 Y' z
    $ m1 {( {5 U6 B( \  Z$ z' N9 E
    而这种球形首对商船却很合适。
    , _& V. b7 v( ~: h7 y0 T/ O- D- v& V# h- D* z/ r

    * `# U1 e# R( O' A9 F3 |1 L. {. d4 O2 ]- J" d6 `- K' r
    % V; `3 g( o/ ~5 e) f
    9 j+ G0 ~5 h3 w7 v9 @

    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
    ) j" D/ j, A, b7 K: i
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29 , w6 s3 B8 t; y
    请教DDG1000的船首是否算这种球型首?, X9 r) a/ L" l

    , t8 W' P' @, V* H- _8 e以下是我的看法,不知道对不对:
    9 R& [0 x8 f" o0 ?8 p

    ! o$ R! A3 R8 O: R3 }2 P
    % V. U. @! L2 N5 s  ]' o7 W
    ; ?4 V' W, @" D0 w! s, |) RDDG1000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。
    5 a; \8 O  l2 T& F: M% N
    7 p0 |" H2 b$ P' `7 Q3 E$ H8 n! a! M  F) V( {0 i  ]) U$ e5 E8 g

    7 m7 s  @6 H* E! ~! L4 ]: N& }' ~% A, s- C6 `" V
    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。
    0 m  z% h2 m8 `3 [
    1 D8 b1 M4 t) n/ Z/ z' y7 a
    , Y6 U+ d& m! [* e" i5 q$ c
    5 E1 K5 d% U9 A4 j/ L) E  W+ A6 ^5 K1 D) W

    $ h+ M; o: u& M) ^8 ~

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