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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 9 l$ C4 U6 T* u( F- W9 H' c7 Z% w
0 M" @' C# D' X- \- [7 A5 s

& O2 T7 [! |/ ]9 [8 ~球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。. u6 d$ a6 o5 M3 [

6 p; n" A; L) h0 _! m4 |6 D5 l/ B- G. l# 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。
1 L# C/ ^9 w9 N4 J1 r' c/ N5 x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。, V+ Q$ r3 H! s& e( o
) z5 ]  U% ]5 n8 ]$ c* a
发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。4 F; T8 a( m. ^  r
1 X0 G* T7 y/ o+ J6 ?

) y, C) Z* `% J) A4 S$ M8 l0 R  F$ [  A% ?6 m, |8 D% e
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。
1 l- F3 W$ \2 M4 Z5 G/ \! A+ k
4 E2 R: r8 C, I/ S7 i8 E6 Q- v% W  x, w- C, K+ `$ w: p  V7 r

2 ^& D: Q4 _$ }0 ?% z+ 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。! a* V, v( ?( k- Q6 @4 V, s) Y4 z

" h/ T" Z; M$ W( f9 C5 G# o# K+ ?% Y( h2 N

* ?" l% K% W1 b9 ?浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。5 }! f0 i# m" `$ P3 o- R
) {0 y' q. \& A* G6 [: h* C

$ M4 B7 U9 T5 l9 F- D8 ~" d9 U: t" ?+ p) Z* {5 V# c3 T
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 A# u) B$ M2 d7 |8 h& `3 E. j
4 D! x; l: L; R8 c7 O% F- A

! D5 X6 H+ i8 J1 g# [5 g! ^( p/ K6 b7 m* C# U1 M; h9 A
舷窗都拍碎了
) y: }! _: y7 {
" F0 P* _3 g, X% q6 ]8 d" b( F" G# k
( l" |- Z0 m+ e' y' z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。8 O6 b) J) q% `# c' @' b5 \3 e! s
+ _+ m7 T$ x. k0 g6 T# O$ D# n% W

; y& t9 R7 ?$ f4 ~2 e) O# R& \! G1 Z
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。3 S. D4 Q) d( W( `" V, d, u
" _/ S% P1 }& c, o2 ]% a* y/ }
/ ~. Y) P2 k5 x) d) Y
; Z: R; u7 Y  r1 E/ B
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 Y- G: ?8 w: y5 p' ^5 `) Y* A  Q/ f! F

6 m- h* B: H! F! c& S6 a+ j1 F
1 h/ \4 z: w$ K人家推出这种船型是做过大量水池试验的。5 u, U+ m! D) C) @

: ~% W, B8 S5 A& V' r! ?3 ~+ V6 e% P/ L
. [5 X7 b6 d2 g' ?0 F2 \0 R/ G
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 ]+ ~9 }4 Z/ s# s. Y4 _' s/ h% a  G
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。
7 s% y+ b  K# `4 `  B7 Z
& e, y0 ?2 S, u. n( ?, F8 j0 S1 \- [5 [4 r* ^! Z+ z

- }6 Z! E$ ~, @5 [- ~4 c0 |$ I# C一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。1 U; b/ x" [7 f' p: t% ?3 z
: R5 v' U' R/ H$ Q7 E" P* E
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- g  a) Y" V
1 m# }& Z+ _6 |, G9 `3 Y$ a: k: }# Z3 j  C0 I1 ^
: z. T+ q; _. R5 E7 b& \+ B- k3 ?2 ]
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。2 A7 v& w3 N/ e) ?- Y5 E

5 ~# ?6 R7 Q) Q6 ~7 P$ S6 n& `) e! Z3 b2 E' L5 S6 N# z4 r

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
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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& z; N4 j; p' [% M5 ~, F4 q
    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
    3 天前
  • 签到天数: 2099 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
    & C9 v  ?+ B8 M! l! b7 b4 A
    MacArthur 发表于 2013-3-17 21:35 % M* C2 j7 T8 y% u* n
    不过要说也能减阻节省燃料?我看玄
    , [: Y3 c+ P0 P! G' E: U7 G# D) q

    ( l5 q7 `. N) s8 e% h) J无责任猜测:: u; r: u2 ?% p0 a# h
    ) [4 p* l5 I8 B, P9 U# O; y- 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,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。4 x1 B' V. }6 I3 `/ J, s
    & D* @+ K- e4 w* n% [5 B7 Z, H
    ) t2 I0 W5 X5 ^" U) M- e, ?
    / g; K6 S7 H, z- y

    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   S' c! u; O7 h0 {% t' U
    无责任猜测:5 h+ R6 K, }/ o1 c( ?

    " f4 E  _4 n# F) P$ 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 ...

    , k& h3 n8 l+ A# h- h9 s& t这是一个需要定量分析的问题,咱们都只能是猜一猜。。。
    ( d1 e3 P7 L3 S6 z5 o

    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。; f2 ~* ~' R, Y- `6 j# p

    ! }8 l6 y: a' `: {9 C5 f

    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 $ G3 M8 {7 U* m+ Q1 P8 x, _- f
    库布其 发表于 2013-3-18 13:05 $ H  A8 E, G1 r5 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 ...

    ' u8 a! b* s% B: b$ s. I2 T0 f9 g0 y; a; b- i7 s5 E2 j

    4 P! [) d: b9 R5 M7 K
    ; F' T# C8 i4 {: c7 J% |: }* g* X9 F( |, ?, O
    9 [& o8 k% O, D' o& ~! 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。
    ! I5 }9 M; K& v, V# w9 l, A! c+ c6 V3 t$ t  k
    2 F) v0 P" S- n7 h
  • 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 0 A) M8 s2 S1 q
    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 ...

    ; D0 B8 `$ ^8 t5 K再给你添两张。。。
    % m# F) L' Y7 [( ]& J) L. ], d+ a/ n% a& f
    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。。。
    ( U1 Z9 }( j; m6 f; o. u 7 F( P: |8 B; X4 U1 W' @7 r

    % n7 `) w8 H( O, @
  • 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" s' C, z- G. f& }' y- c( R
  • 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。
    3 b8 n6 ]( T5 R1 e/ x' N4 k' j$ x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。  O7 L8 U  Q. J3 m1 |2 I+ m# z+ I
    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 6 q! }/ l, H1 m1 \9 K, q
    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 ...

    7 w( n/ w5 d9 }: S: Z+ S$ a- J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
    - c0 `2 m% R. E* c4 a8 d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。
    9 |4 {) c  t( ]( j. v
    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
    . w/ ~  I+ H: K* ?+ c" C* L$ Z8 J... 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。

    ) q$ E+ d7 O5 ]7 j3 S6 y: ~7 F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。。。
    0 X/ |0 @" P( n4 n6 e* ^

    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?) t- {# N: x& F7 P. ~1 Z

    / s$ E  ]8 }0 F: K% S以下是我的看法,不知道对不对:
    / Q/ Y6 [& R4 R9 |. c( |5 I: Y3 @6 l; f- T! }( M5 o0 ]9 I
    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。2 e: S0 S. ?$ r  j7 [

    $ g" C! p: B% V1 d3 g" \7 j这种船型一个附带的好处是高速新能好。* a' z& o( v2 k4 Q$ A% b

    ; v" M6 R1 K; V0 F3 m4 j但是这种船型造价高、空间利用率低,对商船不合适。
    % v" `- @* x* q+ J+ n# p. y
    9 F6 T; {8 s3 t  @  M% a5 k而这种球形首对商船却很合适。8 w" {  r/ i* _: ]. }

    6 |' ^8 x5 F4 E- e0 C7 v5 j5 u- e6 O3 ~" F2 A' K" v9 x+ Q
    % Z2 V5 K! J& M/ s- V
    - {1 a5 k% Y. B# I

    8 N3 X* W, D- @$ }1 Z

    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 ' o" }) Z( B7 K
    TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
    - ?: j/ ]8 q* c, ^6 z; b+ O- q请教DDG1000的船首是否算这种球型首?
    : r, S5 _: t+ Y3 O# I" N& M: g
    ( x& }6 k: I* q: B2 Z" h以下是我的看法,不知道对不对:
    & \5 n  B* v. n& b! I+ g$ |  l
    6 V- {$ _# g" t% Z$ I6 j* D

    & W# O  e; L# p2 r+ o5 j! v% H) ~
    4 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。" h- V# j# X8 n- q2 ]
    ' A. Z: _0 [- g9 X- ^, [, o
    " Q1 J8 s- W( T7 o) L0 m

    1 \) q& B! M( O# a
    / u. T% p- {, Z5 r6 r& s, I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。
    ' {8 W8 T9 n6 @- S; j4 k5 N8 @; J& {
    * w8 j/ c5 z$ y9 y! B% H( @% D% G
    - W; a* M- O- |* P# t' c' `
    9 U( d( V7 a) m! `- r% W  [' n. s6 D% G, n" {/ I( p- u6 m4 B
    ; S$ @' L" j4 @+ Y( H

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