【原创】球型艏船型：未来船型的时尚？

潮起潮落

7 P9 c# _5 X" T: @6 t+ @
# n5 P4 V" J( _" C! c
球型艏船型是否会领航未来船型潮流，且让我们拭目以待。


# i4 L/ _, @$ }  |8 r" [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。
% h$ y- s2 [" Y) D" P4 v9 ~/ q& ?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。
* f3 \# M1 l9 _
, r) d( ~% [4 v& F' A- I/ d# q1 ~' p发几张照片，先看看浪涌对航行的影响。
* h6 f1 I# h! \+ }5 |
" t4 P. q& L2 j- a

1 D: p0 w# l; }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。
8 c, c, s6 H9 T1 w# S$ k1 J2 P' G2 D

/ W5 H) [7 C- L0 `6 }& m; O
1 X( [8 G% U1 T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。
# O0 d1 U3 E1 j0 G; [6 F

2 A5 D$ j- q" y$ F1 Q, z( T, I' ~
浪涌拍击的力道非常大，这艘货轮的船艏都被拍掉了。

0 J% b( x/ Z+ o! g! E

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。
0 ]5 g( q5 _) {! u2 t2 w4 d


, s* U. y. ]4 j3 x; j" q6 ^; p舷窗都拍碎了
. U9 E4 F, }$ r

1 _& [2 p3 C" j$ u, T# P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。

! T! P' t- d" `2 |$ k4 U
3 U6 f- J8 |) w7 O
- z5 c' ?6 B) p2 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。
; C- M5 ~" ^1 }, J. p8 I9 B& H$ p


) L" z$ V, b6 x' o) j9 r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。

# l2 v. V3 K, o* g- a
' R6 @% q3 V! A1 z
2 G+ E% }7 r! q3 w; c* n人家推出这种船型是做过大量水池试验的。
$ ~" K2 c3 H- C: o, {


/ J  a, O; u5 D, O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。
! U9 ?" {2 x- D0 k
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。
/ p2 J! d, I0 i- |" Q$ q# k8 `
/ |$ O- r, Q$ g8 |1 e

2 q* s; X1 J& D. S1 v6 p; `一艘采用破冰船船艏设计的俄罗斯货船。
8 O5 G8 J/ o( A  l. `
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。


- j3 }; \8 I, u: n) \
& r" d# S  X8 \2 k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。


- s! \' U; s: |5 H3 w2 Z. r% f( L

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
9 ?& n: c( P0 P8 e/ z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
" G& E* ]* P: S* s) ~+ r, d! i5 d不过要说也能减阻节省燃料？我看玄

9 E" s" N; {9 U1 Y# y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。
- Z+ g' ~$ |2 ~! T+ Q9 d8 z- Q( Z


9 u9 x* y7 o$ c/ G4 r6 X  j

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-17 10:40
无责任猜测：
$ U5 a3 h8 L: Y9 u) q5 G. L
0 w9 l  ?+ a8 P  ~; M( d% R) Z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。。。

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。
" A+ P& ^/ D2 I8 l- s2 a$ k) }5 A
$ Q0 R9 \3 ?: T" l, w7 Q) D

潮起潮落

7 a, m4 l0 M+ _, F8 w* ^8 E* S

库布其 发表于 2013-3-18 13:05
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 ...

' S% w- O6 y7 Y* z7 m

# W. ]( u! m( v& d& C
7 ?7 M- a1 z, a, y: q9 Q' K& x
) \6 U6 Y, V( X4 E
6 O0 j' i5 T- s" i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。

- K. I2 O. @' S# c

MacArthur

潮起潮落 发表于 2013-3-18 02:43
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 ...

" ?" G# B' V$ f5 L1 z' ?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。。。
* F9 \# H' C* s- ^  S1 S/ S

: _, u( t, {% L. C8 @" W

MacArthur

看看七米高大浪是啥样子

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。
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 ...

. C* M0 d, q  g% ^- V( A) v! P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
1 O1 B" {' E, i# i; P0 |+ j/ i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。

/ Q5 P* O3 C/ ?0 ^+ S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。。。
' p, T  H  D) z% P. `/ v/ N- [

TopGun

请教DDG1000的船首是否算这种球型首？

$ W3 s% c5 ~2 I* j; L9 i" t/ 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。

这种船型一个附带的好处是高速新能好。

但是这种船型造价高、空间利用率低，对商船不合适。
# F* W( y+ i, z0 L, C
而这种球形首对商船却很合适。
. g9 A9 @+ ~6 d4 `8 n2 P
8 ^& e3 m  r: C5 h
/ v/ B1 t( e, Y: |
$ I. g8 s3 K; G! l

潮起潮落

: X: D! a% m2 ]8 U2 ?2 n0 R, S- \- {

TopGun 发表于 2013-3-19 01:29
请教DDG1000的船首是否算这种球型首？
% ^& P& I6 {/ {8 J. l* N
/ b0 `5 K$ _: O7 n( y$ R! T以下是我的看法，不知道对不对：

7 I% c1 b( _% f: [  S' C0 H
  X. i+ T% {0 h$ p

DDG1000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。

3 x9 j) K" e1 j' ?' `
* w# c- ]0 X% ?

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 b  Y$ Y/ G$ u) r  d


8 k1 p% V9 A) C+ M6 f8 c9 n
) _1 Q, s: T3 A0 t- e) Y4 f" [1 ~  \
, R* B/ q( ^2 R7 K; \) H