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主题:茗谈(106):800吨海巡舰 -- 本嘉明

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家园 茗谈(106)-3:鹅头船

今天,我们先介绍一下这款“鹅头船”的历史渊源。以下内容主要来自于该公司的宣传资料,但此篇并非商业广告,特此声明。

这款船的英文名字是:Ulstein X-BOW(国内有两种译法,一种取X,译为“X船首船舶”;一种取Bow,译为“弓形船”)。但我要说,挪威工科男们的英文实在不算灵光,这个名字取得不伦不类,大概是想模仿美剧《X-File》,标明自己的超前科幻吧。

这里,我把它翻译为“鹅头船”,因为这个船的船头流线造型,类似于天鹅的曲颈,也类似于鹅头的特写。

(一)

1999年,挪威Ulstein集团把船舶设备业务和UT型船舶设计等部门出售给Vicker公司,Vicker公司后又被罗尔斯-罗伊斯公司收购。面对幸存下来的船舶建造业务竞争激烈以及其他一些因素的影响,Ulstein集团寄望杀开一条血路,开拓全新的船舶设计业务,建立了Ulstein设计公司。

2003年,世界造船市场低迷,Ulstein集团决定此时乘机创新,于是招揽了熟知工业设计、但不了解近海供应船(offshore supply vessel)的一组民科工科男,将他们与资深船舶设计师和造船工程师组合到一起,工科男可以无底线询问“民科”级的愚蠢问题,由这些无厘头问题激发出新观念,拓宽了乌尔斯坦沃尔夫船厂(Ulstein Verft)的设计思路,从而导致了相当吸引眼球(但称不上“革命性”)的弓形船身设计(Ulstein X-BOW,“X船首船舶”)的诞生。

在当年的挪威海事会上,“鹅头船”获得了大量关注。几个月后,油气服务商Statoil公司决定使用更为安全的三用工作船,法国波邦集团旗下的离岸供应船公司——“Bourbon近海挪威公司”( Bourbon Offshore Norway)也通过杂志了解到“鹅头船”是一种新突破,于是Ulstein设计公司与Bourbon公司、液压解决方案公司Odim公司共同开展具有安全锚作能力的三用工作船(Anchor Handling Tug Supply vessel)设计研发项目,建造了全球首艘“鹅头船”设计的船只“乌尔斯坦AX104波邦虎鲸”号。

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2005年2月,该模型首先在挪威Marintek研究所进行了水池试验,结果令人满意,即使在“有义波高”达到6m、最大波高达到11m时,以10.5节速度航行的第一款“鹅头船”的驾驶室甲板也几乎没有浪花。

“鹅头船”设计获得了“挪威工程艺术”(Norwegian Engineering Feat)2005年度奖,2006年入围“船舶操作创新”海上运输奖。2008年“Island Constructor”号修井/建造船获得《近海支持》杂志的2008年度船舶奖。

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上图:2008年时的“Island Constructor”号

与外飘的常规船舶相比,“鹅头船”具有如下优势:

● 入水角小、水线更长,因此静水中的航速更高。

● 无船首外飘,因此消除了船首所受到的冲击。

● 入水柔和,因此降低了船首噪声和振动。

● 海水不是向前推出,因此浪花更少。

● 驾驶室甲板上浪状况极少出现。

● 在静水和波浪中具有更高的燃油效率。

● 船首容积大,船体型线更瘦削,因此降低了纵摇和垂荡加速度。

● 在迎浪和顺浪时的航速更高。

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通过对“鹅头船”和“常规球鼻艏近海船舶”的船型比较,可以清楚地辨别出水线、外飘、容积等基本特点,见图2。这些差别使两种船首船舶在波浪中的性能特点出现差异,比如对于相同航速、相同波浪的两种船舶而言,试验环境为浪高2.8m,波浪周期10.5秒,波速15kn,“鹅头船”在航速、速度损失、浪花等方面的表现优于球鼻艏,见图3。燃油消耗方面,一艘“鹅头船”的沿海集装箱船与一艘等效的采用常规船首的集装箱船相比,试验结果表明前者可以减少7%~16%的油耗。速度损失方面,北大西洋贸易路线70%的时间波高都在2.5m以上,“鹅头船”在2.5~10.0m波高范围内的速度损失会减少19%。

从2005年 Ulstein集团接获“Bourbon近海挪威公司”首艘“鹅头船”订单到2010年,该集团共建造了40多艘“鹅头船”,并开发了近海支持船、短途海上运输船和重型近海船等多类型的“鹅头船”,见表1。

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(二)

2005年4月,Bourbon近海挪威公司和Ulstein Verft公司签订首艘X船首AX104型三用工作船的建造合同,2006年下水。

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该船的特点一,当然是采用“鹅头”。与传统球鼻艏相比,“鹅头”没有球鼻,水线以上向后倾斜。水池试验表明X船首具有较低的阻力,因此航速较高或燃料消耗较低。在其他参数相同的条件下,“鹅头船”比常规球鼻艏船舶的船首浮力约多900立方米,这样在船舶切入波浪时浮力可以迅速聚集,形成平缓的升力。而一般球鼻艏船舶的浮力增加会略慢,会增大加速度,提高纵摇速度和幅度。此外,“鹅头船”减少了首部抨击,提高了船员舒适性。水池试验表明驾驶室甲板上浪减少明显,降低了驾驶室窗户破损的危险,而这是狂浪环境中近海船舶最常见的事故之一。

特点二,采用柴电推进。“Bourbon Orca”号是首批采用柴电推进的三用工作船之一,省掉了传动主轴。主发电装置由4台2880 kW的瓦锡兰6L32型和2台1665kW的瓦锡兰柴油机组成,主推进装置由2个5000kW的可操纵推进器组成。此外,该船的船首配1个1800kW的电控可收缩推进器。

特点三,配备新型的安全锚作系统(SAHS)。该船采用安全锚作系统取代了传统的尾滚轮布置。SAHS由1块可以垂直或水平布置的液压控制跳板,2台位于舷墙和货物栏杆上方的起重机,以及多个液压固件组成。该系统的目的是为了改善尾甲板上的船员安全,可远程控制危险操作。

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上图:2台位于舷墙和货物栏杆上方的起重机

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起重机遥控台

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起重机操作员

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2008年,Ulstein集团与CGGVeritas公司、WesternGeo公司、Polarcus公司联合进行了地震勘探船SX120型的设计、设备和工程服务。2010年,采用SX120型设计的地震勘探船“Oceanic Vega”号下水。该船长106m,宽28m,最大吃水8m,排水量11900吨,最大功率为19500kW,航速15节。

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该型“鹅头船”,有利于减少浪涌和紊流,具备极好的水动力性能。通过对船体、舵和螺旋桨进行优化,能够在4.5/5.0节的航速下进行地震拖航作业,这样可以降低噪声、油耗和CO2排放。“Oceanic Vega”号能够进行3D、4D甚至更高精度的采集作业,配备有16根8000m长的Sercel Sentinel电缆,并且可以升级到20根电缆配置。该船配备有20台电缆卷筒,能够储存9000m长的电缆。

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世界上哪条反潜舰能这么奢侈啊?拖20个声纳?

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在执行WAZ项目,拖曳科考。

该船的设计具有三大特点:

高效性——该船能够在海上进行长达5年的不进坞作业,船上配备有足够的发动机和发电机,并且由专用的支持船进行补给。

绿色环保——“Oceanic Vega”号拥有DNV的“清洁设计”船级标志和绿色护照,满足作业排放和排放物的限制规定。该船采用双壳结构,配备柴电推进系统。独立的推进系统可以保证某一设备失效后船舶仍能工作。

舒适性——“Oceanic Vega”号最多可以居住60人,其中单人客舱52间,双人客舱9间。该船还配备有Ulstein COM信息和通讯系统,所有客舱都配备有卫星电视信号和IP TV。餐室、厨房和4间会客室都装有面朝大海的开阔窗户,可以增加船员的舒适性。此外,“鹅头船”可以减少作业紊流和速度损失,振动极小,提高船员的舒适性。据该船船长称“从挪威向美国航行途中,遇到了波高为9m的热带飓风,但是该船仍以12节速度航行而没有问题。”

“Oceanic Vega”号因创新性和环保性设计而获得了海事杂志《Skipsrevyen》2010年度船舶奖提名。

2007年Ulstein集团收购Es-Cad公司,该子公司成为Ulstein集团在海上短途运输领域的主要设计中心,密集开发了多型“鹅头船”。 Ulstein Es-Cad方面表示,新设计主要适合一些地区性航线的中小型船只。2008年,Ulstein开发了集装箱船、集装箱/散货船、普通干散货船、客滚船和液体运输船等多型海上短途运输船型。

Speedloader项目是由Ulstein集团和R.G Hagland公司共同开发的DX127型多用途干货船。该型货船的主要设计特色包括操纵和推进(基于作业特点进行了优化);“鹅头”(减少了恶劣天气下的速度损失,减少了船舶运动和燃油消耗,增加了舒适性);货物区域(高容积货舱,内底加强,对甲板货物的保护);驾驶室(360°视野,低噪声和振动);居住舱室(船员舒适性的现代解决方案)。

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这据说是DX127,不可考证。似乎不像是“鹅头”。

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DX541,大概还在吹牛阶段。

X船首船型设计目前已在挪威、美国、俄罗斯、新加坡、乌克兰、越南等国家申请了专利,目前还在欧盟、中国、巴西,香港和印度等地区/国家申请专利。

船艏弓形设计(X Bow)的商船标榜环保、安全及高效益,有望成为全球航运界的新宠儿,但这种船的重心和稳性有待观察。目前,中国大陆和香港多家船运公司,已经向Ulstein的母公司------罗尔斯-罗伊斯公司订购了类似的近海作业船,而且有些是在大陆的船厂开建。

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大陆某企业已经向罗-罗订购了这一款型共4艘。

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上图:类似型号在船台施工中,可见甲板下的液化气储藏罐。

通宝推:舞动人生,

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