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主题:【原创】球型艏船型:未来船型的新时尚? -- 潮起潮落

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家园 【原创】球型艏船型:未来船型的新时尚?

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球型艏船型是否会领航未来船型潮流,且让我们拭目以待。

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。

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,肯定耗燃料。

发几张照片,先看看浪涌对航行的影响。

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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。

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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。

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浪涌拍击的力道非常大,这艘货轮的船艏都被拍掉了。

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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。

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舷窗都拍碎了

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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脚。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。

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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。

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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。

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人家推出这种船型是做过大量水池试验的。

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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。

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。

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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。

[flash]http://player.56.com/v_NzI4MzA1MTY.swf[/flash]

附个球型艏船与常规艏船在恶劣海况下对比航行的视频,可见常规艏船与浪涌的抨击非常厉害,球型艏船就好多了。有一点很有趣,球型艏从后面赶了上来,并反超了常规船艏船。

通宝推:滴滴涕,tt086071,光年,文青,樱木花道,hkhfly,

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家园 解惑,好文!
家园 一立方米的水是一吨重,

照片上那是多少立方的海水啊,那得是多少吨的分量砸过来啊!

家园 撞击能量绝对是排山倒海
家园 美帝濒海舰的舰艏有什么优势吗?

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家园 濒海战斗舰应该更多的是考虑隐身,包括舰艏。
家园 想到两个:

第一个,二战结束前日本海军一票军舰,为了防止自己的一种链式水雷,水线以下圆滑后倾,而且首柱前倾很小。据说耐波性能不好

第二,就是首柱后倾的一百多年前的一票军舰,不过他们好像有撞角。性能评价不详。猪母沃尔特恢复了这种设计,但是尖锐很多

家园 一战时的老军舰属于艏柱后倾吧?

DDG1000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,跟那种三体的濒海战斗舰一样。

家园 球形艏的使用有限制

到目前为止,球形艏还仅用于平台供应船PSV(Platform supply vessel),主要原因还是在于此类船舶一般长度不超过100米,吨位在5000左右,几台2500KW的电力推进器即可以推动。因为电力推进才可以让机舱和推进器处所分离。柴油发电机设置在机舱,用设置在就地的电动机驱动推进器推进船舶。

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电力推进系统示意图

[IMG]http://en.wikipedia.org/wiki/File:Siemens_Schottel_Propulsor.jpg[/IMG]

该类船舶使用的全回转推进器

而一般船舶采用主机通过轴系直接驱动螺旋桨。而球形艏需要设置艏楼,主机设置在首部需要超过百米的轴系进行传动,传输效率低,安装难度大,维护也困难。一般认为是不可行的。但如果将机舱设置在尾部,驾驶室在首部,消防救生等等安全方面就会变得相当复杂。

目前来看,球形艏还是必须和电力推进相结合。但是电力推进的设备价格贵,维护要求高,可靠性也无法和轴系直接推进相比。所以军船上的应用空间较小。

民用方面其实主要的市场还是在北海油田,那里风浪大,抨击效应明显,且船舶尺寸不大,北欧人对舒适度要求又很高。应该说这种船艏的出现是基于特殊区域的要求。

不过我觉得球形艏的船真的很漂亮。

通宝推:南风,潮起潮落,
家园 好文。。。学习了~~
家园 大货轮和大'游船'电推已经不少见了

这个X BOW 给货轮很合适吧,现在那些好几万吨的大型货轮,舰桥在几百米长的船身最后面,视野很受影响。弄成X-BOW,在前面,视野可大大改善。

旅游船用,太难看了点吧。

尖头船,多帅啊

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换成猪头船。。。

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当然也许习惯了会好些

家园 问个问题

但如果将机舱设置在尾部,驾驶室在首部,消防救生等等安全方面就会变得相当复杂。

能解释一下,为什么这种布局会产生消防救生的问题?

家园 好文,借机问个关于电力推进的问题

现在许多大型军舰已经采用全电力推进了,比如英国伊丽莎白号航母、玛丽皇后2号游轮、美国朱姆沃尔特级驱逐舰、马金岛级两栖舰......等等大型舰船都采用了综合电力推进(integrated full electric propulsion,或简称IFEP) ,电力推进技术是否已经成熟?

家园 无责任发散思维:球艏船的武器布置可以是朝后的或者垂发。
家园 倒也是,垂发武器应该不受高耸的艏楼影响

舰载武器无非是对舰、对空、反潜与近防,对舰、对空导弹基本(或皆可)实现了垂发,反潜用直升机与鱼雷管发射的鱼雷与艏楼无关,近防武器似乎也不受影响,因此军舰采用球型艏应该没啥问题。

主炮可能稍受点影响,但设计上动点脑筋似乎也不难解决,采用佩里级护卫舰主炮的布置方式也是解决之道,总之,是有前例的。

据此推论:军舰采用球型艏舰型,似乎无啥障碍。

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