而是在吃水線下偷偷躲著一個“大鼻子”
船首部水面以下的這塊球狀突出部分的英文名是“Bulbous Bow”,直譯過來是“長得像球一樣的船艏部位”,于是就有了一個相應(yīng)的中文名字:球鼻艏。球鼻艏又稱球型艏,簡稱球艏。球狀部分叫球鼻,其型式有水滴形、撞角形、圓筒形等多種。
球鼻艏甚至可以稱為船舶具有殺傷力的“秘密武器”,美國海軍第七艦隊“約翰·S·麥凱恩”號驅(qū)逐艦曾在新加坡四周海域與商船猛烈撞擊,發(fā)生撞擊后,商船前部的球鼻艏像一把匕首插進(jìn)美軍吃水線以下艦體,造成破損進(jìn)水,給艦船和職員帶來巨大的安全威脅。
回想人類歷史上的船舶,在船首有突起部分的船型有令人印象深刻的地中海東岸的腓尼基船,他們的船頭擁有著標(biāo)志性的尖端,像是獨角獸頭上的角。
球鼻艏是艦艏側(cè)推裝置和聲吶的理想裝位置,空運報價 海運價格,可以抵抗水波的沖擊,起到一定的保護(hù)作用。球鼻艏間隔艦船尾部螺旋槳最遠(yuǎn),可有效減輕船舶自身噪聲對聲吶和電子設(shè)備的影響。
一艘船的航行包含多種因素的影響,航速、外形、體積等等每艘船各不相同。因此在設(shè)計球鼻艏的時候,需要考慮到每艘船的各種參數(shù)。
這些“大鼻子”的外形還是各不相同的
誕生于20世紀(jì)初
細(xì)心的你一定會發(fā)現(xiàn)船舶的這個小秘密
船舶航行時使水面產(chǎn)生波浪,在船首和船尾四周各發(fā)生一組波系。每組波系包括橫波和散波。橫波大致垂直于航向,散波同航向斜交,船波起伏的能量由船體供給,消耗了一部分推進(jìn)船舶的功率。對船來說相當(dāng)于克服一定的阻力,這種阻力就叫興波阻力。
為了減小興波阻力,使船舶航行更快更節(jié)省能量,人們便想辦法往減小興波阻力。通過公道設(shè)計,球鼻艏在船首下方產(chǎn)生一個相位相同但波峰波谷相反的球鼻艏波,與船首波互相干涉抵消,就能達(dá)到減小興波阻力的目的。
近年來,球鼻艏出現(xiàn)了一些新的設(shè)計。人們正在研究長度可調(diào)節(jié)和外形可變化的球鼻艏,通過調(diào)節(jié)球鼻艏的長度、外形,來控制球鼻艏在船舶航行時產(chǎn)生的波浪,確保船舶在任何航速下都能有效減少興波阻力,進(jìn)一步加快航速。還研制出一種鈦合金的球鼻艏,這種球鼻艏具有強(qiáng)度高、剛性好、透聲性能優(yōu)異、內(nèi)部噪音低、質(zhì)量可靠、維修費用低等優(yōu)點。
球鼻艏正式使用是在二十世紀(jì)初,最先應(yīng)用于軍事。二戰(zhàn)時期,日本最早在“翔鶴”航空母艦和“大和”號戰(zhàn)列艦上使用球鼻艏,用來進(jìn)步戰(zhàn)艦速度。起初,球鼻艏由于制造本錢太高,使用效果不理想而未被推廣。直至六十年代后,人們發(fā)現(xiàn)其對低速油船、貨船有利被廣泛應(yīng)用,軍用和民用的遠(yuǎn)洋船舶才裝上了這個改進(jìn)后的“大鼻子”。
船舶在水面高速航行會受到各種阻力,跨境鐵路 國際物流,例如興波阻力、摩擦阻力、粘壓阻力、附體阻力、空氣阻力等等。其復(fù)興波阻力在總阻力中占比很高,興波阻力和摩擦阻力幾乎占到了全部阻力的85%。
目前常見的球鼻艏,外形包括像一滴水的水滴形球鼻、在船舶前端伸出尖角的撞角形球鼻以及圓筒形、柱形、魚雷形等。不同外形的球鼻適合不同種類的船舶,水滴形球鼻適用于航速較高的客貨船,撞角形球鼻則比較適用于油船、礦石船和散裝貨船等。
所以這個希奇的突出部位到底是什么呢?
球鼻艏固然能夠為船舶提速,但是它需要船舶達(dá)到一定速度才能形成足夠的相反波形抵消興波阻力。假如船舶速度太低,球鼻艏反而在水線以下增大船體總濕表面積,增加摩擦阻力。
但關(guān)于球鼻艏的歷史無從考究,據(jù)傳是一艘船在行駛中意外發(fā)生碰撞,使得船首突出了一大塊。在大家都以為受到損傷的船體會導(dǎo)致船速降低,無法準(zhǔn)時抵達(dá)目的地時,沒想到船速竟然不減反增,甚至比預(yù)期時間更早到達(dá),“大鼻子”這才被人們發(fā)現(xiàn)并重視起來。
簡單而言,就是船舶“隆鼻”后能把波浪翻轉(zhuǎn)180°,進(jìn)而抵消船首產(chǎn)生的波浪。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,擁有“大鼻子”的船舶比沒有的在燃料效率上要高出約12%至15%。另外,球鼻艏還有一個重要優(yōu)點就是使艦艏的浮力得到明顯提升,一定程度上還減輕了艦艏在海浪中的俯仰搖擺。
為船舶提升附加值
“隆鼻”為何能提速?
船舶在水面上行駛,船首劃破水面將水撥開至兩邊所產(chǎn)生的V形波紋有個學(xué)名叫“開爾文船波”,人們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),游輪、集裝箱船、軍艦等瘦削的船型輕易產(chǎn)生開爾文波,而散貨船、油輪等飽滿船型則沒有明顯開爾文波。也就是說“瘦”船受到興波阻力更大,“胖”船則主要為其他的碎波阻力所困擾。
一些大型船舶的外形并不僅僅是水面上看起來那么普通
“大鼻子”需要私人訂制
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