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花100万美元只为在船头装鼻子,球鼻艏是什么?具体干嘛用的?

发布日期:2023-07-03    点击次数:59

轮船前面为啥要装个“大鼻子”,是为了模仿轻功水上漂,还是要让海豹们晒晒日光浴。

这个被叫做球鼻艏的东西到底是什么?具体是干嘛用的呢?

球鼻艏

球鼻艏,简单来说就是舰船前方水线以下部分,往前凸出的那一个结构体,大多呈尖圆形,基于它的位置与形状,人们都打趣地称它为轮船的大鼻子。

不过别看这个鼻子奇特,“隆”起来还不便宜。

据CLoMEEP(全球海事能效合作伙伴)的数据,一个新的球鼻艏固定价值为100000美元,外加250000美元至700000美元的材料成本,给轮船装一个鼻子差不多要花费100万美元。

球鼻艏改装

即使是一艘中型集装箱船,改装一个球鼻艏,大概也要80万美元。

虽然一个球鼻艏装下来要花费上百万,但对于轮船来说,差不多一年半就能将这些成本收回来。

原因就在于,同等航速下,它可以减少船的阻力,降低主机功率,从而节省燃油,提高自己的航运效率。

船跑得又快又省油,货运赚的钱自然也会跟着往上翻。

与没有加装球鼻艏的船只相比,改装过的船,满载时的主机功率可以降低10%-20%,燃油消耗量平均减少6%,一年下来单船的运营成本可节省上千万元。

船头的兴波阻力

关键就在于一个叫兴波阻力的东西,与空气不同,轮船在水中受到的阻力,大约是空气中的800倍。

为了减少阻力,轮船的船艏都会设置成三角形,以帮助劈开水流。

可是当轮船的速度较快时,这部分水流便会贴着船体运动,形成起伏的波浪,增加船体的阻力,变成所谓的兴波阻力。

除了和水、空气产生的摩擦阻力,兴波阻力就是船体的另一大阻力,约占总阻力的50%。

这时如果在船头加装一个球鼻艏,球形的设计会扰乱水流,在船头的波浪以下,形成一股与之运动方向相反的波浪;

然后两股浪相互作用,动能抵消,水流变得平静,阻力自然也就会慢慢减弱。

被撞扁的球鼻艏

虽然原则上可以是空的,但在轮船有限的空间下,人们更多还是将球鼻艏运用了起来。

最常见的用途就是在里面安装声呐,因为这里距轮船尾部的螺旋桨最远,受到的噪音最小,可以有效减轻其对声呐和电子设备的影响;

再加上球鼻艏内的空间较大,一定程度上还能容纳大功率的声呐,提高舰船的反潜能力。

例如美国海军的“宙斯盾”巡洋舰和驱逐舰,它们的球鼻艏直径为4.88米,高1.52米,里面装有576个声波收发器;声呐直接探测的有效距离为15~20千米,海底反射距离20~30千米,而在1500~4000赫兹的被动模式下,最大侦听距离更是能达到50千米。

参考资料:让船舶能效指数达标的三大方法——中国远洋海运e刊【微观察】球鼻艏改装 让修船业“活色生香”?——中国船舶报轮船跑的快不快,鼻子说了算!解密“球鼻艏”的工作原理——研学Go这些萌萌的球鼻艏里面竟大有乾坤——军工黑科技水下“大鼻子”:舰船的球鼻艏有什么用?作用有利有弊——ALEX俊赫君图文兵戈|了不起的“红鼻头”——光明网舰船水下为什么都藏了个长鼻子?“球鼻艏”了解一下?——中科院物理所舟山中远船务获9艘集装箱船球鼻艏改装订单——国际船舶网鑫亚船舶18个月改造60多艘球鼻艏——国际船舶网



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