还记得《木偶奇遇记》里的匹诺曹吧?那个说谎鼻子会变长的木头人。
军舰舰艏水线以下也有个“大鼻子”,难道是因为它“说谎”鼻子变长了?
“大鼻子”的英文名叫“Bulbous Bow ”,直译过来是“长得像球一样的船艏部位”,因此就得了一个形、神、意兼具的中文名:球鼻艏。
别小瞧它,绝大多数舰船“隆”一个“大鼻子”就可以实现节能、减排加提速!
中国古代“四大海船”
在这些老古董上并不能找到“大鼻子”的踪迹。
海军东海岛船
美国“伊万斯”号补给舰
为什么舰艇隆个“大鼻子”就能节能减排?我们需要先了解一下流体力学的知识。
当大块头的舰船航行时,不可避免的要产生波浪,流体力学、海洋学上叫“开尔文波”。但无风不起浪,舰船拍起一个白浪花,前进的动力就被白白损耗了大半。
球鼻艏深谙太极之道,它用“将错就错,以浪克浪”的方法产生一个翻转180度的波,抵消由舰艏产生的波,从而减少能量的损失。
图中绿线是船头原来形成的波浪(假设用“7”表示),蓝线是球鼻艏形成的波浪(假设用“-5”表示),两者相加形成了我们看见红线代表的波浪,形象来说就像加法:7+(-5)=2。波浪被压制了,减小了兴波阻力,船就更快了。
起初,球鼻艏的设计单纯就是为了减少兴波阻力,但是随着研究的越来越深入,体形不同的船受到的力也有所差别。“瘦”船受到“兴波阻力”更大,“胖”船受到的“碎波阻力”更多,所以球鼻艏需要“私人订制”。
随着工艺的改良,球鼻艏不仅帮助舰船减少了能量损耗还产生了许多“附加值”。其中一个就是作为船艏压载舱的一部分,为减小船舶的纵摇频率起到了很重要的作用。
美军DDG-1000战舰
外球鼻艏也是舰艏侧推装置和声呐的一个理想的安装位置,可以为其提供一定的保护作用。
最近还研制出一种钛合金的球鼻艏,这种球鼻艏具有强度高、刚性好、透声性能优异、内部噪音低、质量可靠、维修费用低等优点。
以上就是关于“大鼻子”的故事。

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