劈波斬浪:船艏類型面面觀
軍工資源網(wǎng) 2019年06月27日“保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾”號的雙船艏
我國首艘萬噸遠(yuǎn)洋輪“東風(fēng)”號采用前傾型艏
X-Bow型船艏
球鼻艏
船艏,指船舶前端或近前端部分,在起到減少船身水中阻力、消減海浪沖擊作用的同時,也是艦船重要的美學(xué)元素。從古至今,各式各樣的船艏設(shè)計出現(xiàn)在艦船歷史中,在體現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的同時,也因迥異的造型,成為艦船識別和觀賞的重點。
近日,意大利海軍新一代多用途巡邏護(hù)衛(wèi)艦首艦“保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾”號,在意大利芬坎蒂尼集團(tuán)所屬穆吉亞諾造船廠舉行下水儀式。這次正式亮相的“保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾”號有著與眾不同的造型,尤其是船艏部分的奇特設(shè)計。乍看之下,“保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾”號的船艏好似一把張開的剪子,上下錯開形成重疊的雙船艏。
實際上,“保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾”號采用的雙船艏設(shè)計,可以視作是對已廣泛應(yīng)用于船舶設(shè)計中的球鼻艏設(shè)計的變型優(yōu)化。削尖了的船艏,可以提升航速、降低油耗,同時還可增加航行穩(wěn)定性。其中,提升航速是這次保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾級的主要設(shè)計目標(biāo)。目前,在意大利所在的地中海地區(qū),反偷渡和打擊各類走私犯罪,是該國海軍的主要任務(wù)。由于中東地區(qū)的持續(xù)動亂,在可預(yù)見的未來,意大利海軍在地中海所面臨的挑戰(zhàn)還會更為嚴(yán)峻。為此,意大利海軍亟需獲取高航速軍艦,用以追蹤和攔截快艇這樣的高速小型目標(biāo)。而能夠有效減少興波阻力的雙船艏設(shè)計,能夠在動力系統(tǒng)不變的前提下,將船速提高1至2節(jié)(1節(jié)約等于每小時1.852千米),使保羅·陶內(nèi)·迪·萊費爾級巡邏護(hù)衛(wèi)艦的最高航速達(dá)到33節(jié)。
如今最常見的船艏設(shè)計是前傾型艏,艦船艏部呈直線前傾或微帶曲線的前傾,與水面形成一定角度,這種船艏可有效防止上浪,并且保護(hù)船艏水線以下部分不受損,是目前船舶設(shè)計中較為常見的船艏形狀,但缺點是船舶航行中興波阻力較大。
與前傾型艏同樣被廣泛應(yīng)用的是球鼻艏,將船艏水線下部位設(shè)計成類似球體的“大鼻子”造型,是上世紀(jì)中后期出現(xiàn)的艏型,能夠有效減少興波阻力,進(jìn)而提高艦船的適航性和經(jīng)濟(jì)性,廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船只的設(shè)計之中。
除以上兩種最常見的船艏形狀外,在軍艦設(shè)計中,飛剪艏也是比較多見的設(shè)計。飛剪艏,起源于美國19世紀(jì)設(shè)計的高速帆船,自船艏水線上部起呈弧線型外飄,與船艏下部圓滑過渡,在艏部水線處收窄,形似彎刀刀刃。航行時,“剪”開波浪而行,所以叫做飛剪艏。飛剪艏體積較大、帶外飄,能夠最大程度避免船只“埋首”,是一種適用于惡劣海況的設(shè)計。這種設(shè)計因被德國海軍廣泛采用,以應(yīng)對大西洋的極端航行條件,也被稱為大西洋艏,時至今日,在軍艦設(shè)計上還被廣泛使用。
說到軍艦,還需要講講穿浪型船艏(也被稱為內(nèi)傾式船艏)。這種船艏通過特殊設(shè)計,使船艏能在波浪中“穿過”,一般呈現(xiàn)船艏向內(nèi)傾斜的形狀。穿浪型船艏設(shè)計最早出現(xiàn)在古希臘的撞角快船上。因為建造方便,且適用于大多數(shù)海況,穿浪型船艏一直沿用到19世紀(jì),多應(yīng)用于那個時代的鐵甲艦。此后,因各國海軍對遠(yuǎn)洋航行的追求,才逐漸讓位于適航性能更好的前傾型船艏。最近十幾年,穿浪型船艏似乎迎來了一次“復(fù)辟”,如美國的朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦就選用了穿浪型船艏,用于提高隱身性能。另外,諸如雙體及三體船艏,挪威烏斯坦集團(tuán)的X-Bow型船艏,都可視作穿浪型船艏的現(xiàn)代新型態(tài)。(張遠(yuǎn)年)