案例库 · 工程与运营 · 技术决策 · 1909–1960s
球鼻艏通过抵消船体自身产生的波浪,削减了船舶的燃油消耗
水线下的一个圆球状凸起制造出一个凹槽,抵消了船首波,因此大型船舶的燃油消耗大幅减少。
Yamashiro Maru · SS Bremen · SS Normandie
那一手
第一次世界大战期间,美国海军首席建造师大卫·泰勒注意到装有撞角舰首的战舰比设计师预测的迟钝程度要低得多,并于1909年推出了采用球鼻艏的战列舰“特拉华”号。
这项技术花了二十年才普及:德国邮轮“不来梅”号采用后成为当时最先进的船,随后法国“诺曼底”号凭借球鼻艏达到30节以上的航速,而英国的“玛丽皇后”号则需要更大的发动机才能与之匹敌。
海军建筑师们迟迟不愿接受这种奇怪的突出物,因为数学计算滞后于想法,在计算机出现之前,验证意味着拖拽物理模型。现在数学计算已成常规,几乎所有大型远洋船舶都采用球鼻艏,节省约15%的燃料。
为什么管用
- 球鼻艏将船首自身的能量转化为对自身的抵消,而不是需要更多动力。
- 它没有活动部件,并且在新船体上无需额外发动机成本即可工作。
- 其优势曾被掩盖多年,因为当船舶偏离设计航速时效果会消失。
- 计算流体动力学让设计师能够调校他们只能猜测的形状。
值了多少抵消船体自身产生的波浪神来之笔
可以搬走什么
最昂贵的低效往往是机器自身产生的副产品——修复相互作用,而不是发动机。
后来呢
球鼻艏如今几乎成为所有大型远洋船舶的标准配置,贡献约15%的燃油节省,并且形状仍在优化中。
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