为何飞剪艏和球鼻艏最近似乎已经不流行了?

如果稍微注意一下最近的造船趋势,比如皮革厂为欧洲客户建造的五六艘2.3万箱的超级集装箱班轮。这种班轮满排接近28万吨,有400米长。10万吨航母在其面前也是明显小一大圈。这种代表当今民船建造技术前沿的最新船型,最大的围观特征,居然是过去多年流行的飞剪艏和球鼻艏同时不见了!反倒改成了像刀片一样的垂直艏;也就是船头前轮廓的侧面是直上直下的,水线以下也看不到原先向前突出的球鼻艏。这种现象不是偶然的,不仅仅是最新的集装箱班轮。最近2年其他造船大国建造的普通民船,甚至超级邮轮也有逐步采用垂直刀片艏并且缩小甚至直接取消球鼻艏的现象。最近法国方面公布的7万吨级新航母模式,也有把传统的飞剪艏向垂直刀片艏过渡,而且水下球鼻艏受收缩的现象非常明显。

要讨论飞剪艏和球鼻艏为何不再流行。瀚海狼山(匈奴狼山)认为首先还是要先探讨一下过去几十年,为何流行飞剪艏和球鼻艏。其实在过去推文中解释过什么是飞剪艏时,也同时解释过对船舶来说,还有垂直艏和倾斜艏等类型。刀片艏其实就是垂直艏的最新变形;倾斜艏是从水线到前倾的船头,从侧面看基本是一条直斜线;而飞剪艏则是从水线到前倾的船头是一道往后凹的弧线,因此叫飞剪艏。飞剪艏一般与球鼻艏是配合出现的。飞剪艏本身是多指水线以上的部分。而球鼻艏大部分隐藏在水下。像一个在水下向前突出的大纺锤。福特号航母的球鼻艏就是这种形状的典型代表。其实不仅仅中大型军舰有球鼻艏和飞剪艏,过去40年建造的很多高速货轮也是球鼻艏和飞剪艏相互配合。比如2018年第七舰队的2艘神盾,

先后被2艘货轮撞上而重伤,看碰撞位置也是同时被球鼻艏和飞剪艏撞击造成。而主要的伤害来自水下的球鼻艏部分。可见过去建造的高速货轮,球鼻艏和飞剪艏配合是普遍的现象。球鼻艏声呐和球鼻艏并不是一回事。只有需要设置主动声呐的军舰和一些采用声呐探鱼的大中型渔船,才会在球鼻艏的前下方安装球鼻艏声呐。球鼻艏声呐的外壳一般很脆弱怕碰撞。而大多数大型高速货轮并不需要日常探测水下的状况,它们也有球鼻艏,只单纯船型的要求。这些货轮的球鼻艏都是坚硬的钢壳,是比较抗碰撞的。说到底,球鼻艏就像一个船底的小潜艇,头部面体积比较大,而往后颈部有一个收缩段,再往后是本船的主体船体部分,又迅速变宽变大。其实这是为符合流体力学上的面积率变化。很像天鹅的头颈部分,也像过去狼山谈到过的747这种飞机的头部面积率变化。在特定的速度下都会减少阻力。

因此飞剪艏是用来“劈波斩浪”,配合球鼻艏在航速18节到30节左右时,相对减少航行阻力。适合长途运行的海船减少高速阻力。不过进入新世纪,全球兴起了环保热。过去平均航速25节左右的大海轮,已经普遍降速到22节以下。甚至开始用烧天然气代替烧柴油为主。在平均航速越来越低的“潮流”下,适合25节高航速的飞剪艏和球鼻艏,反倒被适合20节以下的垂直艏抢了风头。其实法国新航母跟风往这方面偏,也是动力“颓废”的表现。当然从戴高乐号开始,法国航母的航速从来就没给力过。反倒是两大国建造的新舰,仍然流行高速下的飞剪艏和球鼻艏。