船舶前部的“长鼻子”起什么作用？

大型船舶的船头下，总有个凸出物，形似船上长了一个圆圆的长鼻子。看起来总感觉有一点点奇怪的样子。

船首部水面以下呈球状的突出部分，叫做球鼻艏（Bulbous Bow），是一种用来克服船阻力的结构，其大小和形状与船体相配合可对水的压力起抵消作用，产生的船波较小，并可改善船体附近水流情况，以减小船的阻力。

回到大约100年以前。还记得泰坦尼克不？可以看到这个时候的船舶是没有这个球鼻艏的。

但是留心一下现代的船舶，不管是散货船，集装箱，油轮，LNG还是邮轮他们通通都有这个球鼻艏。

球鼻艏到底有什么“球”用呢？

球鼻艏亦称“球艏”，从“球鼻艏”这个中文名字上看，形、神、意都有了。但这个球鼻艏到底有什么“球”用呢？

美国玛丽皇后二号邮轮的故事里面讲述了这样一件事。这艘造价高达8亿美元的邮轮，在其总体设计已定的情况下，其航速却只能达到二十多节，没有达到30节的设计航速。最后，万般无奈的设计师把玛丽皇后二号船头前面的那个突出物加长两米，问题得以解决。

船航行在海上，就像车行驶于公路，前者是在水与空气交界处穿行，后者是在陆空交界处行驶。而深海潜游的核潜艇，它更类似于腾飞。所以，对于船来说，我们既要考虑大气的空气阻力，还要考虑水的摩擦阻力，以及波浪的阻力，也就是兴波阻力。这些阻力中，兴波阻力和摩擦阻力占大头，对于高速船来说，这两种阻力的占比都各接近一半，占到总阻力的85%左右。海浪会让船上下起伏，这有点类似于你驾车在一条坑坑洼洼的路上行驶一样。海浪会增加船的阻力，而在平静的海面航行的船舶，不可避免的自己要产生波浪，换句话说，船周围的海浪（波）是船自身造成的，这种波在流体力学、海洋学上叫开尔文波（Kelvin waves）。

从能量的角度来说，那些波浪是船在消耗大量燃油后制造出来的。所以，船行驶时产生的波浪越小、越少，则船消耗的燃油就会越少。

船头激起的波像一堵水墙，一直跟船伴随前进。这个过程中就会激起一片片逆于船舶行进方向的水波。会消耗掉一部分用于推进船舶的功。会大大影响船的速度和耗能。所以，问题的关键是减小船头产生的波，可怎样才能减少？经过前人大量实践和试验，人们发现，球鼻艏作用明显！

通过实验发现，把一球放在水面下移动，则球的前方水压上升，上方水面会隆起，到了球的后面，压力下降，水面下降，从而起到抑制波浪的作用。

最初的球鼻艏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，人们发现较宽形体的船舶会受到更大的“碎波阻力”。所以散货船和油轮等较宽形体的船舶的球鼻艏设计主要用来减少碎波阻力，而集装箱等较瘦削型的船舶的球鼻艏主要偏向于减少兴波阻力。球鼻艏的位置主要影响首波和球鼻艏产生的干扰波相位。而球鼻艏的大小主要影响产生波幅的大小。为对应不同情况，人们开始研究可变球鼻艏。不同的航速下，可调整球鼻艏的形状和角度，直到它能最大限度地减少兴波阻力为止。

安装球鼻艏的目的是调整船舶航行时产生的波浪,但目前由于世界航运经济因素，各大公司实行纷纷实施减速航行,航行的船舶就不能达到设计最佳航速。因海浪波动幅度较以往减小,球鼻艏的存在反而增加了船舶运行阻力。最近一些大型船舶做出一些去除或是改装球鼻艏的措施,以便能够更好地适应更低的运营航速、减少耗油以及CO₂的排放。