1.3研究内容及方法

1.3.1主要研究内容

（1）分析了新能源的种类及发展状况，并研究了其在船舶上的应用的特点，确定了新能源在设计艇上的应用。

（2）确定了船舶的主尺度及型线，并估算了船舶的静水力。

（3）开展了船舶造型分析，划出了方案草图，确定了船舶的造型。并通过3D建模，绘制出船舶的外观三维效果图。

1.3.2研究方法

本文采用母型船法、使用3Dmax建模。本船采用的主尺度选择范围方法是母型船法。这种方法是按照同类型布置地位型船舶的实船主尺度材料，再连系新船的具体要求，确定新船的主尺度。本船主要设计采用3Dmax建模，进行船体外观设计。

第二章 新能源动力船舶

2.1新能源动力船舶现状及发展趋势

社会在发展，人们越来越重视可持续发展，绿色经济理念也越发为人们所接受。而船舶航运所造成的环境问题已经十分严重，全球各地都在关注这个问题。国际海事组织（IMO）已经针对船舶排放污染问题公布发布了一系列的标准和公约。在这些公约的约束管理之下，许多国家与组织如欧盟和中日韩等造船大国纷纷采取措施，加快推进新能源、新技术及新材料等领域方面的研究和推广速度。其中，新能源在船舶上的应用成为人们关注的焦点。传统燃料的消耗会产生SOx、NOx和CO2等污染气体，而新能源很好地避免了这一点，并且部分新能源是可再生能源，符合船舶可持续发展理念。国际上，人们对新能源船舶的研究力度正不断加大，如今已经出现了一些较为成熟的科研项目和实船。

2.1.1风能

风能是地球表面大气运动所产生的动能。风能的应用主要涉及在以下几个方面:风力发电、风力泵水、风帆助航、风力致热。而由于船舶自身结构以及航行移动等原因，风能在船舶上的应用主要有风帆助航和风力发电。风力发电推进常见的风力发电装置如图2-1所示。

图2-1垂直风力发电机

风力发电方面主要应用于我国沿海与日本沿海的小渔船。虽然从多种角度来看，在船舶上应用的风能发电机具有很广阔的发展前景，但是，我国的相关研究还在起步阶段，应用还不多。目前，风帆助航系统还是风能在现代船舶上的应用的主要方式。

1925年，世界第一次展开风帆模型风洞试验研究，从这之后，世界各国学者开始对风帆助航船舶开展了大量的研究工作。人们开始讨论各种风能装置的优缺点，研究并论证了风筝帆斜拉索受力的预测方法，并研究了斜拉索受力对风筝帆效率的影响。随着研究的不断深入，许多风帆助航实船也被建造开发。

20世纪80、90年代，日本建造了第一艘装有普通翼帆的新爱德丸油轮，之后又不断深入研究，建造了扇蓉丸等机动风帆货船；1980年，巴黎研究小组利用空气动力学知识，发明了船用涡轮帆；在这之后，各国纷纷研究制造出了风帆助航系统船舶，如：德国的“DYNA”号运输船、法国的“LaFayette”号客船、俄罗斯改装后的“斯托夫”号、美国的“小花边”号等；由此看来，在这个期间，风帆助航系统船舶发展迅速。到了2007年，人们对于风能在船舶上的研究有了进一步突破：全球第一艘用风筝拉动的货轮白鲸天帆BelugaSkySail（如图2-2）从德国汉堡市起航。

2.1.2太阳能

随着技术的发展，太阳能作为一项重要的新能源，在船舶中的应用逐渐受到人们的重视并迅速发展。目前，太阳能在船舶上的应用范围包括: