胡以怀, 袁春旺

(上海海事大学 商船学院， 上海 201306)

船舶在海上航行时可借助风帆助航技术直接将风能转化为辅助推进力。从历史上看，风帆船舶对世界的发展有着极大的推进作用，是水上运输的重要交通工具，是实现货物流通、促进各地区间经济文化交流的重要保障。近代以来，随着科技高速发展，机械动力慢慢取代风帆，蒸汽机和柴油机动力装置成为船舶主要的推进装置。20世纪后半叶之后，随着人们对环境保护日益重视及全球能源日益枯竭，借助风力的风帆助航技术重新受到人们的关注，各种帆船不断涌现。进入21世纪之后，能源和环境的迫切要求使得国内外风能助航研究呈现出新的活力，风帆的结构、形式和应用对象出现前所未有的创新和突破。[1]

但是，全球海上风能资源的分布并不均匀:赤道附近海域属于赤道无风带，风速最小；南北回归线附近海域属于信风带，风速稍大；南北半球纬度30°左右的海域属于副热带无风带，风速相对较小。纬度更高一点的区域属于盛行西风带，风速普遍很大，如:欧洲北海地区风速较大，盛行西风；南半球纬度40°～60°的区域属于咆哮西风带，常年刮极强的西风；两极地区属于极地东风带，风速也比较大。[2]从大气环流的角度看，全球海上风能资源的分布与全球气压带和风带的分布密切相关，一般越往赤道风越小，越往两极风越大，同时有区域气候和特殊地形形成的区域性风资源。[2]此外，风向对风帆助航技术的应用也有很大影响，逆风航行不仅不会产生助航效果，还会产生航行阻力。……