船舶尤其是舰船领域最经常被讨论的船体结构应该就是球鼻艏了。大多数人只是知道一些船舶艏部突出来的这个结构叫球鼻，但对其具体的功能以及种类实际上是不了解的。

我还记得前几年印度“维克兰特”号航母试航的时候一些营销号带头说印度航母没有装球鼻艏会严重纵摇，所以试航的时候一直纵摇“点头”，还对着航迹“分析”说是不正常现象，居然还骗到了不少人。实际上视频里根本看不出船体有什么严重纵摇，航迹也是风浪条件下破浪前进间歇撞上海浪时的正常现象，球鼻艏也不是用来改善纵摇的。

还有一些经典的误区是：从侧面看球鼻一定是向前突出的；舰船一定要安装球鼻；有球鼻一定比没球鼻好。

什么是球鼻艏

球鼻艏被定义为船舶设计水线以下艏部近似呈球状的凸出结构，但这个凸出并不是说向前突出，而是向两侧突出，和传统的船首结构做区分。

球鼻艏从二十世纪初诞生一直发展至二十世纪末，这之中很大一部分其实都是不向前突出的结构，典型的如“艾奥瓦”级战列舰的球鼻艏和“戴高乐”号航母的球鼻艏，而现在常见的突出球鼻实际上直到二十世纪末才开始更为广泛地使用。

现代驱逐舰和护卫舰往往在艏部设置一个巨大的突出结构，虽然大多数人都将其称为球鼻艏，但这个结构实际上是声呐导流罩，单纯只是为了安装艏声呐而已，一些大型舰船的声呐导流罩设计可能会和球鼻艏融合，但大多数声呐导流罩并没有球鼻艏的功能，很多时候反而是一个增阻结构。美国海军为了降低“伯克”级驱逐舰的燃油消耗就曾提出过增加减阻球鼻的设想，这充分说明了现代驱逐舰的大型声呐导流罩是没有球鼻功能的。

球鼻艏的功能

最初设计球鼻艏是为了减小船舶阻力，其原理大多数科普视频和文章都有说明，实际就是在船首制造一组额外的波系对船行波产生有利干扰，将合成波系的波高降低从而降低兴波阻力。此功能通常是中高速船舶安装球鼻艏的目的，但由于兴波的波长和航速有关，要想让固定不可变的球鼻产生有利兴波干扰，船舶的航速必须保持在一段设计区间之内，否则球鼻的兴波反而可能产生不利干扰增加兴波阻力。

对于低速肥大型船舶，突出的球鼻艏通常起到减小舭涡阻力和破波阻力的效果，所以现代特别肥大的散货船和油船也都安装球鼻艏。

虽然对于上述阻力有减阻效果，但球鼻结构会改变水线下船体的形状、增大船体湿表面积，增大船体的形状阻力和摩擦阻力，所以只有在增加阻力小于减阻效果的时候球鼻艏才能发挥减阻效果。

球鼻虽然能增大船首的水下排水体积，产生更多的浮力，但实际上并没有明显的改善纵摇效果。

在发生碰撞事故的时候，现代大型球鼻和冲角有相同效果，会增加对被碰船舶的破坏，一些新设计的球鼻艏为了避免这个问题又改回了类似早期设计的非前突结构。

对于是否安装球鼻艏，必须要考虑船舶实际运行的需要。

兴波阻力只有在一定航速下才会显著增加，中低速航行时摩擦和粘压阻力占主要成分，如非肥大低速船，低速航行时球鼻就起不到什么减阻效果反而会增大阻力，所以也有很多低速船舶不会安装球鼻结构。现在的船舶考虑经济性都在降低航速，还要提高海上事故安全性，所以新造的很多民船已经不安装球鼻了。

对于军舰，球鼻也并非必须品，就像减阻用的方艉并非应用在所有战舰上一样，即使是现代舰船照样有大量不安装球鼻的——实际上那堆安装声呐导流罩的驱逐舰护卫舰严格来说也是不安装球鼻的，无论是“伯克”还是055。

美国最新的“星座”级护卫舰取消了艏声呐后就使用了无球鼻船首，并没有再额外增加球鼻。意大利PPA巡逻舰的剪刀状船首也是无球鼻船首，只不过为了在延长水线的同时减少材料使用和重量特意将水线以上的船首结构向后收缩。再往前追溯还有“佩里”级、42型护卫舰等在船底单独设置突出声呐导流罩，船首无球鼻无艏声呐导流罩的设计。

不安装球鼻的原因在于，球鼻只能在一定的航速区间实现减阻，通常是中高速段，对于战舰来说虽然高航速下减阻对其快速性有利，但低速下球鼻造成的增阻则对续航力不利。是否安装球鼻需要综合实际船型配合球鼻的减阻区间考虑。