更好的球鼻：原始船體（左）以及根據(jù)選擇1優(yōu)化后的船體（右）

無(wú)論是船體的整體建造還是局部建造，我們都可見(jiàn)其前景樂(lè)觀。在這個(gè)減速航行的時(shí)代，船球鼻艏的改裝非常有利于集裝箱船節(jié)約燃料費(fèi)用。燃料效率將繼續(xù)成為航運(yùn)業(yè)未來(lái)幾年內(nèi)的主要話題。眾所周知，新船燃料效率設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵因素就是船體的優(yōu)化。然而，球鼻艏優(yōu)化而帶來(lái)的費(fèi)用節(jié)支效果鮮為人知，以至于人們?cè)谠O(shè)計(jì)中往往會(huì)忽略它的再設(shè)計(jì)與改裝。

船體的整體設(shè)計(jì)無(wú)疑可以大幅減少燃料成本，而實(shí)際上球鼻艏部分的優(yōu)化也可能帶來(lái)相當(dāng)顯著的燃料效率收益，這種情況對(duì)現(xiàn)今頻繁處于不同于一般設(shè)計(jì)條件下運(yùn)營(yíng)的大型高功率集裝箱船尤為明顯。

針對(duì)13,000 TEU集裝箱船的球鼻艏改裝船體優(yōu)化技術(shù)的領(lǐng)先者德國(guó)勞氏船級(jí)社（GL）旗下公司FutureShip（未來(lái)船舶）摒棄了單一的理論設(shè)計(jì)點(diǎn)，在實(shí)際操作信息的基礎(chǔ)上使用先進(jìn)的電腦技術(shù)進(jìn)行船體設(shè)計(jì)改裝。正如近期一個(gè)項(xiàng)目所表明的，F(xiàn)utureShip這一舉措從此開啟了船體優(yōu)化能顯著節(jié)省燃料成本的大門，即便是球鼻艏這樣的小部件的改裝亦可提高燃料效率。

FutureShip深切明白改裝其13,000 TEU船隊(duì)球鼻艏所能產(chǎn)生的節(jié)支效益。可以用“改裝工程越大，其潛在收益也越高，而相應(yīng)的改裝費(fèi)用也高”來(lái)歸結(jié)改裝的可行性。于此便產(chǎn)生了兩大選擇：

選擇1：（較大幅度）對(duì)船只吃水線以下部位以及防撞艙壁前部都進(jìn)行改裝

選擇2：（較小幅度）對(duì)船只吃水線以下部位以及船首垂線前部進(jìn)行改裝

FutureShip提供了船舶一整年的操作數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)重量比（10%-25%）不同，將有關(guān)速度和吃水深度的數(shù)據(jù)庫(kù)壓縮成了8個(gè)速度/吃水組合代表集。優(yōu)化的目的便在于根據(jù)這8個(gè)操作狀態(tài)各自在這一年操作時(shí)間內(nèi)的時(shí)間份額減少它們的燃料消耗。

已針對(duì)船首部分建成了相應(yīng)的參數(shù)模型并應(yīng)用了多達(dá)26個(gè)自由參數(shù)以供對(duì)一系列可能的球鼻艏形狀進(jìn)行評(píng)估。并對(duì)此區(qū)域加以一定的約束以達(dá)成球鼻與剩余船體間的平穩(wěn)過(guò)渡。約對(duì)20,000個(gè)船首變量做了調(diào)查并根據(jù)操作信息最終確定2個(gè)達(dá)最佳性能結(jié)果的船體形狀。

不出所料，選擇1的應(yīng)用增加了船舶的靈活性而得到了最佳的燃料成本收益。選擇1在非設(shè)計(jì)條件下達(dá)到預(yù)期的11%的收益，相當(dāng)于在實(shí)際操作條件下年燃料節(jié)省率約3.5%。相對(duì)的選擇2的預(yù)期收益達(dá)6%，相當(dāng)于節(jié)省約1.8%。“數(shù)值試航”（實(shí)船高保真計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)模擬方案）以及模型測(cè)試均得出此結(jié)果。

改裝投資的回本時(shí)間取決于船隊(duì)大小、租約的修船廠以及油價(jià)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，實(shí)際情況中為2至8個(gè)月不等。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，以任意一方的標(biāo)志來(lái)看，球鼻艏改裝都有其收益價(jià)值。