1国外研究现状国内外科研人员对于风帆助航的研究内容主要集中在以下两个方面：一是如何将风帆助航这一技术实用化，即将已有的成熟技术运用到实际船舶的使用当中；二是在传统风帆的基础上设计新型的风帆以及对其经济性和安全性的论证研究。84111

在国外，对于风帆助航技术的研究要早于国内，他们也在这一方面取得了不错的成绩，并且在很多船型上都进行过了实船的应用试验。在风帆助航技术实用化这一方面，最早将现代风帆技术投入实际，运用于实船上的国家是日本。1980年，由日本研制的第一艘现代风帆助航船“新爱德丸”号下水试航，这在航运史上被誉为是一个新的里程碑，如图1。1。该船采用的是两个圆弧形风帆，帆的高度是12。5m，宽度是8m。帆翼的剖面是进行改进后的层流翼型，该风帆的拱度比为14%。通过实践表明，“新爱德丸”号风帆助航船对比普通船舶能节省燃料10%~15%。但另一方面，它的造价比同规格的普通船舶高出15%。

图1。1风帆助航船舶“新爱德丸”号

法国人在1985年提出的所谓的涡轮风帆船如图1。2所示，它的原理是利用圆柱两侧开孔吸气的方法，从而使得柱体的升力系数提高至5。5~6。0。根据由法国建造的Alcyone号涡轮风帆船的测试结果，该涡轮风帆船在13m/s左右的有利风的作用下，可以获得50%~60%的节能效果，被称为当时世界上最为先进的一艘风力助航船。

图1。2Alcyone号涡轮风帆船

2008年3月份，全球第一艘利用风筝拉动的货轮“白鲸天帆号”(BelugaSkySails)完成了首次试航测试，这艘新颖的船舶的试航成功也标志着利用新能源帆船时代的到来。

图1。3全球第一艘用风筝拉动的货轮“白鲸天帆号”

日本于2009年4月公布的“NYK2030”船，这是一艘环保型集装箱概念船。该船在设计时充分利用了现代科学技术里各种节能减排的方法，同时应用了风能和太阳能这两个清洁能源作为主要能量来源。其风帆选用了大展弦比的圆弧型外缘翼片,它的平均推力约为2。5MW，这是由于每片帆面的面积约500m2,总面积最高可达4000m2。它的先进的控制系统也能够保证船舶在遇到大风大浪等极端天气时及时将帆收回来，从而保证船舶的稳定性，保证船体的安全性能。其概念设计图如图1。4所示。

图1。4“NYK2030”号效果图

在2010年8月，来自德国的“E-Ship1”号船舶开始了它的处女航，这艘船跟之前提到的船舶一样都采用了风帆助航技术的支持，如图1。5所示。这艘船的载重12800吨，它能够同时完成车辆和集装箱的滚吊工作(RoLo)。[4]这艘船利用了4个Flettner型转筒帆，该转筒帆的直径为4m，帆高约27m。该船舶可以利用这些风筒产生的与风向垂直的力来提供船舶的推进力。

设计师在为船舶进行设计时，将这四个转筒帆中的其中两个设置在船上桥楼的后面，在船尾的地方放上了另外两个。通过试航后发现，该船航行时候所需要的动力可以通过船上的这4个Flettner型转筒帆来提供，可以大大降低船舶航行时的燃油消耗量。通过试航数据可知，当船舶的航速达到16kn时，甚至能比平时节省近一半的燃料。同时，实船表明该船有良好的气动特性，在实际中其转速比可达到5，升力系数可以达到9以上。

图1。5转柱风力船“E-ship1”号

2国内研究现状

随着国内大步向前发展，资源的消耗量也越发加大，可利用资源也越发紧缺。致使我国加紧了船舶减排法规的日益健全，国内对于风帆助航技术的研究工作也热火朝天的开展着，而这也将开启以科学技术为主导的科学帆船时代。