用户5780196713
声呐罩，全称声呐导流罩，声呐系统外部为降低流体阻力和噪音的保护罩。
声呐罩通常位于舰船首部，处于水平面以下的位置，有的也安装在龙骨或舰体部位。内部安装了一些电子设备，包括定位、探测和测距声呐。通常呈圆球状，因此又被称作球形鼻首。航母、巡洋舰和驱逐舰的声呐罩较大，位于舰首部位；护卫舰声呐罩较小，可以安装在舰体部位；潜艇声呐罩位于艇首、围壳前部、舷侧等部位。
这个外形~好像有些不对劲？
由于潜艇本身是在水下工作，通常拥有水滴状/纺锤状外形，声呐罩能与潜艇外形很好的融合，因此不会像军舰那样明显、突兀。
军舰、潜艇的声呐好比是战斗机的雷达、红外搜索跟踪装置。它是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。声呐系统可以分为主动与被动两类，主动式声呐工作原理与雷达类似，不过发射的不是电磁波而是音响讯号。由于电磁波在水下的衰减速率非常高，无法实现远距离探测，因此才会使用声呐以声响讯号作为探测水面下人造物体的手段。被动式声呐不发出任何讯号，只接收来自于周遭的各种音频讯号来判断与识别不同的物体。由于使用主动式声呐会泄漏行踪——这一点和雷达类似，于是催生了被动式声呐，恰如红外搜索跟踪装置。
声呐就是水面舰艇的眼睛和耳朵。各国海军把声呐作为水下监视的主要设备，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；还可用于水下通信和导航，可保障潜艇和水下航行器的战术机动和水中武器的使用。声呐罩作为声呐系统的保护罩，起着降低船体、机械振动与声呐的耦合、减少水流噪声、阻止水流对声呐性能造成影响的作用。
希弦
军舰舰艏水下部分的大圆球是“球鼻艏”，不仅在军舰上有这样的结构，在大型船舶上也都普遍会有此结构。球鼻艏的造型虽然有点突兀，但确实现代舰、船上不可或缺的组成部分，尤其是在军用舰艇上，球鼻艏不仅能够降低航行时的兴波阻力，其内部的空间还可以安装声呐等重要设备，作用不可小视！
055驱逐舰首舰下水盛况，舰艏下部硕大的球鼻艏清晰可见！
美国“福特号”核动力航母有硕大的球鼻首对于大型舰艇，球鼻艏的作用主要有3个：
1）平衡舰艏重量：大型军舰为了具有更好的抗浪性，舰艏一般都会设计成外飘结构，这样舰艏重量就会较大，而为了尽量降低航行阻力，舰艏部分一般会设计的十分锋利，这样的话就会造成舰艏部分的浮力较小，如果舰艏重力与浮力不平衡的话就会严重影响航行稳定性。因此，在在水下部分设计球鼻首可以增加舰艏的浮力、平衡舰艏的重量，提升舰艇航行稳定性；
海上犁开波浪高速航行的052D驱逐舰
054A舰艏采用外飘压浪设计2）容纳声纳设备：大型军舰一般都会装备声纳以探测水下的潜艇，对于声纳来说球鼻首是最好的安装位置，因为其不仅可以提供整个军舰的空间利用率，而且由于球鼻首远离军舰发动机、螺旋桨等噪音源，可以更好的发挥声纳的探测能力。
大型军舰球鼻首内安装声纳设备
正在准备下水的“阿利伯克级”驱逐舰，可见其球鼻艏处已安装声呐设备3）降低阻力：根据舰体结构，合理设计球鼻首的形状和大小，可达到抵消部分水压力的作用，降低产生的船波，并可改善船体附近水流情况，以达到减小船的阻力的效果。
舰船球鼻艏减阻效果示意图
055级驱逐舰的球鼻首与舰体有机融合、浑然一体！根据舰艇吨位大小和结构形式不同，球鼻艏的外形结构也会有所差异，但是总体上来说球鼻艏基本上都具备上述三方面的作用。在现代舰艇设计中，随着设计理念和舰载设备的不断发展，未来的舰艇也许可能会取消球鼻艏的设计，但至少可以预见的 20-30年的时间内，球鼻艏结构仍会是舰艇不可或缺的组成部分。
未来三体结构战舰效果图
威呐解析
上图为英国伊丽莎白女王号航母的舰艏鼻
军舰舰艏下方部位的大圆球，是球状船艏，或称球型艏、球鼻艏。是为了舰船能减轻兴波阻力影响的一种设计。其外型有水滴形、撞角形、圆筒形等多种。位置在船艏水线最下方。它能抵消海浪所造能的冲击。由于它可提高舰船动力的利用效率、航速和稳定性（与没有球鼻艏的舰只相比，拥有球鼻艏的舰只在燃料效率上通常要高出12%至15%，另外还可以增加舰艏的浮力，在一定程度上减轻舰艏在海浪中的俯仰），因此常见于大型舰船。它和舰船的撞角外型类似，但功用及效果却完全不一样。
上图为美国海军防护巡洋舰奥尔巴尼号，其舰艏鼻与冲角外形很类似
据资料介绍，球鼻艏最早出现在19世纪末。另外在1898年下水的美国海军防护巡洋舰奥尔巴尼号上，也证实了有球鼻艏的设计。在之后的许多军舰上，都出现了球鼻艏的设计。当时出现的球鼻艏，作用还很单一，只是为了减轻兴波阻力的影响。后来在一些专门用于反潜的军舰上，则在球鼻艏中安装了声呐（这里距离尾部螺旋桨最远，可以减轻自身产生的噪音影响）。
上图为尼米兹级航空母舰乔治·布什号的舰艏鼻
上图为阿利伯克级驱逐舰拉斐尔·佩拉塔号，其舰艏鼻内布置了声呐系统
目前世界上各国军舰的球鼻艏，几乎没有单纯为了减轻兴波阻力而设计的球鼻艏，它们内部均装备了声呐，且表面材质与舰体材质还有所不同，例如钛合金材质的球鼻艏，这种材质具有强度高、刚性好、透声性能优异、内部噪音低、质量可靠、维修费用低等优点。
上图为20世纪初美国海军特拉华号战列舰线图，其舰艏也安装了舰艏鼻
翔鹤级航空母舰
翔鹤级航空母舰的二号舰瑞鹤号，在公试时输出168100匹马力，航速达到34.58节的纪录。如此高航速离不开其安装的球鼻艏。该级舰也成为旧日本海军中首批运用此技术的大型军舰。
大和号战列舰，曾在试航中跑出27节的高速
大和号的线图（沉没之前的状态）
大和级战列舰，由于其主机功率并不高，因此日本专家当年为了提高动力的利用效率，设计了40种船模进行论证，最终确定的是球鼻型船艏。大和号舰艏水线以上部分明显向外前倾，舰艏前端成半圆形，其两舷大幅度外张，借以减少舰艏上浪。舰艏水线以下部分采用球鼻艏，其位置在水线下约3米处，和尖削型舰艏相比，这种新构型可以减少8%的兴波阻力，同时还减少了约3米的水线，从而节省了30吨左右的排水量。另外，在1944年后半年的改造中，大和号曾在球鼻艏内安装零号水下听音器，作为对潜艇威胁的警戒，和今天的舰首声纳颇有些相似之处。
飞机永动机
这个东西叫球鼻艏
说到球鼻艏不得不说的是，船舶在航行过程中会产生兴波阻力，船舶向前航行使水面产生波浪，一般都会出现在船舶的艏艉处，产生的波浪垂直于船的航向
起伏的波浪会阻挡船舶顺利向前，从而抵消了部分船舶前进的动力，使消耗能源增加
上图中绿线表示船体形成的自然波浪，蓝线表示球鼻艏产生的波浪
红线是两个波浪重合后的波浪，可见有了球鼻艏，船舶行进的波浪会减小，从而提高了船的行驶速度减少了燃料浪费
根据船舶的要求不同，球鼻艏的形状也不同。比如有水滴型（一般军舰及快速运输的远洋船舶应用）
有撞角型的（大型满速货轮）
当然设计球鼻艏是个复杂的过程
货船球鼻艏一般用来装压载水，有些军舰将声呐放进球鼻艏
不愿透露姓氏的于先森
图注：现代舰船普遍采用球鼻艏结构设计，图为“罗纳德·里根”号航空母舰的球鼻艏
现代军民用舰船，在其舰首前下部，都有一个球型的结构，就像是舰船的“大鼻子”，因此也被形象地命名为球鼻艏（或称球型艏）。
球鼻艏，实际上就是设计水线以下首前部近似呈球状的船首部。众所周知，船在水中航行会产生波浪，而波浪又增加了舰船航行的阻力，降低船速，引起船体摇摆，影响舰船安全航行，因此，减少和消除波浪的影响是舰船发展中的一件极其重要的事情。球鼻艏船就是为了减少兴波阻力应运而生的一种新船型。
球鼻艏的诞生要追溯到100多年前，美国工程师博汝德深入研究并解释了鱼雷艇在安装鱼雷管后阻力降低的原因，指出这是由于安装的鱼雷管使船首变钝而引起的消波作用的缘故。随后，D.W·泰勒将博汝德的发现推广开去，率先认识到在水面舰船的船首也安装一个使其变钝的结构，就可以像鱼雷艇安装鱼雷管一样减少兴波阻力。1907年，D.W·泰勒在战列舰“特拉华”号上装了世界第一个球鼻艏，结果在功率不变的情况下提高了航速。
图注：“阿利·伯克”级驱逐舰的舰首球鼻艏内，就安装有基阵声呐系统
20世纪20年代，美国人在一艘商船上首次设计应用球鼻艏，与此同时，美国海军也筹划将球鼻艏应用于军舰。但他们很快发现当时的球鼻艏制造工艺复杂，造价较高，耐波性也差，只在少数军舰上试装，未能大规模推广。
虽然球鼻艏这种设计并没有马上在水面舰艇上大规模推广，但历代工程师们持续研究球鼻艏的功效，并进行了大量的试验，积累了流体力学方面的宝贵数据，对球鼻艏的形状、结构进行了大规模改进。直到上世纪60年代，球鼻艏才开始在低速油船、货船、军舰领域被广泛应用，并最终成为现代舰船包括军舰的标配设计。
虽然球鼻艏看上去就是给舰船首部长了个“大鼻子”，但对于不同的舰船而言，这个“大鼻子”的形状却有很大不同，呈现出多种多样的形式和结构：有从前面看上去像一滴水的水滴型球鼻；有在船的前端伸出一个长长的尖角的撞角型球鼻；有像圆筒，圆筒体顶端是一个半球或椭圆球的圆筒型球鼻；还有从侧面看上去是“S”形、正面看上去是“V’形的S—V型球鼻，以及柱形、菱形、鱼雷形等各种形状的球鼻。
除了减小阻力、提高操纵性能和推进效率外，对于军舰而言，球鼻艏还是一个安装舰用声呐的好位置，目前世界上绝大多数水面主战舰艇包括驱逐舰、护卫舰等，都在球鼻艏内安装有声呐探测装置。
兵工科技
不仅是军舰，很多大型的远洋船只上都有这么个大圆球，专业点儿说，这个东西叫做球鼻艏。球鼻艏的作用，主要是减少兴波阻力。“兴波阻力”这个词乍一听有点儿拗口，简单来说，就是船只在水中航行时会激起波浪，这是因为水受到了船的推力。力的作用是相互的，船给水一个推力激起波浪，波浪就会给船一个阻力，这个阻力在水平面的分量就叫兴波阻力。兴波阻力与船型、大小、航速都有关，在船型、大小确定的情况下，航速越大，激起的波浪的波幅就越大，兴波阻力也就越大。
球鼻艏之所以能够减小兴波阻力，是因为球鼻艏从舰艏下方突出，在舰艏前方产生一个波浪，这样一来，舰艏本身撞到的是前方这个波浪的波谷，而且舰艏直接撞水产生的波峰也会与前方这个波浪的波谷相抵消。而如果没有这个球鼻艏，舰艏会直接“撞上一个波峰”，这个波峰自然是舰艏直接激起波浪而产生的。
很多人可能问，既然舰艏的兴波阻力需要被减小，那么球鼻艏为什么就不怕兴波阻力呢？首先，球鼻艏是圆的，在水下穿行自如，激不起多大的浪，波浪施加给它的阻力也会在球面上发散；其次是因为兴波阻力多产生于水面，在水面激起波浪非常容易，因为水仅受舰身的推力向上跃起形成波浪，空气对于水的阻力几乎可以忽略不计，但是球鼻艏在水下想要激起波浪的话，球鼻艏附近的水会受到更上层的水的阻力，或者说它需要托起更多的水，因此产生的波浪就很小。举个栗子，潜艇在水下航行时所受的兴波阻力几乎为0。（当然，我们本文假设船在静止时水面是没有波浪的，也就是说水面因风而掀起波浪的情况）
DDG1000朱姆沃尔特穿浪型舰艏下方的球鼻艏
随着技术的发展以及作战的需求，军舰上的球鼻艏已经不单单仅有减小阻力的用途，而是在里面安装了主动声纳，用于对水下环境的探测。
兵说
不仅仅是军舰前端有这个大圆球，而是基本上所有的重型船都会有这个大圆球。
当船在水面上航行的时候，船首会将水向两边排开形成水波。这个过程中就会激起一片片随着船舶行进方向的水波。当这个水波形成的时候，船的首部就会进入一个低压区域。在低压区域和船身的高压区域不同状态下转换会消耗大量的能量。因此就需要控制船首波的形成。
在船首水线以下用一个球艏使船在向前运动的时候首先激起一个小水波
这样的话就可以有效的降低船首部排开水造成的水压损失。使船在流动压力基本相等的水流体内移动。这样就有效的降低了船在推进过程中的阻力，从而大幅度的节约了能源。
不要小看水，我们看到的万吨巨轮能在水上漂浮是因为它们排开了万吨的水，排开的水也会消耗船在运动过程中的能量。如果减少了这方面的能力损耗就大幅度的提高了船的能源效率。
根据之前的一个研究判断，一艘船如果不安装球艏的话会比安装了一个设计完美的球艏的船多消耗大约80%的燃油。这也就是说为什么船的前部都安装了一个“大圆球”的最直接原因了。
当然，军舰上既然安装了球艏，那么这个空间也不会被浪费，一般很多军舰用这个球艏作为船上主动声纳的外壳，可谓一物两用。
军武数据库
其实在实际中，不仅仅是军舰，大型民用邮轮、货轮前端下部都会设计一个看起来相当违和的“大圆球”。其实这个东西最大的作用却是用来降低舰身行驶阻力，其学名叫“球鼻艏”。简称球艏，是设计水线以下首前部近似呈球状的船首部。球艏已是人们非常熟悉的一种特殊的船首，已被现代的运输船广泛采用。
球鼻艏的形状一般有这么几种：水滴型球鼻艏：从前面看上去像一滴水的水滴型球鼻，比较适用于航速较高的客货船；撞角型球鼻艏：在船的前端伸出一个长长的尖角的撞角型球鼻，适用于丰满的油船、矿石船和散装货船；圆筒型球鼻艏：像圆筒，圆筒体顶端是一个半球或椭圆球的圆筒型球鼻；S—V型球鼻艏：从侧面看上去是“S”形、正面看上去是“V’形的S—V型球鼻；其他：柱形、菱形、鱼雷形等形状的球鼻艏。
球鼻艏为何能提速呢？这是因为船行于海，就像车驶于路，前者是在水与空气交界处穿行，后者是在陆空交界处行驶。 所以，对于船来说，我们既要考虑大气的空气阻力，还要考虑水的摩擦阻力，以及波浪的阻力，也就是兴波阻力。这些阻力中，兴波阻力和摩擦阻力占大头。所以问题的关键是怎样才能减少船头产生的波？经过前人大量实践和试验，发现船前进时，如果没有球鼻艏，则波往上爬，冲击船头，形成很大阻力。而逐渐加长球鼻艏，其形成的波与另一个波互相抵消，从而船速会变快。
而军舰上应用的球鼻艏还有一个重要用途，那就是安装扫描声呐等探测设备，由于位于舰体的最前端，避免了船体杂波的干扰，也能相应提高作业效率。球鼻艏一般都是艏尖压载舱的一部分，对一些具有艏侧推的船舶的艏侧推装置和军舰等的声呐来说，球鼻艏还能提供一定的保护作用，是一个理想的安装位置。但是球鼻艏也有个缺点就是它间接的增加了建造的成本和影响了锚泊设备的布置。
迷彩虎军事
这个“大圆球”的标准名称叫球鼻艏（bulb bow），也可以简称“球艏”，指的是船首部水面以下的球状突出部分，是一种用来克服船阻力的结构。其大小和形状与船体相配合可对水的压力起抵消作用，产生的船波较小，并可改善船体附近水流情况，以减小船的阻力。
船在航行时候会产生兴波阻力，船舶航行时使水面产生波浪，在船首和船尾附近各发生一组波系。每组波系包括横波和散波。横波大致垂直于航向，散波同航向斜交，船波起伏的能量由船体供给，消耗了一部分推进船舶的功率。对船来说相当于克服一定的阻力，这种阻力叫兴波阻力。
球鼻艏的原理如上图：图中绿线是船头没有安装球鼻首时形成的波浪，蓝线（与红线有些交叉）是球鼻艏形成的波浪，蓝线压制了绿线，两者最后形成了我们看见的波浪——红线的波浪。结果就是波浪被压制了，减小了兴波阻力，船就更快了。
上图为原始船体（左）以及安装球鼻首优化后的船体（右）的对比，注意船头位置的波浪阻力变化。
当然咯，军舰上的球鼻艏还有另一个重要用途，那就是安装扫描声呐等探测设备。由于这里位于舰体的最前端，远离舰艇的动力舱段，可以避免了舰艇自身噪声和船体杂波的干扰，也能相应提高作业效率。而且，对于军舰来说，如果考虑到安装声呐的需求，球鼻艏未必能提高舰船工作效率。试验证明，由于安装声呐对球鼻艏有一些特殊的外形要求，军舰安装球鼻艏后不一定会使阻力减少，有时反而略有增加。所以现代军舰保留球鼻艏的最重要原因是安装声呐。
下图为美国伯克级导弹驱逐舰的SQS-53声呐球艏，黑色部分为水声换能器组建，可以看出其外形夸张，令人印象深刻。
联合防务
军舰前端下方的大圆球一般称为球鼻艏，与一般民用船只相比，军舰球鼻艏除了减小兴波阻力外，还兼做声纳导流罩使用。
对于一般大型船只而言，球鼻艏的主要作用是改变船头位置的水流。通俗地说，船在前进过程中，船首“劈开”水面产生波浪，形成兴波阻力，而球鼻艏产生的波浪（3）与船首产生的波浪（4）存在一定先后差异，两者的波峰和波谷相抵消，相应降低降低兴波阻力，因此可以有效提高船只前进的航速及燃油效率。
不过，球鼻艏也要在一定航速下才会发挥有效作用，同时对于小型船只而言，反而会降低其航行性能，因此主要用在大型船只和军舰上。
而由于舰首位置杂波干扰较小，有利于声纳发挥作用，因此现代驱护舰艇一般在舰首位置安装声纳换能器基阵，故而球鼻艏还兼做声纳导流罩使用。
