聲吶罩，全稱聲吶導流罩，聲吶系統外部為降低流體阻力和噪音的保護罩。

聲吶罩通常位於艦船首部，處於水平面以下的位置，有的也安裝在龍骨或艦體部位。內部安裝了一些電子裝置，包括定位、探測和測距聲吶。通常呈圓球狀，因此又被稱作球形鼻首。航母、巡洋艦和驅逐艦的聲吶罩較大，位於艦首部位；護衛艦聲吶罩較小，可以安裝在艦體部位；潛艇聲吶罩位於艇首、圍殼前部、舷側等部位。

這個外形~好像有些不對勁？

由於潛艇本身是在水下工作，通常擁有水滴狀/紡錘狀外形，聲吶罩能與潛艇外形很好的融合，因此不會像軍艦那樣明顯、突兀。

軍艦、潛艇的聲吶好比是戰鬥機的雷達、紅外搜尋跟蹤裝置。它是一種利用聲波在水下的傳播特性，透過電聲轉換和資訊處理，完成水下探測和通訊任務的電子裝置。聲吶系統可以分為主動與被動兩類，主動式聲吶工作原理與雷達類似，不過發射的不是電磁波而是音響訊號。由於電磁波在水下的衰減速率非常高，無法實現遠距離探測，因此才會使用聲吶以聲響訊號作為探測水面下人造物體的手段。被動式聲吶不發出任何訊號，只接收來自於周遭的各種音訊訊號來判斷與識別不同的物體。由於使用主動式聲吶會洩漏行蹤——這一點和雷達類似，於是催生了被動式聲吶，恰如紅外搜尋跟蹤裝置。

聲吶就是水面艦艇的眼睛和耳朵。各國海軍把聲吶作為水下監視的主要裝置，用於對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤；還可用於水下通訊和導航，可保障潛艇和水下航行器的戰術機動和水中武器的使用。聲吶罩作為聲吶系統的保護罩，起著降低船體、機械振動與聲吶的耦合、減少水流噪聲、阻止水流對聲吶效能造成影響的作用。

上圖為英國伊麗莎白女王號航母的艦艏鼻

軍艦艦艏下方部位的大圓球，是球狀船艏，或稱球型艏、球鼻艏。是為了艦船能減輕興波阻力影響的一種設計。其外型有水滴形、撞角形、圓筒形等多種。位置在船艏水線最下方。它能抵消海浪所造能的衝擊。由於它可提高艦船動力的利用效率、航速和穩定性（與沒有球鼻艏的艦隻相比，擁有球鼻艏的艦隻在燃料效率上通常要高出12%至15%，另外還可以增加艦艏的浮力，在一定程度上減輕艦艏在海浪中的俯仰），因此常見於大型艦船。它和艦船的撞角外型類似，但功用及效果卻完全不一樣。

上圖為美國海軍防護巡洋艦奧爾巴尼號，其艦艏鼻與衝角外形很類似

據資料介紹，球鼻艏最早出現在19世紀末。另外在1898年下水的美國海軍防護巡洋艦奧爾巴尼號上，也證實了有球鼻艏的設計。在之後的許多軍艦上，都出現了球鼻艏的設計。當時出現的球鼻艏，作用還很單一，只是為了減輕興波阻力的影響。後來在一些專門用於反潛的軍艦上，則在球鼻艏中安裝了聲吶（這裡距離尾部螺旋槳最遠，可以減輕自身產生的噪音影響）。

上圖為尼米茲級航空母艦喬治·布什號的艦艏鼻

上圖為阿利伯克級驅逐艦拉斐爾·佩拉塔號，其艦艏鼻內佈置了聲吶系統

目前世界上各國軍艦的球鼻艏，幾乎沒有單純為了減輕興波阻力而設計的球鼻艏，它們內部均裝備了聲吶，且表面材質與艦體材質還有所不同，例如鈦合金材質的球鼻艏，這種材質具有強度高、剛性好、透聲效能優異、內部噪音低、質量可靠、維修費用低等優點。

上圖為20世紀初美國海軍特拉華號戰列艦線圖，其艦艏也安裝了艦艏鼻

翔鶴級航空母艦

翔鶴級航空母艦的二號艦瑞鶴號，在公試時輸出168100匹馬力，航速達到34.58節的紀錄。如此高航速離不開其安裝的球鼻艏。該級艦也成為舊日本海軍中首批運用此技術的大型軍艦。

大和號戰列艦，曾在試航中跑出27節的高速

大和號的線圖（沉沒之前的狀態）

大和級戰列艦，由於其主機功率並不高，因此日本專家當年為了提高動力的利用效率，設計了40種船模進行論證，最終確定的是球鼻型船艏。大和號艦艏水線以上部分明顯向外前傾，艦艏前端成半圓形，其兩舷大幅度外張，藉以減少艦艏上浪。艦艏水線以下部分採用球鼻艏，其位置在水線下約3米處，和尖削型艦艏相比，這種新構型可以減少8%的興波阻力，同時還減少了約3米的水線，從而節省了30噸左右的排水量。另外，在1944年後半年的改造中，大和號曾在球鼻艏內安裝零號水下聽音器，作為對潛艇威脅的警戒，和今天的艦首聲納頗有些相似之處。

其實在實際中，不僅僅是軍艦，大型民用郵輪、貨輪前端下部都會設計一個看起來相當違和的“大圓球”。其實這個東西最大的作用卻是用來降低艦身行駛阻力，其學名叫“球鼻艏”。簡稱球艏，是設計水線以下首前部近似呈球狀的船首部。球艏已是人們非常熟悉的一種特殊的船首，已被現代的運輸船廣泛採用。

球鼻艏的形狀一般有這麼幾種：水滴型球鼻艏：從前面看上去像一滴水的水滴型球鼻，比較適用於航速較高的客貨船；撞角型球鼻艏：在船的前端伸出一個長長的尖角的撞角型球鼻，適用於豐滿的油船、礦石船和散裝貨船；圓筒型球鼻艏：像圓筒，圓筒體頂端是一個半球或橢圓球的圓筒型球鼻；S—V型球鼻艏：從側面看上去是“S”形、正面看上去是“V’形的S—V型球鼻；其他：柱形、菱形、魚雷形等形狀的球鼻艏。

球鼻艏為何能提速呢？這是因為船行於海，就像車駛於路，前者是在水與空氣交界處穿行，後者是在陸空交界處行駛。 所以，對於船來說，我們既要考慮大氣的空氣阻力，還要考慮水的摩擦阻力，以及波浪的阻力，也就是興波阻力。這些阻力中，興波阻力和摩擦阻力佔大頭。所以問題的關鍵是怎樣才能減少船頭產生的波？經過前人大量實踐和試驗，發現船前進時，如果沒有球鼻艏，則波往上爬，衝擊船頭，形成很大阻力。而逐漸加長球鼻艏，其形成的波與另一個波互相抵消，從而船速會變快。

而軍艦上應用的球鼻艏還有一個重要用途，那就是安裝掃描聲吶等探測裝置，由於位於艦體的最前端，避免了船體雜波的干擾，也能相應提高作業效率。球鼻艏一般都是艏尖壓載艙的一部分，對一些具有艏側推的船舶的艏側推裝置和軍艦等的聲吶來說，球鼻艏還能提供一定的保護作用，是一個理想的安裝位置。但是球鼻艏也有個缺點就是它間接的增加了建造的成本和影響了錨泊裝置的佈置。

圖注：現代艦船普遍採用球鼻艏結構設計，圖為“羅納德·里根”號航空母艦的球鼻艏

現代軍民用艦船，在其艦首前下部，都有一個球型的結構，就像是艦船的“大鼻子”，因此也被形象地命名為球鼻艏（或稱球型艏）。

球鼻艏，實際上就是設計水線以下首前部近似呈球狀的船首部。眾所周知，船在水中航行會產生波浪，而波浪又增加了艦船航行的阻力，降低船速，引起船體搖擺，影響艦船安全航行，因此，減少和消除波浪的影響是艦船發展中的一件極其重要的事情。球鼻艏船就是為了減少興波阻力應運而生的一種新船型。

球鼻艏的誕生要追溯到100多年前，美國工程師博汝德深入研究並解釋了魚雷艇在安裝魚雷管後阻力降低的原因，指出這是由於安裝的魚雷管使船首變鈍而引起的消波作用的緣故。隨後，D.W·泰勒將博汝德的發現推廣開去，率先認識到在水面艦船的船首也安裝一個使其變鈍的結構，就可以像魚雷艇安裝魚雷管一樣減少興波阻力。1907年，D.W·泰勒在戰列艦“特拉華”號上裝了世界第一個球鼻艏，結果在功率不變的情況下提高了航速。

圖注：“阿利·伯克”級驅逐艦的艦首球鼻艏內，就安裝有基陣聲吶系統

20世紀20年代，美華人在一艘商船上首次設計應用球鼻艏，與此同時，美國海軍也籌劃將球鼻艏應用於軍艦。但他們很快發現當時的球鼻艏製造工藝複雜，造價較高，耐波性也差，只在少數軍艦上試裝，未能大規模推廣。

雖然球鼻艏這種設計並沒有馬上在水面艦艇上大規模推廣，但歷代工程師們持續研究球鼻艏的功效，並進行了大量的試驗，積累了流體力學方面的寶貴資料，對球鼻艏的形狀、結構進行了大規模改進。直到上世紀60年代，球鼻艏才開始在低速油船、貨船、軍艦領域被廣泛應用，並最終成為現代艦船包括軍艦的標配設計。

雖然球鼻艏看上去就是給艦船首部長了個“大鼻子”，但對於不同的艦船而言，這個“大鼻子”的形狀卻有很大不同，呈現出多種多樣的形式和結構：有從前面看上去像一滴水的水滴型球鼻；有在船的前端伸出一個長長的尖角的撞角型球鼻；有像圓筒，圓筒體頂端是一個半球或橢圓球的圓筒型球鼻；還有從側面看上去是“S”形、正面看上去是“V’形的S—V型球鼻，以及柱形、菱形、魚雷形等各種形狀的球鼻。

除了減小阻力、提高操縱效能和推進效率外，對於軍艦而言，球鼻艏還是一個安裝艦用聲吶的好位置，目前世界上絕大多數水面主戰艦艇包括驅逐艦、護衛艦等，都在球鼻艏內安裝有聲吶探測裝置。

這個“大圓球”的標準名稱叫球鼻艏（bulb bow），也可以簡稱“球艏”，指的是船首部水面以下的球狀突出部分，是一種用來克服船阻力的結構。其大小和形狀與船體相配合可對水的壓力起抵消作用，產生的船波較小，並可改善船體附近水流情況，以減小船的阻力。

船在航行時候會產生興波阻力，船舶航行時使水面產生波浪，在船首和船尾附近各發生一組波系。每組波系包括橫波和散波。橫波大致垂直於航向，散波同航向斜交，船波起伏的能量由船體供給，消耗了一部分推進船舶的功率。對船來說相當於克服一定的阻力，這種阻力叫興波阻力。

球鼻艏的原理如上圖：圖中綠線是船頭沒有安裝球鼻首時形成的波浪，藍線（與紅線有些交叉）是球鼻艏形成的波浪，藍線壓制了綠線，兩者最後形成了我們看見的波浪——紅線的波浪。結果就是波浪被壓制了，減小了興波阻力，船就更快了。

上圖為原始船體（左）以及安裝球鼻首最佳化後的船體（右）的對比，注意船頭位置的波浪阻力變化。

當然咯，軍艦上的球鼻艏還有另一個重要用途，那就是安裝掃描聲吶等探測裝置。由於這裡位於艦體的最前端，遠離艦艇的動力艙段，可以避免了艦艇自身噪聲和船體雜波的干擾，也能相應提高作業效率。而且，對於軍艦來說，如果考慮到安裝聲吶的需求，球鼻艏未必能提高艦船工作效率。試驗證明，由於安裝聲吶對球鼻艏有一些特殊的外形要求，軍艦安裝球鼻艏後不一定會使阻力減少，有時反而略有增加。所以現代軍艦保留球鼻艏的最重要原因是安裝聲吶。

下圖為美國伯克級導彈驅逐艦的SQS-53聲吶球艏，黑色部分為水聲換能器組建，可以看出其外形誇張，令人印象深刻。

不僅僅是軍艦前端有這個大圓球，而是基本上所有的重型船都會有這個大圓球。

當船在水面上航行的時候，船首會將水向兩邊排開形成水波。這個過程中就會激起一片片隨著船舶行進方向的水波。當這個水波形成的時候，船的首部就會進入一個低壓區域。在低壓區域和船身的高壓區域不同狀態下轉換會消耗大量的能量。因此就需要控制船首波的形成。

在船首水線以下用一個球艏使船在向前運動的時候首先激起一個小水波

這樣的話就可以有效的降低船首部排開水造成的水壓損失。使船在流動壓力基本相等的水流體內移動。這樣就有效的降低了船在推進過程中的阻力，從而大幅度的節約了能源。

不要小看水，我們看到的萬噸巨輪能在水上漂浮是因為它們排開了萬噸的水，排開的水也會消耗船在運動過程中的能量。如果減少了這方面的能力損耗就大幅度的提高了船的能源效率。

根據之前的一個研究判斷，一艘船如果不安裝球艏的話會比安裝了一個設計完美的球艏的船多消耗大約80%的燃油。這也就是說為什麼船的前部都安裝了一個“大圓球”的最直接原因了。

當然，軍艦上既然安裝了球艏，那麼這個空間也不會被浪費，一般很多軍艦用這個球艏作為船上主動聲納的外殼，可謂一物兩用。

細心的軍迷在看見軍艦在舉行下水儀式的死後，都會發現在軍艦首前下部，都有一個球型的結構，就像是艦船的“大鼻子”，很多網友形象的把軍艦前端下方部位的“大圓球”叫做球鼻艏或稱球型艏，球鼻艏實際上就是設計水線以下首前部近似呈球狀的船首部，那麼這個球鼻艏到底有什麼作用呢？

說到這個圓圓的“大肉球”，它的學名是“聲吶罩”全稱聲吶導流罩

聲吶系統外部為降低流體阻力和噪音的保護罩。聲吶罩通常位於艦船首部，處於水平面以下的位置，有的也安裝在龍骨或艦體部位。內部安裝了一些電子裝置，包括定位、探測和測距聲吶。通常呈圓球狀，因此又被稱作球形鼻首。航母、巡洋艦和驅逐艦的聲吶罩較大，位於艦首部位；護衛艦聲吶罩較小，可以安裝在艦體部位；潛艇聲吶罩位於艇首、圍殼前部、舷側等部位。

軍艦在海上航行時，“聲吶罩”擔負起了定位、探測和測距聲吶的任務，這種裝置是不可或許的，對此很多朋友稱它為“球形鼻首”，不同種類的海上船隻不一樣安裝位置，這個“球形鼻首”的名稱只能用於。航母、巡洋艦和驅逐艦之上，因為造型大，所以只能安置在前方。

但是護衛艦就有些不同了，護衛艦聲吶罩較小，可以安裝在艦體部位就可以很好的完成工作，沒有必要安裝在前方，就好比喜歡軍事的朋友經常研究核潛艇，也沒有注意到有這種配備吧，有些“聲吶罩”是安置在潛艇的頂端的，如果小一點的可以安置在潛艇的舷側或者圍殼的前端。

軍艦、潛艇的聲吶好比是戰鬥機的雷達、紅外搜尋跟蹤裝置，他的傳播效能必須是透過電聲轉換和資訊處理的，聲吶系統兩種形態其實與雷達無異，使用主動式聲吶會洩漏行蹤這一點和雷達類似，於是催生了被動式聲吶。

根據之前的一個研究判斷，一艘船如果不安裝球艏的話會比安裝了一個設計完美的球艏的船多消耗大約80%的燃油。這也就是說為什麼船的前部都安裝了一個“大圓球”的最直接原因了。

朋友們，你們注意過這個“大肉球”嗎？對於這項科技，朋友們，你們有什麼要說的？

　不僅僅是軍艦前端有這個大圓球，而是基本上所有的重型船都會有這個大圓球。當船在水面上航行的時候，船首會將水向兩邊排開形成水波。這個過程中就會激起一片片隨著船舶行進方向的水波。當這個水波形成的時候，船的首部就會進入一個低壓區域。在低壓區域和船身的高壓區域不同狀態下轉換會消耗大量的能量。因此就需要控制船首波的形成。在船首水線以下用一個球艏使船在向前運動的時候首先激起一個小水波這樣的話就可以有效的降低船首部排開水造成的水壓損失。使船在流動壓力基本相等的水流體內移動。

球鼻艏減少的是興波阻力，沒有球鼻艏時會在船舷產生波浪形的水波，球鼻艏可以產生一個翻轉180°的波，與之抵消。普通商船或者有球鼻艏的公務船一般都是作為壓載水艙使用，軍艦的球鼻艏一般用來裝聲吶，隊安裝要求較高。

那個鼻子叫球鼻艏，主要作用是提前將水分開，減小興波阻力，同樣船型和動力下，可以提高航速，節能。現代艦船通常利用球鼻艏裡的空間安裝聲吶裝置，這裡離螺旋槳最遠，噪音最小，一舉兩得。

不僅是軍艦，很多大型的遠洋船隻上都有這麼個大圓球，專業點兒說，這個東西叫做球鼻艏。球鼻艏的作用，主要是減少興波阻力。“興波阻力”這個詞乍一聽有點兒拗口，簡單來說，就是船隻在水中航行時會激起波浪，這是因為水受到了船的推力。力的作用是相互的，船給水一個推力激起波浪，波浪就會給船一個阻力，這個阻力在水平面的分量就叫興波阻力。興波阻力與船型、大小、航速都有關，在船型、大小確定的情況下，航速越大，激起的波浪的波幅就越大，興波阻力也就越大。

球鼻艏之所以能夠減小興波阻力，是因為球鼻艏從艦艏下方突出，在艦艏前方產生一個波浪，這樣一來，艦艏本身撞到的是前方這個波浪的波谷，而且艦艏直接撞水產生的波峰也會與前方這個波浪的波谷相抵消。而如果沒有這個球鼻艏，艦艏會直接“撞上一個波峰”，這個波峰自然是艦艏直接激起波浪而產生的。

很多人可能問，既然艦艏的興波阻力需要被減小，那麼球鼻艏為什麼就不怕興波阻力呢？首先，球鼻艏是圓的，在水下穿行自如，激不起多大的浪，波浪施加給它的阻力也會在球面上發散；其次是因為興波阻力多產生於水面，在水面激起波浪非常容易，因為水僅受艦身的推力向上躍起形成波浪，空氣對於水的阻力幾乎可以忽略不計，但是球鼻艏在水下想要激起波浪的話，球鼻艏附近的水會受到更上層的水的阻力，或者說它需要托起更多的水，因此產生的波浪就很小。舉個栗子，潛艇在水下航行時所受的興波阻力幾乎為0。（當然，我們本文假設船在靜止時水面是沒有波浪的，也就是說水面因風而掀起波浪的情況）

DDG1000朱姆沃爾特穿浪型艦艏下方的球鼻艏

隨著技術的發展以及作戰的需求，軍艦上的球鼻艏已經不單單僅有減小阻力的用途，而是在裡面安裝了主動聲納，用於對水下環境的探測。

軍艦艦艏水下部分的大圓球是“球鼻艏”，不僅在軍艦上有這樣的結構，在大型船舶上也都普遍會有此結構。球鼻艏的造型雖然有點突兀，但確實現代艦、船上不可或缺的組成部分，尤其是在軍用艦艇上，球鼻艏不僅能夠降低航行時的興波阻力，其內部的空間還可以安裝聲吶等重要裝置，作用不可小視！055驅逐艦首艦下水盛況，艦艏下部碩大的球鼻艏清晰可見！美國“福特號”核動力航母有碩大的球鼻首

對於大型艦艇，球鼻艏的作用主要有3個：

1）平衡艦艏重量：大型軍艦為了具有更好的抗浪性，艦艏一般都會設計成外飄結構，這樣艦艏重量就會較大，而為了儘量降低航行阻力，艦艏部分一般會設計的十分鋒利，這樣的話就會造成艦艏部分的浮力較小，如果艦艏重力與浮力不平衡的話就會嚴重影響航行穩定性。因此，在在水下部分設計球鼻首可以增加艦艏的浮力、平衡艦艏的重量，提升艦艇航行穩定性；海上犁開波浪高速航行的052D驅逐艦054A艦艏採用外飄壓浪設計

2）容納聲納裝置：大型軍艦一般都會裝備聲納以探測水下的潛艇，對於聲納來說球鼻首是最好的安裝位置，因為其不僅可以提供整個軍艦的空間利用率，而且由於球鼻首遠離軍艦發動機、螺旋槳等噪音源，可以更好的發揮聲納的探測能力。大型軍艦球鼻首內安裝聲納裝置正在準備下水的“阿利伯克級”驅逐艦，可見其球鼻艏處已安裝聲吶裝置

3）降低阻力：根據艦體結構，合理設計球鼻首的形狀和大小，可達到抵消部分水壓力的作用，降低產生的船波，並可改善船體附近水流情況，以達到減小船的阻力的效果。艦船球鼻艏減阻效果示意圖055級驅逐艦的球鼻首與艦體有機融合、渾然一體！

根據艦艇噸位大小和結構形式不同，球鼻艏的外形結構也會有所差異，但是總體上來說球鼻艏基本上都具備上述三方面的作用。在現代艦艇設計中，隨著設計理念和艦載裝置的不斷髮展，未來的艦艇也許可能會取消球鼻艏的設計，但至少可以預見的 20-30年的時間內，球鼻艏結構仍會是艦艇不可或缺的組成部分。未來三體結構戰艦效果圖

這是因為流線型（參見潛水艇外形）可以最大幅度的減少水下阻力，所以一般吃水較深的輪船才會採用此類設計，而吃水較淺的基本都是平底結構。