有哪些同时以帆和螺旋桨推动的现代大型船舶？这样的船有哪些优势？
谢邀。我觉得这是个好问题，所以抛下写了一半的印度话题先答这个。 风是自然界取之不尽的能源，它的利用从船舶诞生之初就开始了，一直延续到现在，各种方案层出不穷。 在蒸汽船出现之后，帆船作为商船确实慢慢的消失了。主要原因是：1. 风能并不稳定，运输时间是难以保证的。2.船帆需要人力操作，海上操帆对船员的人生安全威胁很大。3. 巨大的桅杆和帆装阻碍货物的装卸，增加了货舱布置的难度。虽然风能的利用仍然是热点话题，但帆船可以认为是无法再次成为商船的主流了。 现在主要考虑风能作为辅助能源参与船舶航行。就像题主说的那样，同时具有帆和螺旋桨。 在蒸汽船出现之初，帆船还没退出舞台，出现了大量的过度产品。同时具有帆和螺旋桨，非常有时代特征，有些也异常有想象力。但那大多是帆船的改型，不是现代意义上的风能辅助推进。在此就不做讨论了。 目前公认的首条实用化的风能辅助商船是日本的“新爱德丸” 一条1400吨的近海油轮，建于1980年。 帆的位置及船的大致形状 钢制的船帆通过相接的液压系统可以展开及收拢，帆的方向可以在驾驶室遥控操作。根据理论计算，该船可以节油达50%。根据实船记录，和同类型船相比，节油在10%~15%。但该船的造价比同类型船高出15%。当时，日本船东订造了一批带风帆的船舶，包括油轮，化学品船，杂货船等等。主要原因是第二次石油危机造成的油价大涨，各种节能设备让船东趋之若鹜。但石油危机过后，这类船舶由于造价较高，自重较大，节能效果对于地理条件依赖较大（硬帆横风效果较好，顺风或逆风基本起不到节能作用），很快又被船东所抛弃。 目前的情况是，得益于前几年的高油价，以及人们对环境的关注。“绿色船舶”和新能源再次成为热点，风能利用也是其中之一。世界各地提出了各种方法，但进入实际应用的，目前只有两个。 1.放风筝/skysail Skysail公司的大风筝方案。 因为高空的风能要远高于近地面的风能，这家公司提供的方案就是像风筝一样把风帆放到高空去，来利用高空的风能。风筝绳是高强度纤维，重量轻强度高，风筝可以拖着船走。  这个角度看上去就是在海上放风筝。 目前大约在10条船上安装了此类设备，根据skysail公司的统计，在风力良好的情况下，可以节油10%~15%。 这类设备最大的优点就是几乎不占用甲板空间，整套设备重量也不大，基本不影响船舶装货。风向不利时就回收不用。在有利风向下可以节省燃料费用。 当然风向不利，或船舶速度很快的时候这东西就没用了。 2. 圆筒帆/Flettner rotor 先看照片 “E-Ship1”号，建于2010年，13000总吨，DNVGL级，全电推配置。 船上那四个大圆柱子就是圆筒帆。 明显可以看出圆筒帆和我们一般意义上的帆有很大不同。它的原理是马格努斯效应。名字听起来很高大上，但其实我们日常生活中这个效应很常见。足球中的弧线球就是这种效应的体现 在球体旋转时，会带动周围的空气一起运动，和气流方向一致的一侧速度会加快，和气流方向不同的一侧气流会减慢。不同流速的气体会产生压差，对球体产生一个横向的作用力。 具体到船上就是在船遇到横风的时候，圆筒旋转产生一个垂直于风向的作用力，推动船舶前进。但风向很难完全和船舶前进方向垂直，所以就需要螺旋桨来提供一个相应的力来形成前进方向的合力推动船舶前进。 船上的四个大圆筒都配有驱动设备，可以变换不同速度进行旋转。推进控制系统比较复杂，可以随时控制推进器和风力相配合。 上图可以看出风向和节能之间的关系。这是理论值，实际有利风节能在大约20%左右，已经非常可观了。 这种方法节能效果较好，技术也相对比较成熟，可利用风向较多。困难在于这些圆筒的布置以及动力。目前注重排放的背景下，这类方法已经进入了船东们的视线，已知有多条订单将采取这类方法 目前国内还没造过这类船舶，但是厦门重工的两条豪华客滚船订单将装设这套风帆，我们可以拭目以待。 ================================ 圆筒是通过动力推动旋转的。E-ship1上的圆筒是蒸汽动力驱动的。转动需求的动力并不高，通过废气锅炉产生的蒸汽已经足以驱动这些大柱子。不过具体参数目前还不是公开数据。 下图是E-ship1的圆筒帆内部结构模型。驱动装置位于圆筒中部。 具体能耗比例其实大家可以简单点参考足球。相比向前踢用的力气，让球旋转的力气都可以忽略不计了。但是球在横向移动的距离有时并不比向前移动的距离短多少。 船上就是用较小的能量代价来换取较大的风能。 ================================ 看到有人问风速，风向和船前进方向的关系。评论不好贴图，我在这里尽力解释一下。 如上图，真风表示的是自然界的风速风向，船风表示的是船前进产生的风速风向。两者矢量结合就产生了视风。顾名思义，视风就是观察到的风。我们实际在船上测到的以及利用的就是视风。 从这个矢量三角可以看到，顺风时，也就是船风和真风方向相反时，视风最小。逆风时，真风和船风方向一致时，视风最大，但和前进方向相反的逆风是阻碍船舶前进的，产生的风能不足以抵消产生的阻力。所以我们希望的最有利风是最小逆风情况下的最大的视风。也就是垂直于船舶前进方向的风，横风。 目前风力辅助推进就是研究尽可能的利用横风。逆风则多在于风力发电这个领域里。 ==================================== 跑个题，这个看起来很新潮的方案，其实已经存在很久了。 Anton Flettner，德国航空学家，发明家。 1920年首次发明了这种推进方式，并建造了实船。所以圆筒帆被称为Flettner rotor 1920年的Buckau号 1927年的“Barbara”号 这位大神的主业是造飞机，造船只是兴趣而已。曾经是德国空军的直升机主设计师，但由于妻子是犹太人，所以二战期间搬去了瑞典。战后去了美国，成了卡曼公司的直升机主设计师。 跑完题就差不多了。 英国人也曾经实验过一种帆翼方案，不过经济性太差就没有后续。最近也有人提出它的改进型。法国人也试验过一种涡轮风帆，据说可以节能50%，目前没有实船存在，不知道具体效果如何。 如果后面有其他商船装设风能设备了，再来分享。