为什么船舶的造型直观上不符合减少阻力的设计？ 第1页

谢邀，这真是个好问题。

应该说问出了现代船舶尾部变化的发展史。

远洋船舶尾部的形状就是按题主的思路发展的。

1. 方尾

15世纪起，风帆时代的船的船尾是这样的

荷兰东印度公司的阿姆斯特丹号

17世纪的盖伦船

他们的船尾是方形的，并且通常都带很多窗户。

设计成这样的主要原因是船长的住处就在船尾，当时的等级制度决定了，作为上流社会的船长需要一个体面的符合其身份的住所，即使是在海上航行时。严格意义上说，这个部分就是一个设在船上的别墅，各种纷繁复杂的装饰更是巴洛克时期的特色。

电影“怒海争锋”里船长在房间里合奏。房间里壁炉，会客就餐区，办公区一应俱全。对于这么一条500吨的小船来说，真是宽敞的不像话。

对于船舶本身而言，这部分其实就是没什么意义的多余重量。

随着航海技术和火炮技术的发展，人们发现高大的方形尾不仅影响船舶稳性，在海战时更是一个火炮的活靶子。而它巨大的尺寸和份量又导致船舶尾部结构无法承受越来越庞大的主炮。工程们尝试了很多不同的船尾形式，但是都不算很成功。

2. 椭圆形尾

直到风帆时代末期，蒸汽铁甲船已经出现，不同的材料给了船舶工程师修正这个问题的可能性，他们用和题主类似的思路开始了削减船尾的工作。从方形变成圆形再变成后来的流线式的长椭圆形。

泰坦尼克号是一个杰出代表

看看她流线型的尖尾部，完全满足题主的要求

这种被称为椭圆形船尾，因为船尾部甲板就是椭圆形的。

泰坦尼克尾部细节（看螺旋桨下面那个人可以估计下泰坦尼克的尺寸）

北洋水师的定远号也是椭圆形艉

现在这种船尾形式已不多见。和方形船尾消失的原因差不多，这种设计下，舵是一半在水下，一半在水上，见泰坦尼克号尾部（浅色是水下，黑色是水上），且舵是在船体的最后面，暴露在外。另外，螺旋桨后方的船体长度有限，舵机也只能布置在毫无保护露天甲板上或者像定远一样以损失稳性的代价再盖一层来保护。在海战时，舵和舵机就成为了天然的弱点受到对方重点攻击。

3.巡洋舰型尾

针对这个缺陷，以及舵的技术发展，军舰上改良出了一种新的船尾形式（战争是推动技术进步的第一动力）

例如日本的大和号战列舰，首尾依然是流线型。但是尾部已经发生了巨大的变化

侧视图上红色部分是水线以下，能看到螺旋桨后方还有一部分船体在水线以下，而舵已经完全淹没在水里。舵设在船体中部，舵两侧水线附近的船体可以有效的防止舵遭到直接炮击或水面鱼雷的攻击。螺旋桨后方船体加长加高之后，有了足够的空间，舵机也从主甲板上移到了甲板之下，有了装甲保护。

这种船尾因为首先采用在巡洋舰上，于是就叫做巡洋舰型尾。

在实践中，工程师们发现采用这种船尾后，船体吃水线延长，船舶的阻力反而减小了。很快，这种形式就从军舰发展到了民船。

商船比如二战期间著名的自由轮

也是类似的情况，首尾都很尖

这是自由轮船尾的形状。水线不是很明显，不过也是巡洋舰型船尾。

和题主的感受不同的是，现在大多数商船采用的仍然是这种尾部流线型收缩的船尾形式。甲板一路方形到底的反而是少数（主要是大型集装箱船）

借 凤年 答主一张图

看起来和自由轮不一样，其实同样是巡洋舰型尾。就是把典型巡洋舰型尾的尾尖部分劈掉，换成了一整张平板，看起来就是方的。

原因前面有答主也提到了 “方便建造”

商船和军舰不同，首先就要考虑经济性。完整的巡洋舰尾虽然尾部多了一些面积，但是这部分面积基本派不上大用，货舱主流都设在在船体中间，后面这点地方由于舵机的存在不能放货舱也就装不了货。尾部又没太多甲板设备需要布置。多出来的这一大块尖角结构不仅难施工而且还很重。不论减少油耗还是提高速度，降低自重都是一个不错的选择。所以船尾就变成现在这个样子

前面说了集装箱船有点不同，俯视看尾部完全是方的，舷侧就几乎是一条直线。

因为集装箱船和其他货轮的有一个明显的区别是，其他货轮满载是指载重量，3万吨的船满载就是装3万吨货。集装箱船满载是指载货空间装满，2000箱的船就只有装2000箱的空间，至于这2000箱是3万吨还是4万吨影响都不太大，满载集装箱船一般都达不到设计的最大载重量。

所以对于集装箱船来说，空间就是钱，要想方设法增加装箱子的空间。

船舶设计师的思路就是，见缝插针放箱子。

假想对话，实际并不存在。

“甲板这还有点空，看看能不能放两个箱子”。

“尾部甲板做个流线型吧”。“ 不，做平让我多放两个箱子”。

“尾部延长出流线的弧度也能多放点箱子吧”。“对不起，这已经延到极限了。延长的船体都在水面以上，再放上箱子尾部结构就撑不住了”。

“那重新设计结构？” “我掀桌子了，你多放两个箱子地方我的结构自重要多出二十个箱子的份量”。

所以集装箱船最终也是平平的船尾。

现在还是能看到完整的巡洋舰型尾，在小型船舶上。（漂亮的回旋）

4。方尾（再现）

上面这些个平船尾都不能算是方的，真正的方的还是要看军舰

056护卫舰，尾部足够方

和直观概念不同的是，高速船尾反而是采用方形设计。

因为尾部线条缓和，高速水流可以延船体的剖面线方向流动，有效减少了水流扭转和弯曲带来的能量损耗。高速水流会沿着流线到船体后方一点，这里就产生了一个虚拟的流线型。减少了尾部扰流的阻力。大概就是下图的意思。

不过要提到的是，方尾的设计仅仅适用于高速情况下，而且尾部线型要和速度相匹配。在一般货船的航速下，方尾是增加阻力的。

5. X-bow stern（椭圆形尾的轮回）

去年的新发明，左边是船尾，右边是船头。据称可以消波以增加燃油效率，并且减少船舶纵摇的情况。

综上，

看看上面这一路走来，船尾的变化其实和题主的思路很接近啊。

方的到圆的然后再方的到圆的。

（当然，还有许许多多没有现身的非主流船尾形式，就不一一点名了）

感谢读了这么长文章的您，不过没有彩蛋。

欢迎提建议和问题，我也可以学习并补充一些内容。

图主要来自百度

内容参考 盛振邦，刘应中老师的《船舶原理》