WHISPER（Wind Energy Harvesting for Ship Propulsion Assistance and Power，为船舶推进辅助与供电的风能收集）是一个“地平线欧洲”计划支持的项目，研究风能与太阳能技术如何降低船舶的燃料消耗与排放。
该项目于 2023 年 1 月启动，为期四年，由冰岛工程公司 Verkís 牵头协调，汇集了三个国家的 13 家合作伙伴。
WHISPER 在 2026 年 8 月进入新阶段。8 月 25 日，由 Ant.Topic 运营的 Ultramax 型散货船“Maria Topic”号完成改装后重返商业运营，船上同时安装了风力推进装置、风力发电装置与太阳能板。
这项工作的背景，是国际航运业更广泛地推进减排。国际海事组织（IMO）是联合国的专门机构，负责船舶温室气体减排的监管框架；而该行业同时面临燃料成本压力与船东对既有船舶加装改造的现实需求。
乍看之下，用风来降低船舶燃料消耗似乎很直接：翼帆提供的任何推力，都会减少主机所需付出的功。但实际情况要复杂得多：船舶能获得多少风能，取决于航线、实时风况以及对船舶吃水、稳性与装载能力等约束的综合权衡。
在进入实船验证之前，WHISPER 的技术牵头方——船舶设计公司 Stirling Design International（SDI）用数值模型对两种船舶概念进行了评估，以确定风能究竟能贡献多少。
原因相对直观。船舶并不处于一个抽象的“平均海洋风”环境中。翼帆可利用的空气动力学条件取决于风相对于船体的方向与强度，而这些条件随航线与时间不断变化。
因此，SDI 对它研究的两种船型并未使用同一套风场数据。对巴拿马型散货船概念，研究者使用了全球风场数据；对集装箱船概念，则采用了沿实际航线分布的风况数据。
风的可得性只是等式的一部分。刚性翼帆并不只产生向前的推力：它同时会产生横向力。SDI 的模型因此必须把这种横向力、随之而来的船体倾斜与操舵补偿，以及这些因素对航行时间与燃料消耗的影响一并纳入。
航线优化又引入了另一个变量。气象导航可以调整航程以利用更有利的风况，但由此获得的节能效果，必须与航程延长所带来的时间成本一同权衡。
SDI 的研究以一个 7.5 万载重吨（dwt）的巴拿马型新造船概念为例说明了这些相互依赖关系：该船以 12 节航速运营，并配备若干台刚性翼帆。
需要说明的是：这是新造船概念的数值计算结果，并非 WHISPER 的实测性能，也不是对“Maria Topic”号的预测。
该模型还凸显出一项机械—经济层面的权衡。风力推进的相对贡献会随航速下降而上升，而主机在低负荷区间的效率与排放特性也随之变化。
对集装箱船而言，同一项研究指出了另一组取舍：增大帆面积可能减少可用的集装箱箱位，而且超过某一临界值后，对船舶稳性与港口作业的影响会进一步上升。
因此，建模确立了风能贡献的潜力，并识别出控制这一潜力的参数。接下来的海上试验，必须用实测数据来检验这一潜力。
对复合材料行业而言，WHISPER 汇集了两条非常不同的风能捕获路径。
OceanWings：把大型复合材料翼帆适配到既有船舶的改装场景
这项技术已为人熟悉。OceanWings 项目曾于 2024 年获得 JEC 复合材料创新奖（海运与造船类别）。
2023 年安装之后，已有 4 台 363 平方米的 OceanWings 在“Canopée”号上投入运营。该船由此为其翼帆架构建立了一次更早的实船验证。
在 WHISPER 项目中，重点转向了一个不同的集成问题：把大型翼帆架构适配到刚性、可倾转的改装构型上。
WHISPER 为散货船验证船开发并验证的系统，帆面积为 363 平方米，包含两个复合材料空气动力学部件。据项目 WP1 总结，两者均由玻璃/碳纤维复合材料整体式壳体胶接在梁（spar）上构成。帆桁采用船用级钢制造，倾转系统由液压缸、锁定作动器以及固定与活动部件组成。
应区分两种运动。翼帆可 360° 旋转，以控制其相对于风的空气动力学取向；此外，整个组件安装在一个可倾转的基座上，使翼帆能够向水平方向放倒，主要用于降低空气吃水（船体水线以上的高度），并满足港口作业或恶劣海况下保护的需要。
WHISPER 的 OceanWings 工作还包含分阶段的结构与制造验证计划。公开的 D2.5 交付成果报告了相关内容：
报告第 8 页给出的试验金字塔，从材料试片逐级推进到中间结构特征——包括胶接根部嵌件与衬套、接头、梁、腹板、后缘和夹芯壳体——最后进入全尺寸试验。
部件制造完成后，验证工作从供应商级的工厂验收测试（FAT），经功能集成测试，推进到安装后的港口验收测试（HAT）与海上验收测试（SAT）。负责该验证船的船级社劳氏船级社审查了与船级相关的部件，并对关键制造活动进行了监督。
SideWind：灌注成型的复材叶片直面真实风场
SideWind 走的是另一条路径。该系统不产生直接推进推力，而是利用风来为船上电网发电，目标是降低对传统辅助发电的依赖。
WHISPER 的 WP1 总结描述了一台水平安装的萨沃纽斯转子（Savonius rotor）——一种采用曲面叶片的阻力驱动型风力发电机概念——它被集成到一个改装过的 40 英尺集装箱内，转子直径为 2 米。复材叶片的集成方案由 CANOE 与 Tensyl 共同开发和分析。
2026 年 2 月的 WHISPER 通讯提供了关于材料与工艺的更多信息。法国研发中心 CANOE 在法国采用 Elium® 热塑性树脂制造这些复材叶片。项目报告了真空辅助树脂灌注（VARI）工艺策略的开发过程，随后进行精密机加工至最终尺寸，加工完成后、集成之前还要施加防冰涂层。
不过，海上试验针对的是项目早已识别出的另一项技术不确定性。WHISPER 的计算流体力学（CFD）建模工作显示，SideWind 的性能在很大程度上取决于风机相对于船舶及其集装箱列的安装位置。若风机远离迎风侧边缘，会受到显著的遮挡；而周围的气流也会改变风机所遭遇的风况。
因此，Helgafell 号的试验把空气动力学建模与复材叶片开发，同整套系统在运营集装箱船受扰动风场中的实际表现联系了起来。
在海上运行硬件只是验证的一部分。WHISPER 还必须确定：能耗变化中有多大比例可以合理地归因于这些新系统。
为此开发了数据管理系统（DMS），用于把可再生能源技术的运行数据与船舶自身的数据结合起来。对散货船验证船而言，公开的 D2.6 交付成果描述了主机与辅机参数、发电机输出与燃料消耗，以及 GPS 位置、航向、船速、视风、吃水等数据的采集。
同一套基础设施被设计用来集成 OceanWings、SideWind 与 Solbian 的运行数据。WHISPER 的仪表盘把航线信息、风况、发动机负荷、燃料消耗趋势与可再生能源发电量综合呈现，而不是把每个装置的数据割裂看待。
这一区分很重要，因为航程某一段观察到的燃料消耗下降，并不能自动归因于翼帆或风力发电机：船速、航向、风况与主机工况点可能同时发生了变化。
因此，8 月的海上试验承担的任务比“证明硬件能运行”更为苛刻。它们必须提供运营证据，以确定在真实航运不断变化的机械、环境与商业条件下，设计与仿真阶段所识别的节能潜力还能有多少是可测量的。
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