随着世界经济与贸易的发展，远洋运输业也变得越来越重要，但是近年来能源危机以及大气污染等问题日益严重，为了应对波动不定的油价以及IMO对于船舶废气的严格限制，人们将目光聚焦在新能源的发展上，而风能因其廉价无污染的特点得到了广泛关注。本文的目标船为一艘30万吨级的VLCC，设计了有较大的升力系数的U型帆，为船舶建立了运动模型，在研究了目标船典型航线的风场资源后，对航行进行了模拟的仿真试验，计算了在典型航线上风翼助航船舶的风翼对于船舶推进功的贡献率，为VLCC的风翼加装提供了理论依据。　　首先，在确定了目标船宁波至中东的典型航线后，通过提取欧洲中期天气预报的航线数据，建立风场的数据库，通过玫瑰图和箱形图对典型航线的风场特点进行了分析。并为VLCC建立了三自由度的分离型船舶运动模型，将模型编入Matlab。　　之后研究了目标帆的空气动力学特性，对目标帆进行了风洞试验分析，得到了U型帆的升阻力特性数据，以及转帆力矩数据，再将翼帆模型编入Matlab中，对于从0°到180°的相对风向角，分析了在各个相对风向角下，翼帆的最佳攻角，为实际操帆提供了操纵策略。在对风翼助航船舶的操纵策略进行了分析，确定了目标船定航速的操纵策略，为仿真实验提供了实验依据。　　最后利用目标船的试航实验数据，对比无风场条件下的模拟航行数据，验证了模型的准确性。在无风翼的条件下，对每个月份目标船在典型航线的航行进行了模拟仿真，建立了航行数据，在有风翼的情况下，重新模拟了每个月目标船在典型航线上的航行，建立了风翼助航数据，二者进行分析对比，确定了加装风翼后，风翼对于船舶推进功的贡献率，为实际VLCC风翼的加装提供了理论依据。