邮轮
第一艘游轮：1900年，维多利亚·路易斯公主号（The Prinzessin Victoria Luise）是第一艘专为游客建造的游轮。
最大的游轮：皇家加勒比海的绿洲号（Oasisclass）是目前海上最大的邮轮，重达22.5万吨，可容纳5000多名乘客。
造船创新史
今天的邮轮是多年造船工程创新的成果。
对于长途旅行来说，速度一直是关键因素，这是由航运公司之间的竞争所驱使的。完全靠风力的帆船，横渡大西洋可能需要几个星期或几个月的时间。1819年，一艘美国帆船萨凡纳号（SS Savannah）被改装成混合动力的帆船和侧轮汽船，在不到30天的时间里横渡了大西洋。直到1838年，两艘英国船只——天狼星号（SS Sirius）和大西部号（SS Great Western）才在蒸汽动力驱动下横渡大西洋，分别用了18天和15天。
另一个创新驱动因素是对大型船舶的需求，大型船舶可以运输更多的货物和乘客。船只的长度与船身速度成正比。波浪对较长的船只产生较小的阻力，而且速度更快。建于1838年的大西部号是当时最大的客船，长达72米。它是第一艘专为横渡大西洋而设计的蒸汽船。大西部号的木质船体内部用铁栅栏加固，使船体硬度足以抵挡大西洋上的巨浪。此后于1881年下水的塞尔维亚号（SS Servia）船长157米，它是第一艘全钢船体的大型远洋客轮。
从1839年的阿基米德号（SS Archimedes）开始，明轮蒸汽船最终被更高效的螺旋桨驱动所取代。伊萨姆巴德·布鲁内尔（Isambard Brunel）先是研制出大西部号，接着设计了大不列颠号（SS Great Britain）。大不列颠号是第一艘采用螺旋桨驱动的铁壳船身的船只，船长98米，于1839年下水，是当时建造的最大的船只。
巨浪会导致船体左右摇摆，引起人体各种不适。1931年，意大利的塞沃亚号（SS Conte Savoia）客轮首次采用“主动稳定控制系统”。该系统使用三个巨大的陀螺仪来抵消船舶的横摇。1925年，在日本长崎三菱工作的信太郎·莫托拉博士（Dr．Shintaro Motora）开发了一种新的“主动稳定控制系统”，在船体左右两侧各安装一个稳定翼，可以自动调整他们的俯仰控制船的摇摆。从伊丽莎白女王号（Queen Elizabeth）到今天最大的邮轮，许多客轮都设有两个稳定翼作为克服航行颠簸的解决方案。
提高效率意味着以更小的动力达到更高的速度。1929年，两艘德国远洋客轮不来梅号（SS Bremen）和欧罗巴号（SS Europa）采用了一种新颖的球形船体设计，在船头吃水线下方设计了一个呈球形状的突出体，其球形部分俗称“球鼻”，因在船首部位，称为“球鼻艏”（bulbous bow）。船舶航行时，正常首波的波峰和球鼻艏产生的波浪的波谷抵消，船体所承受的波浪阻力减小，增强了船的平稳性。1934年下水的玛丽皇后号（Queen Mary's），船体长度被设计成船头波浪的波峰与船尾波浪的波谷相结合，以类似的方式抵消它们。由于减少了阻力，这两种方法都大大提高了速度。球鼻艏现在是以高速或接近最高速度航行的邮轮和大型船只的标准配置。
图1 当需要控制船舶的横摇时，可以配置鳍板稳定器。
“邮轮的上下边界”能压多低？
2009年海洋绿洲号（Oasis of the Seas）首次航行时，从造船厂到佛罗里达州的母港，必须经过丹麦的大贝尔特桥（Great Bell Bridge）下方，该桥距水面净高65米。然而，海洋绿洲号高出水线72米。该船上被设计了一个可伸缩的漏斗，以让船通过桥下。当船在浅水中高速行驶时，会在船体下形成一个低压区域，有效地将船吸入水中。船长利用这种被称为“蹲下”的水动力效应，使船再下沉30厘米。因此，船以接近它的最高速度接近大桥时，与桥底面间的间距大约为61厘米，从而保证船安全地从大桥下通过。
图2 方位推进器可以360度旋转，使大型船舶具有前所未有的机动性。
传统的螺旋桨和舵的机动性有限，使大型船舶难以在小港口航行。早在1839年，英国工程师弗朗西斯·罗纳德（Francis Ronalds）就构想出一种舵和螺旋桨相结合的组合系统，该组合系统可以围绕垂直轴转动。因此，他设计了一个360度旋转电机吊舱和前面的螺旋桨组合在一起，形成被称为“方位推进器”的机构。1998年，嘉年华欢乐号（Carnival's Elation）是第一艘使用方位推进器的邮轮。方位推进器与船首推进器结合将水从船的一侧推到靠近船头的另一侧，方位推进器使大型船只能够快速转动，甚至原地旋转。当今许多巨型邮轮都是采用这种推进方式。
随着船只越来越大、越来越先进，船只在结构上也取得了许多进步。1932年，远洋客轮诺曼底号（SS Normandie）力图成为奢华的象征。诺曼底的设计者们设计了巨大的室内空间，包括一流的餐厅。整个室内空间长93米，宽14米，距天花板的高度是8.5米。人们对巨大的内部空间的需求给设计师带来一个问题，因为烟囱通道通常会直接穿过室内中心位置而占据了室内空间。因此，作为改进方案，发动机排出的废气必须分成管道沿着船的每一侧排放，然后再回到船的烟囱处。
多年来大型客轮的建造发生了巨大变化。在21世纪初，玛丽皇后2号（Queen Mary 2）的设计初衷是取代定于2008年退役的伊丽莎白女王2号（Queen Elizabeth 2）横渡大西洋。伊丽莎白女王2号船长345米，而玛丽皇后2号比伊丽莎白女王2号几乎长52米，重量是伊丽莎白女王2号的两倍多。玛丽皇后2号的船体是由94块预焊钢块构造而成，每块重达数百吨。从那时起，造船公司就将这项技术广泛应用于其他大型客轮。相比而言，这种建造方式更快、更经济。
设计一艘大型邮轮可能需要近两年的时间，而建造她还需要两年的时间。
船体材料
钢材是邮轮船体的首选材料。伊丽莎白女王2号上层甲板的上部结构使用了大量的铝材以达到降低船体重心的目的。然而多年后，伊丽莎白女王2号遭遇了维修问题，因为部分铝材受到腐蚀不得不更换掉，它的继任者玛丽皇后2号船体材料全部是由钢铁构成的。
多年来用于大型船舶的钢材已有所改进。如今的钢材能更好地抵御低温条件而不变脆，并且更能抵抗海水的腐蚀。
邮轮的设计者规定了用于船体所有部分的舱壁和甲板的钢材厚度和等级。玛丽皇后2号钢板的厚度从6毫米到30毫米不等，根据用途的不同，订购的钢板有不同的等级。
制造过程
造船厂
1．供应商提供的钢板预先通过一组轧辊加工来确保其平整度，并消除热轧和冷轧过程中遗留的任何残余应力。通过火焰处理或喷丸处理去除磨屑（铁锈），然后在钢板上涂上底漆以防止生锈。
邮轮的各个分段在安装之前就已经预装了水管、电缆和通风口。2002年，法国大西洋造船厂（Chantiers de I'Atlantique）首次使用这种技术为英国的丘纳德公司（Cunard Line's）制造了玛丽皇后2号邮轮。
2．为了最有效地利用钢材，所需的形状由计算机设计出来，这就是所谓的“套料图”。然后用计算机控制的方法切割钢板，这种方法可以是机械剪切、氧乙炔切割，甚至是强力激光切割方法。这些钢板可达30米见方，厚度可超过3厘米。
许多造船厂有个传统，那就是把切割的第一块钢板做成船舶的微型轮廓。
3．为了满足船体设计形状的要求，分切下的板块有些必须做成一定的弯曲弧度或角度的板材。造船厂有多种工艺方法弯曲这些板材。板材可采用液压机冷加工弯曲，或在一组轧辊之间冷加工辗轧卷曲。板材也可以采取热加工弯曲，沿直线加热，然后沿着加热区域折弯。
4．接下来首先完成部件焊接，然后将部件与部件焊接成“段”，直至构成船体。大量的焊接工作是由机器人自动完成的，但有些焊接仍然是手工完成的。在部件焊装和分段焊装时，管道、泵和其他设备也安装到位。装配可能需要龙门起重机翻转，这样管道安装工和其他工人就不需要在高处工作了。完工的分段焊装件可能重达181吨，下一步是运到造船船坞装配。
龙骨仪式
传统的造船过程是从铺设龙骨开始的，这仍然被认为是建造大型船舶的一个重要里程碑。在龙骨铺设的过程中，通常会为邮轮举办一个仪式，即在船体第一部分的里面或下面放置硬币，仪式场面非常隆重。
造船船坞
5．段与段之间按照设计图纸布置，利用液压式千斤顶吊起来精确对齐后分段焊接。因为段与段之间是焊接式连接，因此装配工可以在每段焊接之前预先在每段内部安装好管道。
6．有一些设备如本章前面描述的方位推进器和船首推进器，在造船船坞安装，因为它们位于吃水线以下。其他设备可在船舶出水的下一建造阶段进行装备。
下水或漂浮
7．对于巨型邮轮来说，有的时候造船船坞不够大，容纳不下整艘船只。因此，巨型邮轮是在多个船坞分段建造，然后将分段建造的部分浮出并连接起来。要做到这一点，需要将段与段仔细对齐，增加一个临时沉箱（水密室），以便吃水线以下的区域可以焊接操作（见图3）。
图3 当造船和修理工作在吃水线以下作业时，必须使用的水密舱称为沉箱。
8．根据造船厂设施的不同，造船船坞可能会被淹没，完工的船体用拖船拖出，或者从一个叫作“滑道”的斜坡滑到水中。至此，船便驻停在码头上，以便完成其余的舾装工作。
舾装
9．现代造船工业中大部分设备的装配是在船体建造时进行的。分段船体上预装设备后与其他分船体段焊接，也可以段与段焊接之后再安装设备。舾装泛指各个制造阶段的安装工程，涵盖船上的锅炉、管道、电缆、通风管道、座椅等所有部件。
10．客舱和其他套间通常是在场外预先组装好运到造船厂的。在这儿它们通过船体侧面的临时孔用吊车装载到船上，一旦装载完毕即被安装固定到船体模块上，同时与其相关的电气线路和水管管路进行铺设。
11．还有更多的细节有待完成，从装载电子系统到抛光甲板。成千上万的工人在船上四处走动完成他们特定的任务。一旦完成所有的这些工作，这艘船就可以进行海上试航，以确保所有的工作都按照规范进行。
质量控制
海上试航
与任何大型、复杂的制造系统一样，邮轮建造过程中也有许多质量控制措施。船体结构所用的钢材是工厂根据规定标准生产的。每个子系统从客舱到舰桥，都必须符合他们的设计规范，只有这样才能保证所有的设备协同工作正常运转。
然而对于游船或大型船舶来说，最受关注的质量控制也许是海上试航。海上试航是在开阔水域进行的一系列试验，目的是校验船舶在风浪中航行情况，并确保其结构和机械正常工作。这是建造邮轮的最后阶段。海上试航合格后，这艘船将从造船公司移交给新船东。
对大型船舶来说，海上试验是相当全面的。“玛丽女王2号”（QM2）进行了大约40种不同的测试，检查轮船的机动性、速度和发动机性能，以及测试锚、救援艇、通讯系统、系统警报，还有许多其他项目的测试。
危机一刻
“玛丽女王2号”邮轮在2003年的海上试航中，船首推进器的一扇门在推进器工作时意外关闭，并且被吹离了船只。如果从制造这扇门的公司订购一扇新门，则要花太长的时间。因此，在时间紧迫的情况下，造船厂在进行速度测试试航前，不得不设法就地重造一扇新门。幸运的是新的门工作得很好，“玛丽女王2号”度过了此次“坠门危机”，如期通过了海上试航。
对环境的影响
邮轮行业因其对环境的影响而受到批评。由于邮轮大多在人口稠密的沿海地区航行，它们对环境的影响可能比远洋船只更大，或者说它们对环境的影响更显而易见。
像任何大型船只一样，邮轮的发动机也会产生大量的废水和废气。最近的法规要求船舶在近海作业时要燃烧比在远海航行的时候更清洁的燃料。未来的法规可能会要求使用更清洁的燃料或者升级污染控制系统来减少有害排放。
所有的船只都倾向于在船的最底部，即在舱底收集水。舱底水被来自发动机设备的油和其他化学物质污染，因此对环境有害。船舶使用油分离器将含油量排放限制在不超过百万分之15（ppm）。
邮轮上有大量的乘客，意味着他们会产生更多的废物，尽管这通常不是邮轮污染环境的主要因素。这些废物包括黑水、灰水和固体废料。
黑水（black water）是污水，污水中可能含有细菌、病原体、疾病、病毒、肠道寄生虫等有害物质。邮轮不允许在海岸附近倾倒污水。在海上，污水要经过处理之后才可以排入大海。更讲究环保的邮轮公司已经为船只配备了先进的污水处理系统，而有些公司依然使用着最低效率的系统。
灰水（gray water）是来自水槽、淋浴和其他水源的废物，这些水源可能含有细菌、清洁剂、油脂、油、食物和医疗废物。有些邮轮将它们的灰色水加入到它们的黑色水中，并通过同样的处理系统处理。另外一些邮轮把灰水储存在船上，到达远海后直接排放掉，这是完全符合国际法的。
邮轮也产生相当多的固体废物，其中一些被焚化、碾碎或在船上打成浆状在海上排放。可回收材料如玻璃和铝，通常是储存起来到陆地时再回收循环利用。
未来的邮轮
纵观客船和邮轮的历史，随着时间的推移，船只变得越来越大、越来越快、越来越豪华。
皇家加勒比拥有有史以来最大的三艘“绿洲号”邮轮。2018年他们将推出一艘新邮轮“海洋交响曲号”（Symphony of the Seas），它将取代其姐妹们的地位成为目前世界上最大的邮轮。另外一艘海洋绿洲号邮轮，目前尚未命名，计划在2021年下水。
虽然邮轮可能会越来越大，但是也有局限性。巨型船只进出港口受限，有些港口限制巨型船只的进出。因为太大而无法通过巴拿马运河等障碍的船只只好绕过“好望角”（Cape Horn）才能从大西洋到达太平洋。同样，船的高度也会受到它可以通过的桥梁的限制，同样也会减少它可以访问的港口。大型邮轮的尺寸已经达到极限了吗？只有时间能证明一切。
显而易见，邮轮上的豪华食宿和无限娱乐会一直持续。现如今许多邮轮上娱乐游玩项目众多，有滑水道、攀岩墙、多个游泳池、溜冰场、赌场、剧院、优雅的餐厅，甚至还有碰碰车。
邮轮还可能提高能源效率，减少对环境的影响。
能源效率范例
皇家加勒比的“海洋和谐号”（Hamony of the Seas）比早期的两艘“绿洲号”（OASIS—class）船只节能20%。燃料效率提高了大约7%，这得益于它光滑的船体设计和使用独特的系统减少了阻力，该系统是沿着龙骨制作一个小气幕。其他船舶也采用了这种气幕系统，这也有助于降低螺旋桨的噪音。更节能的LED灯和荧光灯取代了传统的白炽灯。发动机也得到改进，增加了余热回收系统。现在许多邮轮上使用的方位推进器是将螺旋桨置于发动机吊舱的前部，这样水就被吸入螺旋桨而不会受到推进器结构的干扰。