世界各地的航海爱好者都偏爱大马力、高油耗的发动机。但近年来,船主和造船厂的环保观念有了明显改观,电动和混合动力发动机,以及更为节能的船体开始受到大家青睐。速度,如今已不是人们的首要追求。越来越多的驾驶员喜欢把速度控制在每小时10海里,而不是过去的40海里。船主们也越来越喜欢各种气候智能型设计。在「优质环境」网站上,我们曾发布过许多有关大型或小型船只的环保技术的文章,其中包括环保喷漆、创新设计与构造方法等。

Dellencat是一家将环保理念融入设计当中的造船厂。例如,Flica 37帆船采用了改性木材,可创造极大的环境效益。详情请看:「打造一艘生态船」。现在,Dellencat公司与英国人Peter Worsley一起研发了一种帆船的船翼装置。这套装置在单体船和双体船上都可以使用,可让船员们驾驶船只时感到更加轻松。它的目的是让选择了帆船、而非汽艇的人们获得更好的驾驶体验。

轻松航行

「我们希望大家能够花更多的时间到航海中。对环境和船员来说都有益。」DellenCat的股东之一Jan-Åke Malmqvist说,「许多人觉得航海劳命伤财,危险性大。但有了这套船翼装置,你就可以自己来驾驶了。假如你对船只失去了控制,只需将油门杆拨到前进挡,就可以自如地驾驶了。」

「我们在一艘六米长的单体帆船上测试了这套装置,我的感受是:这就是我要的航海体验。船只的反馈很及时,驾驶时无需过度用力。」

对称翼帆

航空和航海都要需要借助风力。飞行员渴望翱翔并飞往目的地,而船员们则渴望乘风破浪,抵达彼岸。但船员没那么幸运,风向并不总是如你所愿。经过这么多年,机翼已经从结构简单的木板条和航空材料进化到高性能空气动力学系统。船桅和船帆也有所发展,但普遍仍采用传统设计方案。如今,DellenCat和Peter Worsley有可能在这方面带来一大技术突破:将航空翼系统搬到船帆上。

不管是机翼还是船帆,其目的都是借助风力。机翼是水平方向的,机翼的剖面采用不对称结构,以获得上升力。而船员必须应对来自两侧船舷的风力。因此,这种新型翼帆的剖面则需采用NACA 0018型对称剖面。这种翼比传统船帆更高效、面积更小。

许多飞机的翼尖(或称翼梢、小翼)采用上翘结构,以减少机翼末端的涡流,但这样降低了飞行速度、增加了燃油消耗。由于帆翼是垂直方向的,要平衡两侧风力的影响,所以它们的翼尖结构则设计成T型,或者说像一对海鸥翅膀。经多次试验证明,相比无「小翼」结构,这种翼尖结构可以极大改善翼帆性能。

翼帆采用泡沫分布型构造,靠薄木板条作为支撑,而这种木板是用环氧树脂浸泡过的改性乙酰化木制成。固定翼帆结构的是两条轻质梁,它们是用泡沫以及改性木材制成的细骨架构成。在翼帆结构的某些地方用玻璃纤维进行了加固,表面采用了符合航空品质的聚酯涂料。翼帆上无任何导电材料,避雷性能比金属桅杆更出色。

启航!

翼帆会根据风向自动调节,并以常规的马力为船体定速。当你挂空挡,翼帆就收起,不会为船体提供任何动力。如果你要倒退,则挂倒挡。这种帆船没有复杂的计算机控制系统或线控电子机械系统。

翼帆可根据风向自动调节到迎风位置,另外还有一个与之形成7度角的尾翼,可在船只全速前进时辅助翼帆转向。这样一来,船只无需完全依赖于风向,翼帆可任意转圈。摆动系统具有平衡的作用,升起后可应对快速多变的风向。船只抛锚或停靠在港口时,船员不需要将翼帆拆下。翼帆总是迎风调节,船只所受阻力很小。您只需将它简单安装,随即便能转动。

「这套翼帆设备有助于改进帆船的结构。船员需要的就只是用于控制航速的油门了,然后便可掌舵启航。它还可以减少吃水深度和龙骨的重量,因为船身获得的都是助力,推动船身前进。」Malmqvist说。

「翼帆让航海变得更加简单,成本也不比传统帆船高。当风力不足时,电动机会自动启动。一旦风力恢复到一定水平,船速超过了油门的设定值,电动机便转为发电机,为电池充电。」Malmqvist介绍到。

本文于2013年2月发布