最近,小辣椒在网上冲浪的时候看到个新鲜事,说是国内有油轮用上了风帆助力。
这还真让我楞了一下,现在大船为什么都不用帆了呢,难道是不屑用风能?
严格来说,还真是的。
最主要的就是因为在绝大多数时候,风速甚至还没现代动力船只开得快。
除了速度原因,风帆被淘汰还因为它实在太不稳定。
比如说在商业货运中,一般都是点对点的运输,对时间要求非常高,一旦超时抵达就需要支付高昂的港口费用等等。
但是风这玩意大家也懂,你想往左,它偏偏往右吹,等你想加速,它反而风平浪静。
这就会导致本来画好的线路挺直的,但为了 " 御风 " 就得疯狂兜圈子借力,这不开玩笑吗?
现代货船,即使是巨大的货船,也基本上都是由十几名骨干组成的船员运行——他们刚好足以保持 24 小时轮班值班,如果船上装了大量的风帆,控制、起降就需要更多的船员,这背后所需要付出的人力成本又会大大提高。
那作为一名船东,我直接买油更省钱也更省事,风帆也就鸡肋了。
但最近,形势好像逆转了。
主要原因就是国际碳中和的大势袭来。
而海运业是出了名的高污染、高排放。
不仅如此,除了碳排放,航运业还排放着占据全球排放总量 18-30% 的一氧化二氮、9% 的硫氧化物。
在这个全民环保的年代,是妥妥的头等整改对象。
于是,在 2018 年时,国际海事组织( IMO)就采取了一系列强制性措施来控制国际航运的碳排放,甚至对一些高污染的船只判 " 死刑 "。
这下逼得船厂们什么招都要用上了。
有很多中小型海运公司纷纷用上了传统帆船。
2010 年,木制纯帆船 Tres Hombres 载着荷兰人道主义组织为海地人民提供的抗震救灾物资抵港 ▼
所以大航运公司们,就在玩更高级的帆船。
像前面说的我国的 " 新伊敦 " 上,用的就是其中的一种:硬质翼形风帆。
根据伯努利定律,气流绕过翼型时流速大的地方流体压强较小,流速小的地方压强较大。
所以翼型的上下表面由于流速的不同产生了压差。
通过这种压差就能给船前进提供助力。
如这个用风筝在前面拖着船跑。
系统的主要部分翼伞风筝部分,会在 200 米 的高度左右捕风,整个风筝有 500-1000 平方米的大小,它会以超过 100 公里 / 小时( 62 英里 / 小时 )的速度划着一条 8 字形轨迹。
除了这些,还有个更赛博朋克的转筒帆,看着就像是两个烟囱矗在船上,但长这样的转筒帆,居然还是目前最成熟的风帆技术。。。
转筒帆利用的物理学原理叫做马格努斯效应。
简单来说就是,当球体的旋转方向与气流方向相同时,在该球体的一侧产生低压,另一侧产生高压,出现压力差就会有动力。
再根据马格努斯效应,就会有源源不断推着船前进的动力了。
据贸易组织国际风船协会估计,到今年年底,也只有 25 艘商船( 包括 2022 年交付的 7 艘 )使用风力创新技术,而全球商运船只总量在 2021 年就超过了 10 万艘。
目前困扰风帆大踏步进场的还是成本问题,就连最成熟的转筒帆收回布置风帆花掉的成本都得七八年时间,要不是行业协会的规定,风帆的前景还真不容乐观。
不过要我说,帆船文艺复兴总归是人类科技还没到,这段时间将就着用用得了。
等真的新科技发展出了,货轮有更好的更清洁的动力方式,谁还稀罕费这功夫呢?
撰文:八戒 编辑:面线
参考资料:
The New York Times:Designers Set Sail, Turning to Wind to Help Power Cargo Ships
Mongabay:New age of sail looks to slash massive maritime carbon emissions
Quora:Why don ’ t modern civilian cargo ships also use sails in addition to engine power to reduce fuel consumption?
Bloomberg:The Future of Shipping Is ... Sails?
IMO:Initial IMO GHG Strategy
大船集团:" 翼 " 帆风顺!第二代风帆 VLCC 试航凯旋
中国船舶:如此 " 拉风 "?!翼型帆是个什么帆 ( ⊙ _ ⊙ ) ?
中国船舶:如此 " 拉风 "?!转筒帆是个什么帆 ( ⊙ _ ⊙ ) ?
36 氪:穿越海运大周期:破产暴富一夜间