转帖 低碳 帆船的新生

帆船的新生
http://qkzz.net/article/d495e55d ... -02df4e260c69_2.htm

□ 韩吉辰
距今600年前,即公元1405年春季的一天,在江苏省太仓刘家港的明代水师基地,彩旗飘舞,锣鼓喧天。三宝太监郑和奉旨远航,这年他年方32岁,英姿飒爽,聪敏稳重,向岸边送行的人们拱手告别,转身健步登上了龙头“宝船”,缓缓出港驶向茫茫大海。
这艘“宝船”装饰豪华,船长152米,宽62米,排水量大约为2000吨。在“宝船”的后面,是一支庞大的船队,其中大型船60余只,中小型船只随后,从头到尾一共有208艘,只见海面上帆樯林立,气势磅礴。郑和七下西洋的远航活动,是我国以至世界航海史上光灿夺目的壮举。
今年,为了“纪念郑和下西洋600周年”,我国将举行一系列活动。大型仿古木帆船“郑和宝船”沿郑和下西洋的足迹,由江苏太仓刘家港抵达福建长乐港,再从闽江人海。国家广电总局批准立项的重大题材作品——8集电视纪录片《郑和下西洋》已经拍摄完成,即将与广大观众见面。

帆船的鼎盛时期

人类利用风帆行船,已经有 5000多年的历史,风帆把风力汇集起来,再作用到桅杆上,带动船在水上漂行。借助风力来减轻渔夫划桨的辛苦。以前的人们只能利用划桨来驱动船,风帆发明后,人类克服了体力上的局限,开始利用自然的力量来推动人类前进的步伐。
这是人类第一次主动利用大自然的能源,对于生产力的发展有很大的意义,人类已经无法知道在何时、何地以及如何发明和制造了风帆。但早在公元前3960—3908年,埃及人就在使用帆船,这是我们所知的最早的古代帆船。这种帆船仅仅拥有一块简单的方帆,这时的帆船对风的利用还很低,帆也不能转动和升降。
所以我们可以说:帆船诞生在公元前3000年左右。中国在商朝就有了帆船的记载,相传“殷人东渡”就是一部分商朝人乘帆船渡过太平洋移居到美洲去的。多少世纪来,帆船一直是世界上一支重要的运输力量,发展迅速。15世纪初,建成了有三根桅、能利用65°角以内的风行驶的“三桅帆船”。法国文豪维克多·雨果称赞这是“人类的一种伟大杰作”。三桅帆船的船体结构更加合理,能装载大量生活必需品,可以在海上连续待上数月,甚至在接近逆风的条件下也能够行驶。在15-18世纪,帆船发展到了鼎盛时期,航海新技术(航海罗盘、航海线路图)不断出现和完善,不但江河湖泊中“千帆竞发”,而且在远洋航行中,大型帆船也大显身手。郑和七下西洋,意大利人哥伦布远航发现美洲新大陆,葡萄牙人麦哲伦航海环球一周成功,都是大型风帆船的卓越贡献!
19世纪以后,随着蒸汽机、内燃机的兴起,利用这些动力的轮船发展很快,它们功率大、速度快、驾驶灵活、载重量大而且受风力影响小,在远洋航行中优势更为明显,传统的帆船越来越少了,几乎消失了踪影。
可是进入20世纪后半叶,人类又面临新的问题,就是能源危机和环境污染。能源危机的概念是人们在进入20世纪后,不可再生能源比如煤、石油等不断大量减少的情况下提出的,旨在提醒人们节约能源,更加合理地利用能源,保护能源。现代帆船就是在这种前提下诞生的。
因为巨型轮船需要耗费大量宝贵的石油能源,而且排放大量的废气、废物,严重污染大气和海面,而江河湖海上空源源不断的风力,属于可再生能源、干净能源。于是,借助于风力又不污染环境的现代帆船,重新焕发了活力,各种新型帆船不断涌现。由于各种新材料和电子技术高度发展,现代新式帆船的构造和性能早已今非昔比了!专家指出,到了21世纪中期,在海洋上将会出现巨型帆船和大型机动轮船“比翼齐飞”的壮观景象。

新型帆船的涌现

日本在发展现代风帆船方面一直处于领先地位。研究开始于1975年,在1979年进行了船模试验,选择风帆最佳结构、类型和截面形状。1980年8月,日本宣布建成世界上第一艘现代风帆油轮——1600载重吨的“新爱德丸”号。
“新爱德丸”号装有2个高12.15米、宽8米的风帆,风帆用钢骨架和聚酯纤维制成。风帆的最佳角度、收拢和展开由电子计算机控制,通过液压系统操作。这艘船采用两面巨帆和柴油机联合推进,当风速达到25海里/小时(约合13米/秒)的时候,停止柴油机动力,单独利用风帆,大船就可以乘风破浪前进。船帆的形状、角度、方向都由电脑控制,可以根据风向、风速、潮流等情况自动调整,功效比传统帆船提高4-5倍。而且,制造风帆的材料也已经非常现代化,张帆、收帆全为自动,还特意配备有种种应急设备和安全设备,用来对付在海上:可能遇到的不测事件。
“爱新德号”的试航结果表明,它可以节约燃油50%以上,还大大减少了环境污染,减轻了船员的工作量。而且,现代风帆船的稳定性提高,颠簸、摇摆和偏航都大大低于同吨位的普通船舶,马上吸引了许多造船业主的极大关注。
由于现代风帆船的节能、安全效益十分显著,也有巨大的经济效益,日本又制造了10艘沿海现代风帆船和1艘远洋现代风帆船,已经投入营运,其中最大的为26000载重吨。据报道:日本船用机器发展协会正在设计更大的现代风帆船,包括60000载重吨的散装货船和 80000载重吨的油轮。日本有关部门还明确提出,到21世纪中期,日本所有商船都将装上风帆。

现代科学技术的结晶

日本一马当先,美国、俄罗斯、西欧各国也不甘落后,纷纷制造出各种类型的帆船。其中最引人注目的,是法国制造的“翠鸟”号涡轮帆船,它的外形与传统帆船大不相同,船上安装着两面10米高、呈椭圆柱形的涡轮帆,它能更巧妙地利用风力前进,船运行的时候,在帆顶端的风扇快速运转吸人空气,使迎风和背风面之间产生压力差,带动发动机运转,从而驱动船前进。整个系统设计精巧,效率很高,全部由精密电脑控制,驾驶十分方便,是现代科学技术的结晶,法国已经投入批量生产。
英国一家风帆公司推出一艘万吨级“国际”号帆船,其特点是以5张大帆再辅以柴油机,节省能源最多达8成,很有竞争能力。俄罗斯的巨型运输船“卓娅”号则是目前风帆面积最大的帆船,总面积达到了 1400平方米,因而在较大的风力下航行速度竟可以与快艇媲美,令人赞叹不已!美国造船专家设计制造出世界最大的帆船,这艘巨型帆船达45000吨,完全适用远洋运输。
最近一个时期,世界有20多个海洋国家先后成立了“风帆研究所”,多次召开了有关研制现代帆船的国际学术会议,有1000余位专家学者参加。历史上著名的“风帆大国”荷兰在首都阿姆斯特丹,隆重举行了“国际风帆节”,来自世界10余个国家的数百艘现代帆船参加,这些形形色色充满新科技色彩的帆船,汇集在阿姆斯特丹港附近海面,非常壮观,再也不是古代“孤帆扁舟”的模样了。经过评委会认真评议,各艘帆船特点各异,而东道主荷兰制造的一艘超级豪华“荷兰”号帆船荣登榜首,此船长100余米,形态优美,设计科学,在每秒10米的风速条件下,“荷兰”号也能达到时速 15海里(即每秒接近8米),这已经是接近风速的数值了,堪称现代最新科学技术的结晶。

奇特的“轻气球风筝帆船”

你听说过海上放风筝吗?古老的风筝至今已经几千年了,而海上风力大,没有什么障碍物,印第安人喜欢在海上利用风筝钓鱼,真正是“放长线,钓大鱼”。很多国家海军都开展海上放风筝的活动,很受海军的欢迎。而海上放风筝引起有关科学家的兴趣,受到启发制成了“风筝式风帆船”,把几只巨大的风筝分层排列,放飞高空,可以推动船只前进。这些风筝由电脑控制,可以自动变形,自动调整方向和飞行高度。这种风筝帆船比普通帆船有很多优点:它产生的推力大,能减轻船体重量,还可以利用不同高度的风力前进等。
更有趣的是,英国制造出一种奇特的“轻气球风筝帆船”,这种风筝内充满了氦气,升入高空后,可以利用不同高度的风力,还能借助浮力减轻船体重量。这种“风筝帆船”非常吸引人,因为这是一种全新的科学思路:第一,将“帆”升至高空!风筝“帆”的高度、形状及方向都由电脑控制,比一般帆船仅用海面风力要高明得多;第二,巧妙地借助“轻气球”升空原理,产生一种向上的提力,可以更有效地减轻船体重量。这种新式“风筝帆船”已经多次横渡英吉利海峡,吸引了很多观众。
据最近报道:德国研制成实用型“轻气球风筝帆船”,它具有一种特殊风帆系统,帆是一张巨大的充气翼,翼型可由计算机进行微调,同时可根据外部条件进行充氦气和放氦气。充气翼可以像风筝一样悬放在500米高空中。整个帆系统由计算机控制,能最大程度有效利用任何高度的风能。当然,不能让帆正面顶着风,而风向与船只航向之间的角度可以达到135度。这种特殊风帆系统能使有关巨轮如集装箱货船、油轮及巨型客轮的燃料消耗减少一半,德国研制的风帆系统特点还在于,它对船只结构的改动非常小,并且完全是自动化的,因此不需要增加控制人员和工作量。
飞速发展的尖端科技为古老的帆船插上了翅膀,目前,全世界已经建造了上百艘大型现代帆船,在节约能源和环境保护中起了重大作用。值得高兴的是,我国在1990年5月,建成第一艘电子控制的全自动 3000吨风帆货轮,标志着我国在新式帆船的研究和制造方面取得了新成果。乘风破浪,扬帆远航,现代帆船的前景无限美好!

帆船的新生
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□ 韩吉辰
距今600年前,即公元1405年春季的一天,在江苏省太仓刘家港的明代水师基地,彩旗飘舞,锣鼓喧天。三宝太监郑和奉旨远航,这年他年方32岁,英姿飒爽,聪敏稳重,向岸边送行的人们拱手告别,转身健步登上了龙头“宝船”,缓缓出港驶向茫茫大海。
这艘“宝船”装饰豪华,船长152米,宽62米,排水量大约为2000吨。在“宝船”的后面,是一支庞大的船队,其中大型船60余只,中小型船只随后,从头到尾一共有208艘,只见海面上帆樯林立,气势磅礴。郑和七下西洋的远航活动,是我国以至世界航海史上光灿夺目的壮举。
今年,为了“纪念郑和下西洋600周年”,我国将举行一系列活动。大型仿古木帆船“郑和宝船”沿郑和下西洋的足迹,由江苏太仓刘家港抵达福建长乐港,再从闽江人海。国家广电总局批准立项的重大题材作品——8集电视纪录片《郑和下西洋》已经拍摄完成,即将与广大观众见面。

帆船的鼎盛时期

人类利用风帆行船,已经有 5000多年的历史,风帆把风力汇集起来,再作用到桅杆上,带动船在水上漂行。借助风力来减轻渔夫划桨的辛苦。以前的人们只能利用划桨来驱动船,风帆发明后,人类克服了体力上的局限,开始利用自然的力量来推动人类前进的步伐。
这是人类第一次主动利用大自然的能源,对于生产力的发展有很大的意义,人类已经无法知道在何时、何地以及如何发明和制造了风帆。但早在公元前3960—3908年,埃及人就在使用帆船,这是我们所知的最早的古代帆船。这种帆船仅仅拥有一块简单的方帆,这时的帆船对风的利用还很低,帆也不能转动和升降。
所以我们可以说:帆船诞生在公元前3000年左右。中国在商朝就有了帆船的记载,相传“殷人东渡”就是一部分商朝人乘帆船渡过太平洋移居到美洲去的。多少世纪来,帆船一直是世界上一支重要的运输力量,发展迅速。15世纪初,建成了有三根桅、能利用65°角以内的风行驶的“三桅帆船”。法国文豪维克多·雨果称赞这是“人类的一种伟大杰作”。三桅帆船的船体结构更加合理,能装载大量生活必需品,可以在海上连续待上数月,甚至在接近逆风的条件下也能够行驶。在15-18世纪,帆船发展到了鼎盛时期,航海新技术(航海罗盘、航海线路图)不断出现和完善,不但江河湖泊中“千帆竞发”,而且在远洋航行中,大型帆船也大显身手。郑和七下西洋,意大利人哥伦布远航发现美洲新大陆,葡萄牙人麦哲伦航海环球一周成功,都是大型风帆船的卓越贡献!
19世纪以后,随着蒸汽机、内燃机的兴起,利用这些动力的轮船发展很快,它们功率大、速度快、驾驶灵活、载重量大而且受风力影响小,在远洋航行中优势更为明显,传统的帆船越来越少了,几乎消失了踪影。
可是进入20世纪后半叶,人类又面临新的问题,就是能源危机和环境污染。能源危机的概念是人们在进入20世纪后,不可再生能源比如煤、石油等不断大量减少的情况下提出的,旨在提醒人们节约能源,更加合理地利用能源,保护能源。现代帆船就是在这种前提下诞生的。
因为巨型轮船需要耗费大量宝贵的石油能源,而且排放大量的废气、废物,严重污染大气和海面,而江河湖海上空源源不断的风力,属于可再生能源、干净能源。于是,借助于风力又不污染环境的现代帆船,重新焕发了活力,各种新型帆船不断涌现。由于各种新材料和电子技术高度发展,现代新式帆船的构造和性能早已今非昔比了!专家指出,到了21世纪中期,在海洋上将会出现巨型帆船和大型机动轮船“比翼齐飞”的壮观景象。

新型帆船的涌现

日本在发展现代风帆船方面一直处于领先地位。研究开始于1975年,在1979年进行了船模试验,选择风帆最佳结构、类型和截面形状。1980年8月,日本宣布建成世界上第一艘现代风帆油轮——1600载重吨的“新爱德丸”号。
“新爱德丸”号装有2个高12.15米、宽8米的风帆,风帆用钢骨架和聚酯纤维制成。风帆的最佳角度、收拢和展开由电子计算机控制,通过液压系统操作。这艘船采用两面巨帆和柴油机联合推进,当风速达到25海里/小时(约合13米/秒)的时候,停止柴油机动力,单独利用风帆,大船就可以乘风破浪前进。船帆的形状、角度、方向都由电脑控制,可以根据风向、风速、潮流等情况自动调整,功效比传统帆船提高4-5倍。而且,制造风帆的材料也已经非常现代化,张帆、收帆全为自动,还特意配备有种种应急设备和安全设备,用来对付在海上:可能遇到的不测事件。
“爱新德号”的试航结果表明,它可以节约燃油50%以上,还大大减少了环境污染,减轻了船员的工作量。而且,现代风帆船的稳定性提高,颠簸、摇摆和偏航都大大低于同吨位的普通船舶,马上吸引了许多造船业主的极大关注。
由于现代风帆船的节能、安全效益十分显著,也有巨大的经济效益,日本又制造了10艘沿海现代风帆船和1艘远洋现代风帆船,已经投入营运,其中最大的为26000载重吨。据报道:日本船用机器发展协会正在设计更大的现代风帆船,包括60000载重吨的散装货船和 80000载重吨的油轮。日本有关部门还明确提出,到21世纪中期,日本所有商船都将装上风帆。

现代科学技术的结晶

日本一马当先,美国、俄罗斯、西欧各国也不甘落后,纷纷制造出各种类型的帆船。其中最引人注目的,是法国制造的“翠鸟”号涡轮帆船,它的外形与传统帆船大不相同,船上安装着两面10米高、呈椭圆柱形的涡轮帆,它能更巧妙地利用风力前进,船运行的时候,在帆顶端的风扇快速运转吸人空气,使迎风和背风面之间产生压力差,带动发动机运转,从而驱动船前进。整个系统设计精巧,效率很高,全部由精密电脑控制,驾驶十分方便,是现代科学技术的结晶,法国已经投入批量生产。
英国一家风帆公司推出一艘万吨级“国际”号帆船,其特点是以5张大帆再辅以柴油机,节省能源最多达8成,很有竞争能力。俄罗斯的巨型运输船“卓娅”号则是目前风帆面积最大的帆船,总面积达到了 1400平方米,因而在较大的风力下航行速度竟可以与快艇媲美,令人赞叹不已!美国造船专家设计制造出世界最大的帆船,这艘巨型帆船达45000吨,完全适用远洋运输。
最近一个时期,世界有20多个海洋国家先后成立了“风帆研究所”,多次召开了有关研制现代帆船的国际学术会议,有1000余位专家学者参加。历史上著名的“风帆大国”荷兰在首都阿姆斯特丹,隆重举行了“国际风帆节”,来自世界10余个国家的数百艘现代帆船参加,这些形形色色充满新科技色彩的帆船,汇集在阿姆斯特丹港附近海面,非常壮观,再也不是古代“孤帆扁舟”的模样了。经过评委会认真评议,各艘帆船特点各异,而东道主荷兰制造的一艘超级豪华“荷兰”号帆船荣登榜首,此船长100余米,形态优美,设计科学,在每秒10米的风速条件下,“荷兰”号也能达到时速 15海里(即每秒接近8米),这已经是接近风速的数值了,堪称现代最新科学技术的结晶。

奇特的“轻气球风筝帆船”

你听说过海上放风筝吗?古老的风筝至今已经几千年了,而海上风力大,没有什么障碍物,印第安人喜欢在海上利用风筝钓鱼,真正是“放长线,钓大鱼”。很多国家海军都开展海上放风筝的活动,很受海军的欢迎。而海上放风筝引起有关科学家的兴趣,受到启发制成了“风筝式风帆船”,把几只巨大的风筝分层排列,放飞高空,可以推动船只前进。这些风筝由电脑控制,可以自动变形,自动调整方向和飞行高度。这种风筝帆船比普通帆船有很多优点:它产生的推力大,能减轻船体重量,还可以利用不同高度的风力前进等。
更有趣的是,英国制造出一种奇特的“轻气球风筝帆船”,这种风筝内充满了氦气,升入高空后,可以利用不同高度的风力,还能借助浮力减轻船体重量。这种“风筝帆船”非常吸引人,因为这是一种全新的科学思路:第一,将“帆”升至高空!风筝“帆”的高度、形状及方向都由电脑控制,比一般帆船仅用海面风力要高明得多;第二,巧妙地借助“轻气球”升空原理,产生一种向上的提力,可以更有效地减轻船体重量。这种新式“风筝帆船”已经多次横渡英吉利海峡,吸引了很多观众。
据最近报道:德国研制成实用型“轻气球风筝帆船”,它具有一种特殊风帆系统,帆是一张巨大的充气翼,翼型可由计算机进行微调,同时可根据外部条件进行充氦气和放氦气。充气翼可以像风筝一样悬放在500米高空中。整个帆系统由计算机控制,能最大程度有效利用任何高度的风能。当然,不能让帆正面顶着风,而风向与船只航向之间的角度可以达到135度。这种特殊风帆系统能使有关巨轮如集装箱货船、油轮及巨型客轮的燃料消耗减少一半,德国研制的风帆系统特点还在于,它对船只结构的改动非常小,并且完全是自动化的,因此不需要增加控制人员和工作量。
飞速发展的尖端科技为古老的帆船插上了翅膀,目前,全世界已经建造了上百艘大型现代帆船,在节约能源和环境保护中起了重大作用。值得高兴的是,我国在1990年5月,建成第一艘电子控制的全自动 3000吨风帆货轮,标志着我国在新式帆船的研究和制造方面取得了新成果。乘风破浪,扬帆远航,现代帆船的前景无限美好!