我国再次填补技术空缺!风力货轮已经诞生,从一片空白到艳羡全球
你可能不相信,在现代科技发展的今天,能够依靠风力来驱动轮船。在人们普遍的意识中,都是依靠着蒸汽以及燃油来驱使轮船移动。但是,这说的并不是玩笑话。在中国,这样的一艘船却被制造了出来。
那么,这样的一艘船究竟有着怎样惊人的表现呢?我国又为何要建造这样的一艘轮船呢?
接下来就让我们一起进入这神秘莫测的风力轮船中,去看看这样的轮船究竟有着怎样惊人的表现。喜欢的朋友们别忘了点点赞,您的支持就是我不断前进的动力。
这样的一艘船正是凯力号风力货轮,此艘轮船一经问世就直接赶超西方国家的风力轮船,甚至作为同样造船出名的韩国也坐不住了。而在我国建造这艘轮船的时候究竟遇到了哪些困难呢?且听我娓娓道来。
在蒸汽机尚未发明以来,世界上所有的船只都是依靠风力来进行航行的。在航行的过程中的水手需要时时刻刻的关注风向,并以此来决定船的航向。
而如此一来,只要是风不顺,那么抵达目的地就成为了一大困难。再加上海上恶劣的天气,船上人员的生活苦不堪言。而在当时的人们想出来了一个绝妙的办法。
那就是只要逆风,就去变换船的方向,让船依靠着z字的方式进行行驶。风与船帆互成夹角,虽然速度变慢,但是整体的方向不变。这也是后来风力轮船的一大基础。
作为世界上的大国,可持续发展的能源一直是我国提倡的根本能源。当蒸汽机以及内燃机的问世以来,船上的船帆逐渐成为了人们抛之脑后的东西,更为便利、更为快捷的方式让人耳目一新。
而截至到现在,全世界的商用轮船就拥有超过七万艘之多。但是这种方式却对自然环境造成了极大的破坏。一艘30万吨的油轮,每天就要消耗掉超过80吨左右的燃油。
作为不可再生资源,燃油的逐渐稀少也正是给予人们一记警钟,而不单单是这样,在燃油持续高消耗的时间中,已经占据了全世界二氧化碳比重的3%。
而在这个时间中,人们为了便捷而遗忘的风力航行又被拽了出来。作为可再生的绿色能源,风力的使用,远比燃油更加的环保。船舶的推动以及能源的节省方面更上一层楼。
在这个领域中,德国首当其冲,首先建立了白鲸天帆号,与之前的船舶的船帆有所不同。
德国的白鲸天帆号,采用了更轻的合成纤维制成。这块帆布被立在船头之间,最高可以升到离海面300米左右的高空,而且这款轮船非常的节省燃料,能够省下将近50%的燃料。
而在不久后,这款新型的白鲸天帆号就淡出了人们的视野之中,原因就是这艘船帆过于笨重,随之,新的风力轮船横空出世,直接就替换了它。
新的风力轮船,采用的是新型的技术,无论是在货轮的甲板上放置铝制风筒,还是船头船尾一共设置了四个旋转式的船帆。
都让你人耳目一新,唯一美中不足的是,它远远比白鲸天帆号更耗费燃料。它就是E-ship1号船舶。
而除了德国的新型船舶载体问世以来,许多国家也开始注意到了这个方面,新型的风力轮船概念悄然诞生。日本提出了将风帆设计成U形,并且在这种风帆的原材料上,设计成可伸缩钢。
并且在结构上采用全封闭式。在风帆上同时具备垂直升降以及自主旋转的功能,用来应对在海上的恶劣天气。但是这种提出以及建造的轮船只是小型的轮船,在能源使用方面,不及大轮船的十分之一。
对于新能源的探索可以说是微乎其微。可以说目前在在这个领域中仍旧存在着不小的空白。几十万吨货轮的应用仍旧是一项巨大的挑战。
而中国不比张扬的国家,在20世纪的80年代初,就已经开始致力于研究风力轮船的前景,与之世界各国不同,中国的研究一直都是却悄悄的进行,然后惊艳所有人。凯丽号正是这最真实的写照。
节能减排的问题是世界上所有国家的通病,随着温室效应日渐严峻的今天。我国与2015年正式启动了风力船舶的的研究,与之日本、德国不同,中国的凯力号一经问世,就在国际上掀起了轩然大波。
单单是凯力号的重量就高达30万吨重,就正好满足大型货轮的标准。在2018年正式交付,这不仅仅是中国轮船的一步,更是中国的风帆技术开发的一大步。
并且标志着,我国高质量地完成风帆装置这一工程化应用。在国内以及国际船舶业的创新上迈出了坚实的一步,也是一大步。
而凯力号与之其他货轮的原理一样,都是依靠着风帆的助力,来减少能源的消耗。作为风力驱动的必要材料,可以说风帆是必不可少的。
而此次的凯力号所采用的是U形的翼型风帆,这种风帆的构成主要是桅杆以及帆翼,在海上航行的时候能够达到自主回转的效果,符合空气动力学的原理。
桅杆高达40米,帆翼达到了15米,自主回转的底座半径达到了5米。一般来说,风帆所能达到的最大扭矩,船体受到的风力驱动的效果也就更加的显著。
在凯力号上,风帆的加工精细程度也远高于一般的船体分段,在我国的国内,数控车床的加工工件就达到了5.6米,最大的长度为15米。耗费了巨大的心血凝聚而成,称得上一句国之利器!
在我国建设初期,就遇到了不小的问题,尤其是风帆角度的把控更是难中之难。风帆需要根据风向来做出自主变动,用来达到最佳轨道。
而另一方面,风帆的存在使得船体不得不升高自己的重心,一方面是为了应对海上的各种因素,另一方面是为了减少能源的消耗。
而我国的设计师在经历了焦头烂额的思考之后,最终决定将两个帆布对称,使得船舶的稳定性提升。而两个风帆更是进一步的减少了能源的消耗。这才是真正的巧夺天工!
事实证明,这两个风帆完成了它们的使命,设计师的设计构想进一步的地得到了验证。翼型风帆不仅仅使得发动机的荷载功率减少,更是使得在节能减排方面更上一层楼,每天都能够节省3%的油耗。
而双风帆的构成更是使得油轮整体的性能更加的稳定,免受侧翻的风险。而在面对海上多变的气候面前,我国的凯力号也显得游刃有余。
有了风帆的助力,远洋船只的消耗成本将会大大的减少,而消耗能源的减少无疑是将发动机的负载率减低到了最低。
而发动机的负载率降低足够成为延长船只寿命的主要因素,而船只的寿命增长正是符合我国可持续发展的战略目标。
这样所形成的良性循环,于国于民都是好事,更是我国在海上领域的又一大开拓!
西方国家的嘲笑无疑是将自己的脸上印上了大大的五指印,谁说一片空白就不能成就伟业,西方国家近50年未能攻克的难题,在中国20年不到的时间中就已经完全攻克。
在这其中中国的设计师的呕心沥血才是成就的关键,这承载了中国设计师心血的杰作,凯力号终究会航行的越来越远!