引人注目的风帆动力船

颜士州

翻开绚烂多彩的船舶发展史册，可以看到兴盛数千年的风帆，它是人类利用风力推动船舶行驶的主要工具。但自从十九世纪初，美国杰出的发明家罗伯特·富尔顿造出世界上第一艘蒸汽机船之后，历史上风靡一时的帆船地位陡降。特别是近代采用内燃机、蒸汽轮机和燃气轮机的舰船相继问世，帆船这一古老船种就被人们“束之高阁”了。

然而，在科学技术发展的进程中，常会出现令人意想不到的奇事。由于世界能源危机加剧，石油价格飞涨，先前已进博物馆里的帆船，便再度成为许多造船学家和工程师研究的“宠儿”。特别是在造船和航运事业发达的欧美、日本等国，一批新颖的风帆动力船设计方案相继问世。

风帆动力船有什么特点呢？我们不妨先从风帆说起。

最原始的风帆是在船上用木棒撑起一块兽皮，以后采用绳索编扎竹皮而成，也有的采用竹帘、草席或布匹等织物编扎，后来又发展成竹条夹衬的布帆。而今风帆动力船的风帆与它的“前辈”迥然不同，没有传统的桅杆、篷帆和支索，而是采用强力合成纤维或轻质合金作为材料，帆和桅杆制成一体。目前，比较典型的风帆有动力型、机翼型和卷摺型三种。

动力型风帆，帆面开阔，两侧边缘呈折角或流线型，并以帆的转轴为中心左右面积对称相等，因此受风均衡，受风效率较高，但转动力距较大。

机翼型风帆，帆形活像飞机翅膀，垂直的一侧边缘是转轴，另一侧边缘呈折角或流线形，这种帆的转动力距较小，转动迅速，灵活。

卷摺（zhé）型风帆，由帆中体和两个帆翼组成。帆中体与可转动的桅成一体，两个帆翼以铰接等方法连接在帆中体两边。不使用时，两个帆翼向后卷摺，偌大的一张风帆，顿时变成一根形状奇特的桅杆。这种风帆操作简便，收卷起来占空间较小，不影响甲板面上的装卸货作业，特别适用于货船。

动力型、机翼型和卷摺型风帆可装设在万吨轮乃至几十万吨超级巨轮上；适用于单体船，也适用于双体船。风帆的数量则根据船的特性和要求配置。硕大的风帆完全不用人力操纵，其升降收放和转动角度，按风力大小，风向以及船的航向要求，由电子计算机自动控制。

2013年美国设计了一种可以穿越大西洋的四万吨级风帆动力船，专作北美到欧洲航线运输谷物用。该船长150米，宽24.4米，吃水12.2米。采用10张高达63米的机翼型轻合金质风帆，帆的总面积达8000平方米。帆能按风向自动调节，使用简便。俄罗斯在现有的“卓娅”号矿砂船基础上改装设计一种五万吨级风帆动力矿砂船。它装设7张大帆，帆的最大面积达14000平方米，还装设一台6100马力柴油机作为辅助动力推进装置。

在研究、设计、建造风帆动力船方面，日本起步慢，但进展快，走在欧美发达国家前面。该国从七十年代制订了发展风帆动力商船的研究计划，并成功地设计、建造了世界上第一艘现代化风帆动力船——石油制品运输船“新爱德”号。它既可单独使用柴油机航行，又可单独使用风帆航行，还可同时使用机、帆航行。船上自动化程度极高，装设两台微型电子计算机。一台根据风向计、风速计提供的数据和航行条件，自动把两组风帆控制在最有效利用风力的位置上；另一台根据风帆获得的动力大小，自动控制柴油机输出功率，使之在最经济的条件下运转。“新爱德”号经过试航试验，已投入营运40多年，比同级常规动力船节约一半燃料。2013年6月日本在以前的基础上又建造了6艘最先进的风帆动力矿砂船。

自从“新爱德”号问世以来，使用和推广风帆动力船的经济效果是极为可观的。而且它还具有振动、噪音和污染都比较小的特点，因而深受世界航运界、造船界和能源界的欢迎。2009年我国成功设计了风帆动力邮轮。许多国家设计出各种各样的风帆商船。2013年11月，英国伦敦召开专题学术会议，研讨风帆动力船的发展，风帆动力散装货船，风帆动力集箱船、风帆动力油船、风帆动力双体货船、风帆动力双体客船等设计方案争芳斗艳。

这些引人瞩目的船舶新秀，将为人类航运事业增添异彩。可以预料，人类进入现代化的帆船时代，指日可待。