呂傳彬
巴黎世界博覽會是人類社會進(jìn)入二十世紀(jì)的重要事件。當(dāng)時,著名的埃菲爾鐵塔正式建成;與此同時,世界上最大的五桅桿鋼體帆船“法蘭西”號首次試航成功。埃菲爾鐵塔和曾經(jīng)轟動一時的“法蘭西”號帆船在當(dāng)時不止一次地被傳為佳話。
帆船東山再起
人們曾經(jīng)認(rèn)為,帆船時代永遠(yuǎn)過去了,輪船時代是長久的。但是,人們越來越發(fā)現(xiàn),輪船給世界帶來了日益增多的煩惱。
海洋運(yùn)輸業(yè)對大海的污染已經(jīng)十分嚴(yán)重。海洋生物直接受到危害,破壞了生態(tài)平衡,將給人類未來帶來難以想象的惡果。
由于燃料階格上漲,輪船運(yùn)輸費(fèi)用不斷增加。有時候,把輪船停泊在碼頭上反而比運(yùn)送貨物損失小一些。
一般說來,輪船不宜以較高的速度行駛,因為提高輪船的速度要求大量地增加燃料消耗。比如,一艘10萬噸以上的超級油輪,為了節(jié)省燃料往往把速度降低到設(shè)計能力的一半。因此,人們總是盡量降低船速,用輪船來運(yùn)輸“要求不急”的貨物。目前,新型集裝箱運(yùn)輸船隊的最高速度為33海里/小時,一般都控制在26海里/小時;許多普通運(yùn)輸輪船已經(jīng)把航行速度降低到9~10海里/小時;也有些輪船為了節(jié)省燃料而用原始帆船的速度(5~7海里/小時)航行。
輪船的這些弊病,使人們又記起了風(fēng)流一時的“法蘭西”號,想起了那一度被人遺忘了的帆船時代。
帆船的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的:它節(jié)省燃料、無污染、無噪音,而且造價低。專家們曾經(jīng)在電子計算機(jī)幫助下對傳統(tǒng)的大型礦砂船和帆船進(jìn)行比較,結(jié)果使帆船的提倡者大大增強(qiáng)了信心。帆船在出發(fā)前就表現(xiàn)了明顯的優(yōu)越性;與同樣大小的輪船相比,載重量增加了三千噸,海員也減少了七人。而且,帆船的吃水量和航程都沒有變化。帆船的缺點(diǎn)也十分明顯:在無風(fēng)或暴風(fēng)雨的氣候條件下機(jī)動性很差,在窄航道上和危險水域內(nèi)不便于行駛。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,原子時代的帆船完全可以克服它過去的弱點(diǎn)。用新技術(shù)、新材料武裝起來的現(xiàn)代帆船將完全有能力與內(nèi)燃機(jī)船競爭。
形形色色的帆船
1974年以來,僅在五個發(fā)達(dá)國家就申請登記有關(guān)未來商用帆船的發(fā)明專利約450項。造船專家們先后提出許多結(jié)構(gòu)新穎的風(fēng)動船,并在有關(guān)的國際會議上進(jìn)行分析討論。有些設(shè)計方案正在實施之中。
漢堡的“吉爾雪夫”號帆船是最先投入使用的現(xiàn)代化帆船。這艘帆船長160米,寬21米,載重量為17,000噸,它有六根可轉(zhuǎn)動的桅桿,能夠張起10,000平方米的聚醚塑料帆(帆船時代的大型帆,面積不超過6,000平方米)。巨大的風(fēng)帆設(shè)備完全用機(jī)械化操縱,只要一個人操縱電動絞車和液壓機(jī)械就可以進(jìn)行張帆和收帆,以及控制帆的方向。全部操做只需15~20分鐘。
還有一種“改良”方案:把內(nèi)燃機(jī)和帆同時用在超級油輪上。在普通的22萬噸油輪上豎起巨大的帆,以便節(jié)省日益貴重的燃料。
水上空中組合體是一項大膽的設(shè)計方案。如果把它稱為帆船的話,那么這種船即使在很小的風(fēng)力下,也能達(dá)到相當(dāng)高的速度。它在空中飛艇的幫助下,輕輕地接觸水面,即減小了水的阻力,又借助于水的浮力。這種飛艇與船的組合也許沒有什么適用價值,但是,人們從這里得到了新的啟發(fā),設(shè)計了一種充氣帆船。充氣帆不但可以帶動船向前運(yùn)動,而且能使船體更多地浮出水面,減小了水的阻力。
乘坐內(nèi)燃機(jī)船在水上游覽有兩個明顯的缺點(diǎn):費(fèi)用昂貴和與水相距較遠(yuǎn)。乘坐古老的帆船游玩就沒有這些弊病。蘇聯(lián)基輔的一位工程師設(shè)計了一種供游覽用的三桅木筏。木筏長60多米,在窄窄的筏身上有一個船艙。這種三桅木筏將在敖德薩和巴統(tǒng)之間開始旅游業(yè)務(wù),預(yù)計將大受游客歡迎。
帆船的設(shè)計方案越來越多。有的人設(shè)計了一種風(fēng)力發(fā)動機(jī)帆船;也有人設(shè)計了水下翼帆船、風(fēng)輪船、葉片推動的木筏子等等……那么,用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)裝備起來的風(fēng)動帆船是什么樣子呢?請看:
現(xiàn)代化風(fēng)動帆船
為了研制現(xiàn)代化風(fēng)動帆船,許多國家的專家們都在進(jìn)行深入的探索。他們采用最現(xiàn)代化的研究方法,用電子計算機(jī)和數(shù)學(xué)模型探討現(xiàn)代化帆船的最合理結(jié)構(gòu),比較各種風(fēng)動帆船的經(jīng)濟(jì)效益。
傳統(tǒng)帆船的兩大弱點(diǎn)正在被克服,人們用選擇合理的航線和在船上增加輔助發(fā)動機(jī)的方法消除了帆船機(jī)動性差的弱點(diǎn),解決了在風(fēng)力弱、風(fēng)向多變和航道窄等不利條件下正常行駛的問題。
為了提高現(xiàn)代帆船的速度,可以適當(dāng)增加帆的面積,這樣,船的穩(wěn)定性會受到影響。為此,專家們沒計了一種剛性帆翼,它能夠根據(jù)風(fēng)力、風(fēng)向的變化適當(dāng)?shù)厥湛s和張開,以保證航行平穩(wěn)。另外,安裝水平立方向舵、側(cè)翼和用蓄電池充當(dāng)壓艙物都保證了帆船的穩(wěn)定性。
在現(xiàn)代風(fēng)動帆船的船尾裝有風(fēng)動機(jī),它發(fā)出的電能貯存在艙底的蓄電池中,隨時可以向輔助電動機(jī)供電。在甲板上面,裝有太陽能電池,以便給船上的儀器儀表供電。
古老帆船的張帆和收帆是一項繁重的工作,現(xiàn)代帆船采用機(jī)械化自動化裝置,只要一個操作工便操縱自如。
給現(xiàn)代帆船安裝最新導(dǎo)航設(shè)備并不困難。帆船還可以隨時通過無線電收到關(guān)于修正航向的信息,導(dǎo)航衛(wèi)星又可以提供帆船航行中需要的天氣預(yù)報。
為了便于裝運(yùn)不同貨物,帆船的貨艙用活動檔板分成幾部分。另外,還設(shè)置了側(cè)舷和船底兩種貨艙,側(cè)舷貨艙和船底貨艙分別有幾個裝卸器,這樣,大大的提高了貨物的裝卸速度。
專家們普遍認(rèn)為,在帆船的全盛時期尚未到來之前,在現(xiàn)代化風(fēng)動帆船還不很完善的情況下,用它來運(yùn)輸易于機(jī)械化裝運(yùn)、長期不易變質(zhì)的貨物是適宜的,如,運(yùn)輸?shù)V石、砂、煤以及集裝箱等。
在能源缺乏,海洋污染的今天,人們不僅記起了帆船時代的“法蘭西”號,而且正在用二十世紀(jì)最先進(jìn)的技術(shù)武裝它。原子時代的風(fēng)動帆船必將以它特有的魅力回到大海的懷抱!