世界上最快的帆船——水翼号(l’Hydroptère)

水翼号是阿兰-特波特(Alain Thébault)的梦。他告诉我们,“从设想直到最后完成,这条通向世界最快帆船的路异常艰辛。我们每个参与的人都背负了很大的压力。你可以感受到我们在过程中可能面对的种种困难,但毫无疑问,现在我们为这份执着找到了最佳答案。”就在年初,特波特与他的船员以超过51节的航速创造了一个全新的世界记录。甚至有一次,这艘三体船倾覆后,她竟以61节的航速继续航行了很长一段距离。

历时五年打造的水翼号(l’Hydroptère)如今已是全球瞩目的航海巨星。所有以创纪录为目标的水手和团队都将之视为最顶上的标杆。“水翼号让我重新领略36节航速的概念,依靠风力,而非燃料。当然,这并不是水翼号的极限速度。”

探访水翼世界

探访水翼世界水翼号让我重新领略36节航速的概念,依靠风力,而非燃料。当然,这并不是水翼号的极限速度。这并不仅仅是一艘世界上最快的帆船,更是最为让人兴奋激动的造物之一。水翼号的名字来源于希腊语hydros(水)和ptère(翼)。她疾驰的原理是最大限度地减少水动力带给船体本身的阻力,按照特波特的话来说,“水翼号是在水面上飞,而非航行。”

没有平日里我们强调的奢华和享受,在这艘三体船上所有的一切都是斯巴达式的简单粗糙。船体全长18.2米,船宽24米,净重仅7.5吨。中间的船体细长,在其尾部有个T型的船舵。主船体两边的翼体让这艘三体帆船看上去像一艘飞船,有角度的箔片就在这两个翼体上。

船体达到高速航行时,两片箔片如蜻蜓点水一般支撑水翼号在海面上飞驰。水翼号拥有28米的主桅和365平方米的船帆。不过,由于水翼号惊人的速度,只有在15节以下的风速才会用到所有船帆。一旦达到15节,所需要使用的只有支索帆。除此之外,水翼号上一切从简,仅包含前桅支索,自动前帆和后支索。

经过这番描述,相信你也明白水翼号上各种设备的调整需要非常微妙的操作。为了在强风中保持平衡,海水成了这艘三体船上的重要压舱物。用一个小铲可以为水翼号导入最多一吨的海水。

除此之外,两边的箔片拥有运用在飞机轮胎上的减震器。一旦箔片超载,减震器就会调节角度以减少压力。这两片碳化纤维打造的箔片一般情况下可以承受每平方米20吨的压力。而整艘水翼号由法国空客工业(Airbus Industries)打造,融合碳化纤维、钛金属,并采用层压技术。

这么多年来,我搭乘过不少世界上最快的游艇,遨游于大海之中,感受他们带来的速度快感。但这都无法与水翼号相比。

背离阿基米德

传说公元前245年,为了庆祝盛大的月亮节,舒拉古赫农王给了金匠一块金子,要求后者做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德在不破坏皇冠的前提下,鉴定皇冠是不是纯金的。这在当时看起来是件不可能的事情。直到某天,阿基米德在浴室里得到一个神奇的想法。他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。他把差不多同样大小的石块和木块同时放入浴盆,浸入到水中。石块下沉到水里,而木块则必须按着才能浸到水里。这表明浮力与物体的排水量有关,而不是与物体的重量有关。他想到物体在水中感觉有多重一定与它的密度有关。

阿基米德由此找到了解决国王问题的方法。他把皇冠和同样重量的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。这个原理随后被人们用来计算物体比重和测定船舶咱重量等等,而水翼号通过箔片来背离阿基米德原理。这些箔片正是水翼号上最神奇的部分。作为与水接触的为一部分,它们将船体举起,离开海面,减少海水带来的阻力,并获得速度上的提升空间。

在水下移动时,箔片可以获取到水动升力,这和飞机两翼获取气动升力的原理相同,均可通过不同的压力得到能量。在一定速度后,来自箔片的升力足以将整艘船体举起。当然,不能让水翼号真的飞起来。因此,在水翼号的薄片设计上,设计团队需要给升力一个限制,让船体在提升一定高度后停止提升,并始终保持与水面之间的距离。而水翼号使用的就是V型自动稳定箔片。

挑战还在未来

这么多年来,我搭乘过不少世界上最快的游艇,遨游于大海之中,感受其中的速度快感。但这都无法与水翼号相比。这样一艘帆船需要一支富有经验的船队。当我有幸与她一同追逐速度时,只有五个船员在船上。你可以想象他们是多么灵活的一群人,才能在顺风转向时以你无法预估的速度从一翼迅速转向另一翼,在三体船的蹦网上几乎翩翩起舞。

航行时,船员都会挤在船翼上的狭小驾舱中。这里有一个和动力艇相似的船舵用以控制转向。另外会有船员通过绞盘控制支索帆,主帆则由液压方式调控。当水翼号与风向形成一定角度之后,你可以感受到船帆被风灌满时所带来的汹涌力量,在一切准备就绪时,她就变身一艘火箭从海面上发射出去。从英国考斯出发时,我们的速度仅为15节。

即便如此,已经让我大为惊叹。在差不多20节的航速时,水翼号仅仅依靠箔片航行,几乎完全与水脱离开来。这就是水翼号让人惊叹的平衡之道。随后,速度再度提升到30节,船长小心翼翼地控制船体与风向的角度以达到最高航速。即便在这个时候,水翼号依然呈现出完美的平衡,并没有让人有安全上的威胁感。这实在是一种让人兴奋的体验,而我那个时刻脑中唯一所想的就是继续下去,不要停下来。如同行走在极限的边缘,往昔其他船艇带来的刺激快感都变得乏味。

这种体验对于水翼号的船员而言,也不夸张。但他们还在寻求方式达到更高的航速。他们有信心将同样的原理应用在更大的船体上之后,一切都会成为可能。目前他们正在打造的是一艘10米长的三体船模型,这是一艘30米三体船(超级水翼号,l’Hydroptère Maxi)的同比例缩小版。稍后,这个模型将会在日内瓦湖上进行测试。一旦成功,特波特和他的船员们将会开启一次长达40天的破纪录之旅。

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