这款风力通勤渡轮如赛艇般建造

其高科技机翼可将柴油消耗量降低 40%

尽管大多数通勤渡轮都很方便,但它们都是污染严重的机器。一艘高速渡轮平均每天消耗 6,600 加仑燃料。将这个数字乘以繁忙水道(如旧金山湾)上的客船数量,就会产生大量的废弃柴油。Wind+Wing Technologies(WWT)公司总裁 Jay Gardner 表示:“你可以开着凯迪拉克凯雷德 SUV 跨越金门大桥,每加仑汽油行驶 19 英里,但你仍然比乘坐目前运营方式的渡轮系统对环境更友好。” Gardner 声称,他的公司可以将柴油消耗量降低高达 40%。

WWT 正在开发一种利用丰富且免费的自然资源——风——的渡轮。特制的双体船将配备垂直碳纤维“翼帆”,而不是仅仅依赖发动机动力,这种翼帆类似于在上一届美洲杯帆船赛中推出的翼帆。这些机翼的面积相当大——近 3,000 平方英尺——可以捕捉高达 72,000 磅的风力。(WWT 正在与航海工程师合作,通过设计内部隔板(带有纹理肋条)来确保渡轮的稳定性,这些隔板将这些巨大力分散到船体的两个船体上。)机翼将配备 GPS 系统和船舶数据记录器,并由光伏电池供电。与电动机或清洁柴油发动机结合使用时,机翼会自动调整位置以捕捉风力,从而提供额外的推进力。

与传统的布帆不同,这种机翼操作无需专业知识,这在过去一直是风力商船面临的一个重大障碍。当渡轮运营商想要拆卸机翼时,例如在靠港或风力特别大的情况下,他们不必将其折叠下来。取而代之的是,船员可以简单地将机翼设置在中间位置。更妙的是,使用和拆卸机翼的过程是完全自动化的。“船员不需要了解机翼的任何信息,也不需要知道它是如何工作的,”制造机翼的公司 Photon Composites 的总裁 Richard Jenkins 解释道。“这真是一个简单的开关系统。”

WWT 计划为定制的 149 乘客渡轮配备两个 75 英尺高的机翼。最终,该设计可以放大到载客 500 人。虽然一对机翼 200 万美元的价格不菲,但 WWT 表示,它们可能在不到两年的燃料节省中收回成本。该公司已经在一艘较小的 42 英尺原型船上进行了测试,目前正在与公共和私人投资者洽谈,以提供旧金山和恶魔岛之间的航线服务。该项目可能在 2020 年上线。最终,渡轮旅行将配得上一个现代、注重环保的城市。

工作原理

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插画:Graham Murdoch

1. 机翼

每个机翼重约 4,000 磅,并通过一个 75 英尺长的可自由旋转的龙骨连接到船上。三个麦克风测量风的声音信号。然后,计算机分析读数以确定风的方向。

2. 配平片

根据实时风向,一个致动器将机翼顶部最外侧的薄片偏移 15 度。该动作迫使配平片移动机翼,从而为渡轮提供推力,使其向前行驶。

3. 配重

一个 200 磅的铅梁平衡了机翼的重量,使其对风向的微小变化都很敏感。

4. 太阳能电池

一块九平方英尺的光伏电池可产生约 50 瓦的电力,用于操作风力传感器、机翼控制系统、GPS 和通信工具。

5. 隔板

与传统的帆船不同,这些渡轮需要在横跨双体船宽度的内部隔板。它会将机翼高达 72,000 磅的力均匀地分散到两个船体之间,以确保稳定性。

本文最初发表于 2015 年 4 月的《Popular Science》杂志,标题为“像赛艇一样的通勤渡轮”。现已为网络版进行了扩展。

 

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