潜谈巡航船——帆、索具和桅杆

首先来讲讲桅杆,巡航帆船的桅杆基本都是由铝制成。其他材料比如钢,碳纤维等不适合安装在巡航帆船上,就算是不考虑价格碳纤维也不适合巡航帆船。因为碳纤维不适合开孔,巡航帆船上的桅杆需要安装一些索具绞车等装备,碳纤维开孔以后强度降低,没什么优势。另外桅杆是一个整体结构,桅杆强度只是一部分,其实主要的受力部分是四周的钢索,见下图。

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制作帆的材料有很多种,就不一一列举了,反正就是各种人工纤维,名称都是五花八门,各种高科技,忽悠人成分居多。一面好帆应该具有结实、耐用、受风形状好(效率高)、重量轻等优点,当然了都具备价格自然就高了。巡航帆船来讲具备前两项就可以,结实、耐用。从制作工艺上来讲低价帆都是拼接制作,高级帆一般都是3D成型织出来的。另外多说一句,这个帆没有统一型号,都是定制的。

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拼接帆

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织帆机

帆形有很多种,什么jib、热那亚帆,球帆 、大三角帆、暴风帆等等。名称虽然很多,实际可以分为三种,主帆、三角帆和球帆。

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在桅杆上的就是主帆,前帆支索上的三角形帆是三角帆,橘红色的那个是球帆。

主帆的形状有三角形的也有这种类似四边形的。

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区别在哪呢,一是四边形的在同等桅杆高度,同等boom(这词不知道怎么翻译,桅杆上的那个横杆,见上图)长度下,比三角形的要大,受风形状要好,效率也高。二是由缩帆方式所决定的,上一篇讲过船体的最大速度,比如说船体最大速度是10节,在强风下或许有可能达到12左右,但是15节是无论如何也达不到的。这种情况下就没必要保持这么大的受风面积,就需要缩帆,而且这种情况海上巡航时非常常见,基本每天都要遇到好几次。

一种是直接堆下来,多用于四边形

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一种是boom卷帆,四边形和三角形都能用

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当然也有电动卷帆的

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还有一种是桅杆卷帆,三角形用的

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也有电动的,就不贴了,自行脑补

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桅杆横截面

三角帆固定于前帆支索,小一点的叫jib,大的叫大三角帆。

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jib帆

缩帆方式和 桅杆卷帆差不多,也是卷起来。

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拉动下面的绳子就卷起。

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拉动帆绳打开

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当然也有电动的

大三角帆

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讲到这个帆,就得讲到帆的用途了。从用途上讲帆可以分为两类,顺风帆和逆风帆。

逆风帆就是上面讲的主帆和jib帆,至于为什么逆风能航行,就不需要讲了吧,

顾名思义顺风帆,就是顺风时候用的,一般来讲包括 大三角帆、球帆和不对称球帆。见下图

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球帆是近似于球形,不对称球帆是介于球形和三角形之间的形状,其实不用管那么多,一般来讲巡航帆船这三种帆有一种就行,甚至没有也可以。为什么这么说呢,球帆不太好控制。

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这是一个典型的球帆,可以看到有巨大的帆面积,同时也带来了很大的危险性,由于顺风帆帆面积都比较大,制作帆的材料就要轻,要不就很容易塌陷,风小带不起来,当然也不会太结实。使用极限风速都不超过30节,这个速度在海上是很平常的,风速从10节突然增大到30节,经常是几分钟的事。所以使用的时候都要非常小心。

下图是顺风帆的性能表,一个颜色是一种型号的使用范围,拿V系列对称球帆蓝色的s2型号来讲,使用区间是10节——20节,超过这个风速就要换s4型了。多麻烦啊,巡航帆船上一般是能不用尽量不用,宁可走之字。

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针对顺风帆的这些缺点,有人发明了一种新型球帆。

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中间开了孔,这样强风下可以增加安全性,开孔位置有一个雨伞装的东西,这东西是机翼的原理,提供一个向上的提升力,在弱风下帆不至于塌陷。两头都兼顾了,分明是高大上,价格也必须高大上,10万人民币起。

球帆的升降,是这样的。

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这个东西是套在球帆上的,升帆的时候拉上去,降帆的时候拉下来。

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其实各种帆有点像扑克牌,可以有各种组合,上面顺风帆性能图上,可以看到大三角帆在40度凤角就可以用了,一直能用到150度,大三角帆也可以卷起,这样缩帆可以当jib用。

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同理逆风帆经过一些 组合也可以用在顺风上。

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这个是支帆杆,使用起来是这样的。

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这样就可以替代顺风帆

正追尾风的时候也可以不用支帆杆

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没有支帆杆,也可以用boom代替

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还可以上两个前帆,组成蝴蝶帆

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还比如这个暴风帆,巡航帆船上就很少装备,缩帆也能达到这个效果。

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暴风帆,小点、结实用在恶劣天气。

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可以看到 缩帆也可以替代

索具是由 绞车、操帆索、夹绳器、滑轮、滑块、滑轨组成,用来操作帆。

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绞车

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电动绞车

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夹绳器 可以看到下面是倒刺装的,合起来是这样的

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还有简易的

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可以并排组合,布置在绞车附近

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滑轮组

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然后在通过滑轮上桅杆

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还有各种滑轨

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jib帆滑轨

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主帆滑轨

滑轮和滑轨可以互相替代,和帆一样都有多种组合,就不多做介绍了。(文章转自:帆船吧)

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