你听说过用风力驱动的现代货轮吗?难道你以为我是在给你开玩笑?步入近代后,但凡是下水的舰船不是蒸汽动力就是燃油动力,更何况是几百吨的货轮。可是中国偏偏就造出了这样一艘靠风力驱动的货轮,并且该船只一经问世,便超越了此前西方国家建造的风力航船。造船业同样出名的韩国便坐不住了,甚至放话中国在这领域一片空白,根本不可能建造得出来。到底该货轮有着怎样的重大意义呢,能够使得韩国气急败坏?我国在制造这艘货轮时又面临了哪些困难呢?今天我们就来聊一聊,凯力号风力货轮。
历史渊源
在蒸汽机问世之前,世界上所有的船只都是依靠风力或者是人力来驱动的。尤其是在有风之时,利用风的速度和方向,调整船帆船舶在风的驱使下前行,正所谓一路顺风,便是对古人对航行时希望一直都是顺风的希望寄托。但如果真的遇到了逆风,那该怎么去应对呢?我国聪明的古人就想到了一个很好的办法,就是利用风与船帆的夹角,使得船只可以进行一个斜向的行驶。如此一来,遇到逆风的情况就让船只以一个Z形,进行一个大范围的迂回行驶,便可在逆风之下慢慢前行。这便是我们老祖宗的智慧,这也为当今中国建造风力驱动的货轮奠定了一定的基础。
到了近代以后,随着蒸汽机和内燃机的问世,船舶上船帆渐渐淡出了人们的视野。至今,帆船几乎只是少数的体育爱好者才会选择的项目,一般人很少再驾驶帆船出海。截止到现在,全球用于商用的船只共有7万多艘,其中光是一艘30万吨量级的油轮,行驶一天就要消耗70到90吨左右的燃油。不论是其耗油量还是碳排放量,在世界上都算得上是空前巨大,其二氧化碳的排放量占到了全球排放量的3%以上,世界各地减少远洋货轮运行进而降低碳排放量的呼声日益高涨。面对这样的一个社会上的压力,作为传统的风帆运输船在消失在人们视野数十年之后,再次被人们提了出来。风能作为可再生的一种绿色能源,其性价比被多国的专家看好,认为其对船舶的推动力以及能耗的节省方面,都具备了很大的优势。许多发达国家近几年将其作为研究的重点,渴望在此领域来一次旧曲新唱。
最初的尝试
首先有所建树的是德国,2008年德国制造了白鲸天帆号。该船只有一张面积约为160平方米的帆布,该帆布的外形类似风筝一般,放置在整艘船的船头,由超轻合成纤维制成,最高可升至350米的高空。在风帆提供推力最大的情况下可节省近50%的燃料,在当时这已算得上是很成功的一项技术了。但过了没多久,其问题就暴露了出来,由于其头部悬挂的巨大帆布过于笨重,不久便被同为德国的风帆公司建造的E-Ship 1号船舶所替代。E-Ship 1号船舶将铝制风筒结构装置于货轮的甲板上,该货轮的载重量为12800吨,船上于船首、船尾布置了四个旋转式的转筒帆结构,以此来借助风力带动航船的行驶。但这与之前的白鲸天帆号比起来,唯一不足的地方在于,其船舶航行的节能燃料只能达到30%。
此外,除了德国,还有不少国家也给出了风帆助力船舶的概念方案。日本研究并试制了一种刚性U型翼型风帆,这种U形的刚性风帆由可伸缩的钢梁和复合材料制造,是一种全封闭翼型的船帆,其具备垂直伸缩帆和风帆旋转的功能,在海上足以应对不同的风速和风向,在不同的情况下可以随时随机应变,以此保证货船更加高效节能且安全地航行。
虽说此前已有几个国家制造出来了风帆助力的航船,但是目前这项技术还是有着许多的空白地方等着去填补。就比如。无论是德国还是日本。他们研制出的风帆助力航船都只是用于量级较轻的船只,吨位最重的也只达到了万吨级别,而这样的航船说实在的,平时在航行的时候也没有太多的燃油消耗,其二氧化碳排放量和那些几十万吨级别的货轮相比还是较少的。
中国制造“凯力号”正式登场
殊不知,我国在上世纪80年代就已开始进行了风帆助力航船的研究,只不过当时中国的研究格外地低调。直到近年来,随着节能减排问题的日益突出,以及温室效应的日益明显,中国正式于2015年启动了国家高技术船舶科研计划项目——风帆技术示范应用开发。并在此基础上,中国在风帆助力航船上进行了大量研究。终于到了2018年,中国建造的全球首艘安装风帆装置的30.8万吨超大型原油船——凯力号货轮成功交付,这便是中国风帆技术示范应用开发项目的一大成果。
该项目是在VLCC实船上的国内首次应用,不论是从风帆样机的尺寸上,还是所安装船舶的吨位上,均是国内和国际船舶业界的创新。并且填补了长久以来的空白项目,标志着国内研发团队成功掌握了翼型风帆研发、设计、制造与应用关键技术,在超大型油船上的风帆装置这一领域高质量地完成了工程化应用。
“凯力号”航船特点及性能
凯力号货轮和此前其他的风力货轮一样,依靠风帆来实现节能减排降耗。既然是风力驱动的货轮,风帆必然是船上最关键的设备之一,风帆装备是集机械加工、液压、电气和结构焊接等多个专业于一体的特殊设施。此次凯力号轮采用的是U形结构翼型风帆,其风帆由回转机构、桅杆和帆翼等几部分组成。高39.68米、宽14.8 米,回转底座最大外径为5.3米,底座中间圆筒直径4.5米。由于其是空气动力学的部件,风帆的尺度越大,船受风力驱动的效果就越显著。而该风帆对于外形加工精度的要求,也要高于一般的船体分段。此外,此次用于回转底座加工的数控重型卧式车床,甚至采用的是目前国内加工能力最大的车床,光是其加工工件的最大直径就达到了5.6米,最大长度为15米。据说光是打造此次船只的船坞,便是中国著名的大连造船厂,光是该造船厂造出的军舰就数不胜数,堪称国之利器。
在此次建造过程中,中国的建造团队,也曾遇到过一些难题。此次风帆角度的控制就是一重大难点问题,与古代的帆船原理差不多,风帆助航装置需要根据风向风速及时调整帆位角,使风帆处于最佳操帆位置。另一方面风帆的存在使得船体重心升高的同时,要保证在大风情况下,受到较大的横风的推力时,船体的侧倾不会过大,对风帆角度的调整也对船的稳定至关重要。若是稍有不慎,巨大的船体侧翻,上演沉船的悲剧。因为为了百分百确保船体行驶时的安全,船舶采用的风帆设计便跟其目标航线中的风场情况息息相关,两个帆对称布置,在最大程度上提高了船舶的稳定性,保障了船只以及船只上人员的安全。
在凯力号建成之后,为了测验其性能,我国的专家组曾多次对凯力号进行相关的海试,对于其结果的数据进行分析。翼型风帆助推效果符合设计预期的设想,节能效果显著,依靠海上的风力,可以极大地降低船舶发动机的负载功率,进而平均每天可以实现节省3%的油耗,被誉为“水麒麟”。凯力号巨大的油轮满载时重量能够达到30多万吨,如此庞大的货船只靠风力的推动显然是不够的,但是作为补充的动力却是足够的。有了风帆的助力,这艘巨大远洋船只的能耗成本大大降低,既减少了对环境的碳排放,又进而降低船舶发动机的负载功率,从而有效地延长了船只的使用寿命。
未来可期
值得一提的是,这次凯力号的修建,是由我国的民营企业投资打造,而负责此次研发的702研究团队。在该技术一片空白的前提之下,埋头苦干,在一点一点的探索钻研后,我国突破了在这一领域的空缺,建造出了世界首创的凯力号,可谓是不鸣则已,一鸣惊人。我国在类似情况下的创举太多,中国的科研团队总是能够在一无所有的情况下,创造出惊人的科研成果,这也多亏了我国一直以来吃苦耐劳的优良传统。此次中国造船工程师打破现代巨型油船的动力限制,将风帆这一古老的装置与当今现代的巨型货轮结合起来,是奇思妙想,更是一项了不起的中国制造。
这项西方人用来近半个世纪的工程,被我国用了不到二十年的时间便攻克,并且反超了那些西方国家,成为了崛起的东方造船大国。除了中国,没有其他的国家可以做到,中国正在造船业的这个领域越发地具有了发言权。
让我们为中国造船业点赞,为中国加油!
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荀栏和3053一艘远洋巨轮能载重多少?很大的那种,估计一下大约能载重多少吨?
越养雯13292423227 ______ 香港海上巨人号长458.45米,最大载重量56万吨,载重总吨位82.5万吨,是世界上最大的船,比美国的航空母舰还要重8倍!比巴黎埃菲尔铁塔还高!海湾战争被伊拉克击沉,战后打捞起卖给了挪威, 图中的海上巨人号在被打捞修复以后挪威已更名为:亚勒 维京号
荀栏和3053一艘远洋货轮可载重( ).A3000千克 B3000吨一艘远洋货轮可载重( ).A3000千克 B3000吨 c3000克 -
越养雯13292423227 ______[答案] B3000吨
荀栏和3053现役远洋船舶的 船型 吨位 外型 主机型号 燃油类型? -
越养雯13292423227 ______ 巴拿马型 3--5万吨 一般宽度在33米以内. 好望角型 7万吨以上. 吨位的话货轮的吨位指的是载重量.不是总排水量.其他船我不知. 主机马力一般散货轮3万来吨的是1万多马力,同吨位的集装箱船马力要大一些.因为集装箱跑的快. 燃油类型我只知道现在一般都是柴油机.
荀栏和3053普通货船和航母哪个大 -
越养雯13292423227 ______ 航母一般都是3--10万吨,远洋货轮都在5--10万吨.而远洋油轮最多达到100万吨.所以航母其实并不是很大!
荀栏和3053一艘远洋货轮可载货( )A.3000克B.3000千克C.3000 -
越养雯13292423227 ______ 由分析可知,一艘远洋货轮可载货3000吨. 故选:C.
荀栏和3053远洋航行的船速一般是多少?客轮呢? -
越养雯13292423227 ______[答案] 远洋捕鱼船航行船速一般在10-12节左右, 远洋杂货船约为14节-18节 远洋货轮载货量1万吨的,航速每小时17海里. 远洋客轮航速一般为28节
荀栏和30531、我想问问,到国外的散货船一般最少装多少吨货物的呢?2、会不会?
越养雯13292423227 ______ 有远洋、近洋之分.远洋的最少5万吨位,近洋的五千吨、8千吨、1万吨-5万吨的都有.不同国家对于散货船装多少没有特殊规定,主要看该国家的港口吃水情况.散货船与一般的船运大约相差多少钱这个不好说,因为散货船主要是大宗散杂货物,运费与一般的船运计费方式不同.
荀栏和3053一艘远洋货轮可载货( )A. 3000克B. 3000千克C. 3000吨 -
越养雯13292423227 ______[答案] 由分析可知,一艘远洋货轮可载货3000吨. 故选:C.
荀栏和3053一般远洋货轮多少钱
越养雯13292423227 ______ 1载重吨(新船)的价格大约在400美元左右.二手船价格不等,多为200-300美元/吨.按照上面推算:万吨级巨轮大约价格为400万美元.20万吨的散货船价格为8千万美元.另外,船型不同,价格也各不相同,技术含量高的船舶,每吨价格更高一些,例如液化天然气船(LNG船),平均吨位价格高于货轮的平均吨位价格.
荀栏和3053一艘远洋货轮可载货( )A.3000克B.3000千克C.3000吨 -
越养雯13292423227 ______[答案] 由分析可知,一艘远洋货轮可载货3000吨. 故选:C.