直挂云帆济沧海(3)
直挂云帆济沧海
(6)随风飘荡的小布条是风向的“告密者”
16世纪的时候,在茫茫大海上无法判断航船的速度,聪明的水手将等距离打结的长绳拖着漂浮物抛到海中,再定时收回进行计算,这便是海船速度通用计量单位“节”的来源(图7)。1节相当于每小时1海里,或1.852公里。今天,轻盈坚固的玻璃钢、碳纤维及新型复合材料取代木材,使船和水接触的“湿面积”不断缩小,带来波浪阻力和摩擦阻力的减少。计算机对船体流体力学性能的模拟设计,风洞试验对船帆材质和三维形状的优化选择,都使当代帆船在“头尖体长”的基本模式下不断改进。法国人设计的双体帆船在2007年创造了47.2节的航速,比“真风”的速度快3至4倍。当今帆船最高速度的世界纪录是英国人梅纳德2005年创造的,达到48.7节,已经十分接近于公认的50节极限,简直象掠过海面的水上飞机(图8)。
(7)海上的水手不但有准确的方向感更是聪明的计算师
(8) Hydroptere帆船
我们也许都看到过另一种神奇的风帆,它们的运动机制和原理与帆船十分相似,但却是奔驰在陆地上的“旱船”。这些“沙帆”和“冰帆”的时速都能达到70公里,的确别有一番情致和趣味(图9)。
(9)冰帆(上)沙帆(下)是奔驰在陆地上的飞速“旱船”
但毫无疑问,帆船永远是属于大海的。既会领略海的温柔又能接纳海的暴躁,这才是完整的“蓝色畅想”。历尽风云变幻,看惯波涛诡谲,能铸就帆船运动员大海般的胸襟和情怀,而只有升起科学的风帆时,才能成为大海真正的儿女。
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