จมน้ำตายจากภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่: เรือใบขับเคลื่อนด้วยดีเซล "บาร์บารา" จมน้ำตายจากภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่: เรือใบหมุนดีเซล "บาร์บารา" อะไรจะดีไปกว่าการแล่นเรือปกติหรือแบบหมุน

ฉันอยากจะบอกผู้อ่านนิตยสารเกี่ยวกับเรือคาตามารันซึ่งการเคลื่อนไหวนั้นดำเนินการโดยใช้เอฟเฟกต์แมกนัส เอฟเฟกต์แมกนัสคือเมื่ออากาศไหลรอบวัตถุที่กำลังหมุน จะมีแรงเกิดขึ้นตั้งฉากกับทิศทางของการไหล ตัวอย่างเช่น เมื่อกระบอกสูบหมุน ชั้นของอากาศที่อยู่ใกล้กับผนังก็เริ่มเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยเหตุนี้ที่ด้านใดด้านหนึ่งของร่างกายที่หมุน ความเร็วของการไหลที่ไหลรอบ ๆ กระบอกสูบจะเพิ่มขึ้น และอีกด้านหนึ่ง ลดลง เป็นผลให้เกิดบริเวณความกดอากาศสูงและต่ำใกล้กับพื้นผิวของกระบอกสูบ ซึ่งนำไปสู่การสร้างแรงที่สามารถใช้ในการเคลื่อนย้ายเรือได้ นี่เป็นแรงเดียวกับที่เปลี่ยนทิศทางการบินของลูก "ตัด" ในกีฬาเทนนิสและฟุตบอล

เพื่อลดการไหลของอากาศจากโซนแรงดันสูงไปยังโซนแรงดันต่ำ จะมีการติดตั้งจานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าที่ปลายกระบอกสูบ

การทดลองแสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์แมกนัสปรากฏชัดที่สุดในกรณีที่ความเร็วเชิงเส้นของพื้นผิวหมุนของทรงกระบอกมีค่าประมาณสี่เท่าของความเร็วลม ในกรณีนี้ แรงขับของโรเตอร์จะมากกว่าแรงขับของใบเรือสิบเท่าซึ่งเท่ากับพื้นที่

ในช่วงทศวรรษที่ 20 มีเรือขนาดใหญ่ 2 ลำติดตั้งโรเตอร์ที่คล้ายกัน Oka ได้ทำการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกด้วยซ้ำ แต่ไม่ได้สร้างขึ้นในภายหลัง สาเหตุหลักมาจากความเทอะทะของใบพัดโลหะขนาดใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เรือพลิกคว่ำได้ในลมแรง

…ครั้งหนึ่ง ขณะผ่อนคลายที่อ่างเก็บน้ำ Krasnoyarsk ด้วยความช่วยเหลือจากเพื่อน N. Beskrovny และ V. Brin ฉันได้สร้างเรือคาตามารันพร้อมโรเตอร์แบบอ่อนที่พับได้ เรามีเวลาเพียงสามสัปดาห์ ดังนั้นเราจึงต้องสร้างโรเตอร์ซาโวเนียสที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้มอเตอร์

โรเตอร์ของซาโวเนียสประกอบด้วยพื้นผิวกึ่งทรงกระบอกสองพื้นผิว ซึ่งเลื่อนสัมพันธ์กันตามความยาวของรัศมี

ภายใต้อิทธิพลของลม โรเตอร์จะหมุน และความเร็วเชิงเส้นของมันจะต้องไม่เกิน 1.7 ความเร็วลม ด้วยเหตุนี้ ผลกระทบของแมกนัสบนโรเตอร์ของ Savonius จึงอ่อนกว่าโรเตอร์ที่บังคับหมุนถึง 2 - 3 เท่า

โรเตอร์ (ดูรูป) ประกอบด้วยสองเฟรม - ดิสก์และครึ่งสูบ เชื่อมจากแกนØ 10 มม. แท่งที่สร้างกรอบของกึ่งสูบนั้นเชื่อมต่อกันด้วยแผงผ้าที่มีความหนาแน่นสูง ปลายของเฟรมของดิสก์ทั้งสองผูกด้วยเชือก รูปหกเหลี่ยมที่เกิดขึ้นที่ด้านบนและด้านล่างปูด้วยผ้าใบ แกนโรเตอร์ยังทำหน้าที่เป็นเชือกซึ่งช่วยให้สามารถพับใบเรือได้

แต่ละแผงเย็บแถบผ้าสองแถบโดยมีผ้าพันแผลทางการแพทย์ยางกว้าง 6 ซม. และยาว 80 ซม. ปลายของมันผูกติดอยู่กับไม้เรียว โครงเสริมความแข็งแกร่งทำจากแท่งเหล็กขนาด Ø 4 มม. ติดอยู่กับแผง

เพลาและเชือกที่ยืดหยุ่นซึ่งให้ความตึงกับโรเตอร์จะผูกติดอยู่กับฉากยึดที่เชื่อมต่อกับแบริ่งรองรับ เราใช้ตลับลูกปืนแบบธรรมดา พวกเขาพิสูจน์ตัวเองอย่างเต็มที่ - โรเตอร์หมุนได้ด้วยลมเพียงเล็กน้อย

1, 2 - ด้านบนของฮาล์ฟเฟรม, 3 - เฟรมดิสก์โรเตอร์, 4 - แผงโรเตอร์, 5 - แผงดิสก์, 6 - แกนโรเตอร์แบบเชือก, 7 - แถบผ้า, 8 - โครงอ่อน (ผ้าพันแผลยางทางการแพทย์), 9 - ครึ่งเฟรมแข็ง, 10 - แนวเชือก, 11 - ส่วนรองรับเสารูปตัวยู, 12 - คานขวางแบบเรือใบ, 13 - สายเคเบิลแรงดึงต่ำ, 14 - ตัวยึดคาน, 15 - คันโยกเคเบิลปรับความตึง, 16 - ระบบกันสะเทือนของโรเตอร์, 17 - ระบบกันสะเทือน ตัวยึด, ตัวเรือนแบริ่ง 18 อัน, แบริ่ง 19 อัน, ตะขอแขวน 20 อัน, 21 - บล็อก พวงมาลัยไม่แสดง

ทุ่นเรือคาตามารันเป็นผ้าใบคลุม แต่ละอันประกอบด้วยกระบอกสูบสามกระบอกที่ทำจากผ้ายาง (สามารถใช้ห้องบอลได้) เราผูกลอยเข้ากับกรอบที่ทำจากไม้ระแนง (มีจำนวนมากบนชายฝั่งอ่างเก็บน้ำครัสโนยาสค์] การก่อสร้างตัวเรือคาตามารันไม่ได้รวมอยู่ในรายละเอียดเนื่องจากปูม "เรือและเรือยอชท์" มีการพูดคุยกันมากกว่าหนึ่งครั้ง เกี่ยวกับเรือคาตามารันเป่าลมที่มีดีไซน์ดีกว่าของเรา

โรเตอร์ได้รับการติดตั้งดังนี้ ขั้นแรกเขาผูกด้วยผ้าพันแผลยางและขึ้นไปด้านบนด้วยความช่วยเหลือของเชือกที่ลอดผ่านบล็อกที่รองรับรูปตัวยู จากนั้นให้ตึงด้วยตนเองโดยใช้เชือกที่ลอดผ่านวงแหวนที่ยึดไว้กับคานของเรือคาตามารัน ต้องใช้คันโยกดึงเชือกความยาว 15 - 20 ซม. สุดท้ายออก

เราทดสอบเรือคาตามารันเป็นเวลา 10 วัน โดยมีลมพัดเบาๆ เราถือว่าลมแรงหากด้ายยาว 30 ซม. เบี่ยงเบนไป 30-40°

ด้วยลมดังกล่าว เรือคาตามารันจึงลอยไปและไม่สามารถแล่นในมุมที่คมกว่า 100-110° เมื่อเทียบกับลมได้ ในการเปลี่ยนแทคจำเป็นต้องพลิกโรเตอร์ซึ่งใช้เวลาประมาณ 5-6 นาที

ไม่มีการวัดความเร็ว แต่ในฤดูร้อนหน้าเรือคาตามารันลำเดียวกันแล่นด้วยใบเรือปกติขนาด 6 ตารางเมตรเหมือนกับใบพัด แต่ด้วยใบเรือมันเคลื่อนที่ได้ดีกว่า

เราไม่แนะนำให้เรือคาตามารันของเราเป็นตัวอย่างของการคัดลอกทุกประการ เนื่องจากองค์ประกอบการออกแบบจำนวนหนึ่งไม่ประสบผลสำเร็จ ตัวอย่างเช่นขอบของจานท้ายควรทำจากแท่งหรือท่อพลาสติก ประสบการณ์ของเราเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงความเป็นไปได้ที่มือสมัครเล่นจะสร้างเรือด้วยวิธีการดั้งเดิมและในความเห็นของเรา แนวทางที่มีแนวโน้มในการสร้างแรงผลักดัน

ผู้อ่านที่สนใจเรือหมุนจะสามารถสร้างการออกแบบที่ดีขึ้นได้อย่างแน่นอน ดูเหมือนว่าเราจะสนใจมากที่สุดในการสร้างเรือคาตามารันที่มีกระบอกสูบพับซึ่งจะหมุนโดยเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเบา กระบอกสูบสามารถทำเป็นรูปบอลลูนเป่าลมหรือมีการออกแบบที่ยืดได้เหมือนโรเตอร์ที่เราสร้าง

การออกแบบที่ทดสอบโดยมือสมัครเล่นอาจจะพบการประยุกต์ใช้ในระบบเศรษฐกิจของประเทศ

ในความเห็นของเรา โรเตอร์แบบพองหรือยืดได้พร้อมมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งโดยใช้บูมบรรทุกสินค้าสามารถใช้เป็นเครื่องยนต์เสริมบนเรือบรรทุกสินค้าได้

เห็นได้ชัดว่ามีปรากฏการณ์เกิดขึ้นในความคิดสร้างสรรค์ทางเทคนิคที่สามารถเรียกโดยประมาณว่าการสร้างแบบจำลองขวด ความจริงก็คือผู้สร้างโมเดลจากหลากหลายทิศทางหันมาใช้... ขวดพลาสติกกันมากขึ้น จากเรือที่เบาและในเวลาเดียวกันก็ทนทาน พวกเขาสร้างตัวเรือที่สวยงามสำหรับเรือยอทช์และเรือคาตามารัน กระบอกลมอัดสำหรับขับเคลื่อนเครื่องยนต์ลมของเครื่องบินและรถยนต์ พลาสติกใสบาง ๆ กลายเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับทำโคมไฟสำหรับโมเดลเครื่องบิน

และนี่คืออีกรุ่นหนึ่งซึ่งการออกแบบใช้ภาชนะพลาสติก นี่คือเรือคาตามารันที่มีระบบขับเคลื่อนด้วยลมแบบหมุนแบบดั้งเดิม

เริ่มต้นด้วยคำสองสามคำเกี่ยวกับวิธีที่โรเตอร์สร้างแรงขับเคลื่อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ สังเกตมานานแล้วว่าหากคุณวางกระบอกสูบที่กำลังหมุนอยู่ในการไหลของอากาศ แรงที่ตั้งฉากกับทิศทางของการไหลจะกระทำต่อกระบอกสูบ ความจริงก็คือเมื่อกระบอกสูบหมุนทิศทางการเคลื่อนที่ของส่วนใดส่วนหนึ่งของพื้นผิวจะสอดคล้องกับทิศทางการไหลของอากาศและการหมุนของส่วนตรงข้ามก็เกิดขึ้นพร้อมกัน

ตามกฎของเบอร์นูลลีซึ่งกำหนดความสอดคล้องระหว่างความเร็วของการไหลของอากาศและความดันในนั้น เมื่อความเร็วการไหลเพิ่มขึ้น ความดันในนั้นจะลดลง เมื่อเป่ากระบอกหมุนในโซนที่มีการเคลื่อนที่สวนทางกับพื้นผิวทรงกระบอกและการไหล ความดันจะน้อยกว่าในโซนที่มีการเคลื่อนที่ร่วมกันของพื้นผิวทรงกระบอกและอากาศ การปรากฏตัวของความแตกต่างของความดันทำให้เกิดแรงตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของการไหลของอากาศจากบริเวณที่มีความดันสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีความดันต่ำกว่า

มีการพยายามใช้โรเตอร์ในการขับเคลื่อนเรือเป็นครั้งคราว หนึ่งในความสำเร็จสูงสุดคือหน่วยขับเคลื่อนที่ติดตั้งบนเรือวิจัย Calypso ของ Jacques-Yves Cousteau กระบอกสูบที่หมุนได้ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ระนาบกึ่งกลางของเรือช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากในการข้ามมหาสมุทร

1 - คานขวางสะพาน (ไม้อัด s15.2 ชิ้น) 2- แพลตฟอร์มสะพาน (ไม้สน, แผ่น 60×15); 3 - ตัวเรือนโรเตอร์; ส่วนด้านหน้า 4 ลำของตัวเรือรุ่นคาตามารัน 5 - กระดูกงู; 6 - ส่วนท้ายของตัวเรือรุ่นเรือใบ 7 - อุปกรณ์บังคับเลี้ยว; 8- เครื่องซักผ้า; 9 - สลักเกลียว M5; 10 - เครื่องซักผ้าสเปเซอร์ (ยาง); 11 - น็อต M5; 12,17,21,22 - แหวนรองกว้าง (เหล็ก) 13 - น็อตวาล์ว (2 ชิ้น); 14 - วาล์วพร้อมแกนม้วน (จากยางในของจักรยาน) ปลั๊ก 15 เกลียว; เครื่องซักผ้าซีล 16 อัน (ยาง); 18 - ปลอกตัวเว้นวรรค (ดูราลูมิน); 19 - แบริ่ง (2 ชิ้น); 20 - เพลาโรเตอร์ (เหล็ก) 23 - น็อต M6; 24 - ตัวเรือนแบริ่ง (ดูราลูมิน)

ควรสังเกตว่าโรเตอร์ของ Calypso หมุนด้วยมอเตอร์เสริมขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยการไหลของอากาศก็แสดงผลลัพธ์ที่ดีเช่นกัน

ในแบบจำลองเรือคาตามารันที่เสนอ โรเตอร์จะหมุนตามการไหลของอากาศด้วย โรเตอร์แต่ละตัวเป็นขวดพลาสติกซึ่งมีใบมีดหลายใบบนพื้นผิว - เมื่อเป่าขวดดังกล่าวซึ่งติดตั้งในแนวตั้งบนตลับลูกปืนจะได้รับการหมุนตามแนวแกน

อย่างไรก็ตามการเริ่มต้นสร้างเรือคาตามารันด้วยตัวเรือก็สมเหตุสมผล - แต่ละขวดต้องใช้ขวดขนาด 1.5 หรือ 2 ลิตรสองขวด ภาชนะพลาสติกที่อยู่ในตัวถังเดียวจะเชื่อมต่อกันที่ด้านล่างและเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว M5 น็อต และแหวนรอง - เหล็กสองชิ้นและยางหนึ่งอัน การเชื่อมต่อนี้ดูเข้มงวดมากและรับประกันการจัดตำแหน่งที่แม่นยำอย่างยิ่ง ความจริงก็คือส่วนที่ยื่นออกมาด้านล่างของเรือลำหนึ่งตกลงไปในช่องของอีกลำหนึ่ง

สำหรับการเชื่อมต่อดังกล่าวจำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษ - ไขควงที่มีใบมีดขยายและประแจกระบอกยาว ในการใส่ตัวยึดเข้าไปในขวดสามารถติดสลักเกลียวน็อตและแหวนรองเข้ากับเครื่องมือด้วยดินน้ำมันธรรมดา

1 - ซ้อนทับ (เบิร์ช, แถบ 12×10, 2 ชิ้น) 2 - แผ่น (ไม้อัด s5)

ที่อยู่อาศัยโรเตอร์(ฐานโรเตอร์เป็นขวดพลาสติกความจุ 1.5 หรือ 2 ลิตร)

วาล์วจากยางในของจักรยานถูกสอดเข้าไปในจุกของขวดทั้งสี่ขวด ด้วยความช่วยเหลือ ตัวขวดจะถูกยึดด้วยน็อตเข้ากับคานขวางของสะพาน นอกจากนี้ คุณสามารถใช้ปั๊มจักรยานทั่วไปผ่านวาล์วเพื่อสร้างแรงดันอากาศส่วนเกินภายในตัวเรือน ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแกร่งอย่างมาก

ตัวเรือที่เตรียมไว้ในลักษณะนี้จะถูกติดตั้งไว้ในเรือคาตามารันลำเดียวโดยใช้สะพานที่ประกอบด้วยแท่น (ไม้สนที่มีหน้าตัดขนาด 60×15 มม.) และคานขวางสองตัว (ไม้อัดหนา 15 มม.) ส่วนสะพานเชื่อมต่อด้วยสกรูยาวเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. เจาะรูสำหรับวาล์วในคาน สะพานที่เสร็จแล้วนั้นถูกขัดทรายทาสีและเคลือบด้วยวานิชไม้ปาร์เก้สองหรือสามชั้น

กระดูกงูของเรือใบถูกตัดออกจากไม้อัดหนา 5 มม. และบล็อกเบิร์ชสองบล็อกติดกาวที่ส่วนบนด้วยอีพอกซีเรซิน ส่วนหน้าของกระดูกงูโค้งมน ส่วนด้านหลังกราวด์เป็นลิ่ม กระดูกงูที่เสร็จแล้วจะถูกขัดและเคลือบด้วยวานิชไม้ปาร์เก้สองชั้น หากจำเป็น หากความมั่นคงของเรือคาตามารันไม่เพียงพอ คุณสามารถแขวนหลอดตะกั่วไว้ที่ปลายกระดูกงูได้ ยึดกระดูกงูเข้ากับฐานสะพานด้วยสกรูสี่ตัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม.

อุปกรณ์บังคับเลี้ยวของเรือคาตามารันประกอบด้วยหางเสือไม้อัดและเพลาไถพรวน ส่วนหลังงอจากลวดเหล็กขนาด 4 มม. และตัดเกลียว M4 ที่ปลายด้านหนึ่ง ขนหางมีลักษณะสมมาตร โดยมีขอบด้านหน้าโค้งมนและปลายแหลม การตกแต่งขนนกเป็นแบบมาตรฐาน: การขัด, การทาสีและการเคลือบด้วยวานิชไม้ปาร์เก้

การเชื่อมต่อระหว่างขนนกและเพลาไถพรวนเป็นแบบชิ้นเดียว - โดยใช้กาวอีพอกซี อย่างไรก็ตามหากจำเป็นต้องถอดแยกชิ้นส่วนเรือใบเป็นระยะ ๆ จากนั้นเมื่อติดเพลาเข้ากับขนนกควรเคลือบเกลียวบนนั้นด้วยชั้นจาระบีบาง ๆ เมื่อเรซินแข็งตัวแล้ว เพลาก็จะคลายเกลียวออกจากปากกาได้ง่าย การยึดอุปกรณ์บังคับเลี้ยวเข้ากับแท่นสะพานด้วยน็อตและแหวนรอง

และตอนนี้สิ่งสำคัญคือการผลิตชุดขับเคลื่อนแบบหมุน ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว โรเตอร์แต่ละตัวเป็นขวดพลาสติกขนาดครึ่งหรือสองลิตรที่บานพับอยู่บนแท่นที่มีใบพัดโค้งงอหลายอันบนพื้นผิว เมื่อลมพัดผ่าน โรเตอร์ดังกล่าวจะเริ่มหมุน เพื่อให้แน่ใจว่าใบมีดมีความสม่ำเสมอและเรียบร้อย ขอแนะนำให้ใช้เครื่องเขียนไฟฟ้าหรือเครื่องตัดความร้อนไฟฟ้าแบบโฮมเมดเป็นเครื่องมือในการตัดผ่านผนังขวดโรเตอร์

1 - ชิ้นส่วนตัด (ลวดนิกโครม, d0.5); 2 - บล็อกพอร์ซเลน (จากซ็อกเก็ตหลอดไฟ); 3 - จัดการ (จากไฟล์); 4 - เชื่อมต่อสายไฟสองเส้น

เกียร์พวงมาลัย:

1 - แกนไถนา (เหล็ก, ลวด d4); 2- แพลตฟอร์มสะพาน; 3 - ถั่ว M4; 4 - ขนพวงมาลัย (ไม้อัด s6); 5 - เครื่องซักผ้า

ส่วนหลังประกอบได้ง่ายด้วยที่จับไม้จากแฟ้ม บล็อกพอร์ซเลนจากซ็อกเก็ตหลอดไส้ และลวดนิกโครมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. เครื่องมือนี้ขับเคลื่อนโดย LATR แรงดันไฟฟ้าควรให้ความร้อนแก่ลวดนิกโครมซึ่งพลาสติกจะละลายเท่านั้น แต่ไม่ว่าในกรณีใดจะไหม้

ขอแนะนำให้ทำเครื่องหมายรูปทรงของใบมีดบนพื้นผิวด้วยปากกาปลายสักหลาดบาง ๆ ตามแม่แบบ - แผ่นดีบุกที่มีหน้าต่างตัดตามขนาดของใบมีด ก่อนที่จะตัดคุณควรละลายรูสองสามรูในหน้าต่างก่อนแล้วจึงทำกรีดตามแนวใบมีด ควรสังเกตว่าคุณต้องทำงานกับเครื่องตัดความร้อนในบริเวณที่มีการระบายอากาศดี - ควรอยู่ใกล้หน้าต่างที่เปิดอยู่ บนโรเตอร์ที่เตรียมในลักษณะนี้ ใบพัดจะงอประมาณ 35°

ชุดบานพับโรเตอร์ต้องแน่ใจว่าการหมุนนั้นง่ายมาก - จากลมเพียงเล็กน้อย สามารถทำได้โดยใช้ลูกปืนเท่านั้น สำหรับขวดขนาด 2 ลิตร ตลับลูกปืนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 18 (ภายนอก) และ 6 (ภายใน) มม. และความกว้าง 6 มม. นั้นค่อนข้างเหมาะสม

เพื่อยึดตลับลูกปืนไว้ที่คอขวด คุณต้องมีตัวเรือนดูราลูมิน ที่คอได้รับการแก้ไขด้วยฝาขวดมาตรฐานที่มีรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. ลูกกลิ้งแบบขั้นบันไดซึ่งแบริ่งและโรเตอร์หมุนนั้นทำจากเหล็ก ยึดไว้กับแท่นสะพานด้วยน็อต M6 เพื่อให้โรเตอร์หมุนได้ง่าย ก่อนที่จะติดตั้งตลับลูกปืนในตัวเครื่อง ให้ขจัดจาระบีออกจากตลับลูกปืน (ล้างตลับลูกปืนด้วยน้ำมันก๊าด) และใช้น้ำมันเครื่องสำหรับจักรเย็บผ้า

ในระหว่างการทดลองในทะเล หน่วยขับเคลื่อนแบบหมุนของเรือคาตามารันที่ได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสมจะหมุนได้อย่างง่ายดาย และเรือซึ่งหันไปทางด้านข้างเพื่อรับลม จะเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็ว และรักษาเส้นทางที่สัมพันธ์กับทิศทางของลมโดยอัตโนมัติ หากโมเดลถูกขับเคลื่อนหรือล้ม จำเป็นต้องเลื่อนจุดศูนย์กลางของแนวต้านด้านข้างโดยการขยับกระดูกงูไปข้างหน้าหรือข้างหลัง

ควรสังเกตว่าเรือคาตามารันแบบหมุนสามารถแล่นได้ไม่เพียงแต่ในเส้นทางลมอ่าวเท่านั้นเมื่อลมพัดบนเรือโดยตรง แต่ยังรวมถึงเส้นทางที่เต็มหรือคมกว่าด้วย แม้ว่าแน่นอนว่าเรือคาตามารันที่มีใบเรือแบบคลาสสิกสามารถแล่นไปตามลมได้ค่อนข้างชัน

สารคดีชุดชื่อดังเรื่อง “The Underwater Odyssey of the Cousteau Team” ถ่ายทำโดยนักสมุทรศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ชาวฝรั่งเศสในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 เรือหลักของ Cousteau ในขณะนั้นคือ Calypso ซึ่งดัดแปลงมาจากเรือกวาดทุ่นระเบิดของอังกฤษ แต่ในภาพยนตร์เรื่องต่อ ๆ มาเรื่องหนึ่งเรื่อง "Rediscovery of the World" เรืออีกลำหนึ่งก็ปรากฏตัวขึ้นนั่นคือเรือยอชท์ Alcyone เมื่อมองดูเธอ ผู้ชมโทรทัศน์หลายคนถามตัวเองว่า: เสากระโดงและใบเรือแปลก ๆ เหล่านี้ติดตั้งบนเรือยอชท์คืออะไร?..

มูลนิธิ Cousteau ได้รับ Halcyone ในปี 1985 และเรือลำนี้ได้รับการพิจารณาไม่มากเท่ากับเรือวิจัย แต่เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาประสิทธิภาพของ turbosails ซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อนเรือดั้งเดิม และเมื่อสิบเอ็ดปีต่อมา Calypso ในตำนานจมลง Alcyone ก็เข้ามาแทนที่เรือหลักของการสำรวจ (โดยทางวันนี้ Calypso ได้รับการเลี้ยงดูและอยู่ในสภาพกึ่งปล้นสะดมยืนอยู่ที่ท่าเรือ Concarneau)

ที่จริงแล้ว turbosail ถูกคิดค้นโดย Cousteau เช่นเดียวกับอุปกรณ์ดำน้ำ จานรองใต้น้ำ และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมายสำหรับการสำรวจความลึกของทะเลและพื้นผิวมหาสมุทรของโลก แนวคิดนี้ถือกำเนิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 และเพื่อสร้างอุปกรณ์ขับเคลื่อนนกน้ำที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็สะดวกและทันสมัย การใช้พลังงานลมดูเหมือนจะเป็นงานวิจัยที่มีแนวโน้มมากที่สุด แต่นี่คือปัญหา: มนุษยชาติประดิษฐ์ใบเรือเมื่อหลายพันปีก่อน และอะไรจะง่ายกว่าและสมเหตุสมผลกว่านี้

แน่นอน Cousteau และคณะเข้าใจดีว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างเรือที่ขับเคลื่อนด้วยใบเรือเพียงอย่างเดียว บางทีอาจจะแม่นยำกว่านี้ แต่ประสิทธิภาพการขับขี่จะปานกลางมากและขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและทิศทางลมที่ไม่แน่นอน ดังนั้นจึงมีการวางแผนในขั้นต้นว่า "ใบเรือ" ใหม่จะเป็นเพียงกำลังเสริมที่ใช้เพื่อช่วยเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไป ในเวลาเดียวกัน turbosail จะช่วยลดการใช้น้ำมันดีเซลลงอย่างมาก และในลมแรงก็อาจกลายเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนเพียงเครื่องเดียวของเรือ

และทีมนักวิจัยมองย้อนกลับไปในอดีต - เพื่อการประดิษฐ์ของวิศวกรชาวเยอรมัน Anton Flettner นักออกแบบเครื่องบินชื่อดังผู้มีส่วนสนับสนุนอย่างจริงจังในการต่อเรือ

โรเตอร์ Flettner และเอฟเฟกต์ Magnus

เมื่อวันที่ 16 กันยายน พ.ศ. 2465 Anton Flettner ได้รับสิทธิบัตรของเยอรมนีสำหรับสิ่งที่เรียกว่า "เรือหมุน" และในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2467 เรือโรตารี่ทดลอง Buckau ได้ออกจากทางลาดของบริษัทต่อเรือฟรีดริช ครุปป์ในคีล จริงอยู่เรือใบไม่ได้ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ต้น: ก่อนการติดตั้งโรเตอร์ Flettner มันเป็นเรือใบธรรมดา

“เรือลมของ Flettner ติดปากทุกคน ต้องขอบคุณการโฆษณาชวนเชื่อทางหนังสือพิมพ์ที่กระตือรือร้นเป็นพิเศษ” Louis Prandtl เขียนในบทความของเขาเกี่ยวกับการพัฒนาของวิศวกรชาวเยอรมัน

แนวคิดของเฟลตต์เนอร์คือการใช้สิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์แมกนัส ซึ่งมีสาระสำคัญดังนี้ เมื่ออากาศ (หรือของเหลว) ไหลไปรอบวัตถุที่หมุนอยู่ แรงจะถูกสร้างขึ้นในแนวตั้งฉากกับทิศทางของการไหลและกระทำต่อร่างกาย . ความจริงก็คือวัตถุที่กำลังหมุนอยู่จะสร้างการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนรอบตัวมันเอง ที่ด้านข้างของวัตถุซึ่งทิศทางของกระแสน้ำวนสอดคล้องกับทิศทางการไหลของของเหลวหรือก๊าซ ความเร็วของตัวกลางจะเพิ่มขึ้น และในด้านตรงข้ามจะลดลง ความแตกต่างของความดันจะสร้างแรงตามขวางที่พุ่งจากด้านที่ทิศทางการหมุนและทิศทางการไหลอยู่ตรงข้ามกับด้านที่ตรงกัน

ผลกระทบนี้ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2395 โดยนักฟิสิกส์ชาวเบอร์ลิน ไฮน์ริช แมกนัส การทดลองคลาสสิกอย่างหนึ่งของเขาเป็นดังนี้: “กระบอกทองเหลืองสามารถหมุนได้ระหว่างจุดสองจุด การหมุนอย่างรวดเร็วถูกส่งไปยังกระบอกสูบโดยใช้เชือกเหมือนด้านบน กระบอกหมุนถูกวางไว้ในกรอบ ซึ่งสามารถหมุนได้อย่างง่ายดาย ระบบนี้สัมผัสกับกระแสลมที่แรงโดยใช้ปั๊มแรงเหวี่ยงขนาดเล็ก กระบอกสูบเบี่ยงเบนไปในทิศทางตั้งฉากกับกระแสลมและแกนกระบอกสูบ ยิ่งไปกว่านั้นในทิศทางที่ทิศทางการหมุนและกระแสน้ำเหมือนกัน" (L. Prandtl, "Magnus Effect and the Wind Ship", 1925 ).

จริงๆ แล้ว เฟล็ตเนอร์ทำสิ่งที่ค่อนข้างเรียบง่าย เขาติดตั้งโรเตอร์ทรงกระบอกกระดาษสูงประมาณหนึ่งเมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 เซนติเมตรบนเรือทดสอบความยาวหนึ่งเมตร และดัดแปลงกลไกนาฬิกาเพื่อหมุนมัน และเรือก็แล่นไป หลังจากพิสูจน์ในทางปฏิบัติแล้วถึงความเป็นไปได้ในการใช้แรงด้านข้างอันเป็นผลมาจากปรากฏการณ์แมกนัส เฟลตต์เนอร์จึงตัดสินใจเปลี่ยนเรือบูเคาสามเสากระโดงให้เป็นเรือหมุน

ปัจจุบัน Alkyone เป็นเรือลำเดียวในโลกที่มี Cousteau turbosail การเสียชีวิตของนักสมุทรศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่รายนี้ในปี 1997 ทำให้การสร้างเรือที่คล้ายกันลำที่สอง นั่นคือ Calypso II สิ้นสุดลง และนักต่อเรือคนอื่นๆ ต่างระวังการออกแบบที่ผิดปกติ...

โรเตอร์ของ Bukau ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า จริงๆ แล้ว การออกแบบไม่มีความแตกต่างจากการทดลองแบบดั้งเดิมของแมกนัส ด้านที่โรเตอร์หมุนไปทางลม มีการสร้างพื้นที่แรงดันสูง และด้านตรงข้ามเป็นบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ แรงที่เกิดขึ้นทำให้เรือเคลื่อนตัวได้ ยิ่งกว่านั้นแรงนี้ยังมีมากกว่าแรงลมบนโรเตอร์ที่อยู่นิ่งหลายเท่า - ประมาณ 50 เท่า! สิ่งนี้เปิดโอกาสมหาศาลให้กับ Flettner เหนือสิ่งอื่นใด พื้นที่ของโรเตอร์และมวลของมันมีขนาดเล็กกว่าพื้นที่ของแท่นขุดเจาะหลายเท่าซึ่งจะให้แรงผลักดันที่เท่ากัน โรเตอร์ควบคุมได้ง่ายกว่ามากและผลิตได้ค่อนข้างถูก จากด้านบน เฟลตต์เนอร์คลุมโรเตอร์ด้วยระนาบที่มีลักษณะคล้ายแผ่น ซึ่งส่งผลให้มีแรงผลักดันเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า เนื่องจากการวางแนวการไหลของอากาศที่ถูกต้องสัมพันธ์กับโรเตอร์ ความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมของโรเตอร์สำหรับ Bukau คำนวณโดยการเป่าแบบจำลองของเรือในอนาคตในอุโมงค์ลม

โรเตอร์ Flettner ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม เรือหมุนไม่เหมือนกับเรือใบทั่วไปตรงที่ไม่กลัวสภาพอากาศเลวร้ายและลมด้านข้างที่พัดแรง มันสามารถแล่นบนแทคสลับที่มุม 25° กับลมปะทะได้อย่างง่ายดาย (สำหรับการแล่นแบบธรรมดาขีดจำกัดคือประมาณ 45°) โรเตอร์ทรงกระบอกสองตัว (สูง - 13.1 ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง - 1.5 ม.) ทำให้สามารถปรับสมดุลของเรือได้อย่างสมบูรณ์แบบ - ปรากฏว่ามีเสถียรภาพมากกว่าเรือใบที่ Bukau อยู่ก่อนการปรับโครงสร้างใหม่ เรือได้รับการทดสอบในสภาพสงบ ท่ามกลางพายุ และจงใจบรรทุกเกินพิกัด และไม่มีการระบุข้อบกพร่องร้ายแรง ทิศทางที่ได้เปรียบที่สุดสำหรับการเคลื่อนที่ของเรือคือทิศทางของลมที่ตั้งฉากกับแกนของเรืออย่างแน่นอนและทิศทางการเคลื่อนที่ (ไปข้างหน้าหรือข้างหลัง) ถูกกำหนดโดยทิศทางการหมุนของโรเตอร์

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2468 Bukau ประสบความสำเร็จในการล่องเรือจาก Danzig ไปยังสกอตแลนด์ข้ามทะเลเหนือและอีกหนึ่งปีต่อมาเรือ (เปลี่ยนชื่อเป็น Baden Baden) ได้เดินทางจากยุโรปไปยังอเมริกาข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ในปีเดียวกันนั้น อู่ต่อเรือได้วางเรือหมุนลำที่สอง นั่นคือ เรือขนส่งสินค้า Barbara อันยิ่งใหญ่ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยใบพัดขนาด 17 เมตรสามลำ ในเวลาเดียวกันมอเตอร์ขนาดเล็กหนึ่งตัวที่มีกำลังเพียง 35 แรงม้าก็เพียงพอสำหรับโรเตอร์แต่ละตัว (ที่ความเร็วการหมุนสูงสุดของโรเตอร์แต่ละตัวที่ 160 รอบต่อนาที)! แรงขับของโรเตอร์เทียบเท่ากับแรงขับของใบพัดแบบสกรูควบคู่กับเครื่องยนต์ดีเซลเรือธรรมดาที่มีกำลังประมาณ 1,000 แรงม้า อย่างไรก็ตาม บนเรือยังมีดีเซลอยู่ด้วย นอกจากใบพัดแล้ว มันยังขับเคลื่อนใบพัดด้วย (ซึ่งยังคงเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนเพียงเครื่องเดียวในกรณีที่สภาพอากาศสงบ)

แต่ในช่วงปลายทศวรรษที่ 20 เกิดภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ ในปี 1929 บริษัทเช่าเหมาลำปฏิเสธที่จะให้เช่า Barbara ต่อไป และเธอก็ถูกขายไป เจ้าของคนใหม่ได้ถอดใบพัดออกและติดตั้งเรือใหม่ตามการออกแบบแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ระบบขับเคลื่อนแบบหมุนยังด้อยกว่าระบบขับเคลื่อนแบบสกรูเมื่อใช้ร่วมกับโรงไฟฟ้าดีเซลทั่วไป เนื่องจากการพึ่งพาลมและข้อจำกัดบางประการด้านกำลังและความเร็ว เฟลตต์เนอร์หันไปหาการวิจัยขั้นสูงมากขึ้น และในที่สุดเรือบาเดน บาเดนก็จมลงในระหว่างเกิดพายุในทะเลแคริบเบียนในปี พ.ศ. 2474 และพวกเขาก็ลืมใบเรือโรเตอร์ไปนานแล้ว...

เทอร์โบเซล กูสโต

เรือใบก็ถูกสร้างขึ้นตลอดศตวรรษที่ 20 ในเรือประเภทนี้สมัยใหม่ ใบเรือถูกขนโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้า และวัสดุใหม่ทำให้การออกแบบมีน้ำหนักเบาลงอย่างมาก แต่เรือใบก็คือเรือใบ และแนวคิดในการใช้พลังงานลมในรูปแบบใหม่ที่รุนแรงก็มีอยู่ในอากาศมาตั้งแต่สมัยของเฟลตต์เนอร์ และมันถูกหยิบขึ้นมาโดยนักผจญภัยและนักสำรวจผู้ไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย Jacques-Yves Cousteau

เรือยอชท์ที่ออกแบบโดย John Marples จาก Cloudia คือเรือ Trimaran Searunner 34 ที่สร้างขึ้นใหม่ เรือยอทช์ดังกล่าวได้รับการทดสอบครั้งแรกในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 ที่เมืองฟอร์ตเพียร์ซ รัฐฟลอริดา ประเทศสหรัฐอเมริกา และการสร้างเรือลำนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากช่อง Discovery TV “คลอเดีย” แสดงให้เห็นว่าตัวเองคล่องแคล่วอย่างเหลือเชื่อ มันหยุดและถอยกลับในเวลาไม่กี่วินาที และเคลื่อนที่อย่างอิสระในมุมประมาณ 15° กับลม การปรับปรุงประสิทธิภาพที่เห็นได้ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับโรเตอร์ Flettner แบบดั้งเดิมนั้นเกิดจากการติดตั้งจานขวางเพิ่มเติมที่โรเตอร์ด้านหน้าและด้านหลังของไตรมารัน

เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ. 2529 หลังจากที่ Halcyone ที่กล่าวถึงในตอนต้นของบทความถูกเผยแพร่ Cousteau และเพื่อนร่วมงานของเขา Lucien Malavar และ Bertrand Charrier ได้รับสิทธิบัตรร่วม US4630997 สำหรับ "แรงสร้างอุปกรณ์ผ่านการใช้ของเหลวหรือก๊าซที่กำลังเคลื่อนที่" คำอธิบายทั่วไปของอุปกรณ์ที่ได้รับสิทธิบัตรมีดังนี้: “อุปกรณ์ถูกวางในสื่อที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด ในกรณีนี้ มีแรงเกิดขึ้นโดยกระทำในทิศทางตั้งฉากกับแรงแรก อุปกรณ์นี้หลีกเลี่ยงการใช้ใบเรือขนาดใหญ่ ซึ่งแรงผลักดันจะแปรผันตามพื้นที่ใบเรือ” ความแตกต่างระหว่าง Cousteau turbosail และใบเรือโรเตอร์ Flettner คืออะไร?

ในส่วนตัดขวาง ใบพัดเรือมีลักษณะคล้ายหยดยาวและโค้งมนที่ปลายแหลม ที่ด้านข้างของ "ดรอป" จะมีช่องอากาศเข้าซึ่งช่องหนึ่งจะถูกดูดอากาศออก (ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการเดินหน้าหรือถอยหลัง) เพื่อเพิ่มการดูดลมเข้าสู่ช่องอากาศเข้าให้สูงสุด จึงได้ติดตั้งพัดลมขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าบนเทอร์โบเซล มันเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของอากาศที่ด้านใต้ลมของใบเรือโดยเทียมโดยดูดกระแสอากาศในขณะที่แยกออกจากระนาบของเทอร์โบเซล สิ่งนี้จะสร้างสุญญากาศที่ด้านหนึ่งของเรือเทอร์โบเซล พร้อมป้องกันการก่อตัวของกระแสน้ำวนที่ปั่นป่วน จากนั้นเอฟเฟกต์แมกนัสก็ทำหน้าที่: การหายากที่ด้านหนึ่งเป็นผลให้ - แรงตามขวางที่สามารถทำให้เรือเคลื่อนที่ได้ ที่จริงแล้ว turbosail คือปีกเครื่องบินที่วางอยู่ในแนวตั้ง อย่างน้อยหลักการสร้างแรงผลักดันก็คล้ายคลึงกับหลักการสร้างแรงยกของเครื่องบิน เพื่อให้แน่ใจว่ากังหันจะหันไปทางลมที่ได้เปรียบที่สุดอยู่เสมอ จึงได้ติดตั้งเซ็นเซอร์พิเศษและติดตั้งไว้บนจานหมุน

น่าแปลกที่ในยุคของเรามีการใช้ใบเรือที่ค่อนข้างคุ้นเคยในอุตสาหกรรม บริษัทต่อเรือมักรวมความเป็นไปได้ในการติดตั้งเสื้อผ้าและอุปกรณ์การเดินเรือไว้ในการออกแบบเรือบรรทุกน้ำมันและรถบรรทุกขนาดใหญ่ โครงการที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเรือขนส่ง MS Beluga SkySails ของเยอรมัน ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 1 มกราคม 2551 เรือพัฒนากำลังประมาณ 15-20% ด้วยว่าวขนาดยักษ์ที่มีพื้นที่ 160 ตร.ม. บริษัท วางแผนที่จะเพิ่มเป็น 320 ตร.ม. ว่าวติดอยู่กับหัวเรือด้วยเชือก พฤติกรรมของมันจะถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ โดยปกติแล้วจะลอยอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 100 ม. และอยู่ห่างจากตัวเรือประมาณ 500 ม. ในขณะที่ลากเรือไปด้วย ภายในปี 2013 ผู้เชี่ยวชาญจาก SkySails GmbH & Co. KG วางแผนที่จะติดตั้งระบบให้กับเรือประมาณ 400 ลำ - "การปรับแต่ง" แต่ละครั้งจะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและปริมาณการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก

ในความเป็นจริง Cousteau ทดสอบต้นแบบเทอร์โบเซลบนเรือคาตามารัน “Windmill” (Moulin à Vent) เป็นครั้งแรกในปี 1981 การเดินทางที่ประสบความสำเร็จครั้งใหญ่ที่สุดของเรือใบตื้นคือการเดินทางจากแทนเจียร์ (โมร็อกโก) ไปยังนิวยอร์ก - ภายใต้ "การดูแล" ของเรือสำรวจขนาดใหญ่

และในเดือนเมษายน พ.ศ. 2528 มีการเปิดตัวเรือเต็มลำลำแรกที่ติดตั้ง turbosails ที่ท่าเรือ La Rochelle วันนี้เธอยังคงเคลื่อนไหวและวันนี้เป็นเรือธง (และในความเป็นจริงแล้ว เป็นเรือขนาดใหญ่เพียงลำเดียว) ของทีม Cousteau turbosails บนมันไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเพียงแรงขับเท่านั้น แต่ช่วยในการเชื่อมต่อตามปกติของเครื่องยนต์ดีเซลสองตัวและใบพัดหลายตัว (ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงได้ประมาณหนึ่งในสาม) หากนักสมุทรศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ยังมีชีวิตอยู่ เขาคงจะสร้างเรือที่คล้ายกันมากกว่านี้อีกหลายลำ แต่ความกระตือรือร้นของเพื่อนร่วมงานลดลงอย่างเห็นได้ชัดหลังจากที่ Cousteau จากไป ไม่นานก่อนที่เขาจะเสียชีวิตในปี 1997 Cousteau ทำงานอย่างแข็งขันในโครงการเรือ Calypso II ที่มีเทอร์โบเซล แต่ไม่มีเวลาที่จะทำให้เสร็จ จากข้อมูลล่าสุดในช่วงฤดูหนาวปี 2554 Alkyone อยู่ที่ท่าเรือแก่นและกำลังรอการสำรวจครั้งใหม่

และเฟลตต์เนอร์อีกครั้ง

ปัจจุบัน มีการพยายามที่จะรื้อฟื้นแนวคิดของ Flettner และทำให้ใบเรือโรเตอร์แพร่หลาย ตัวอย่างเช่น บริษัท Blohm & Voss ชื่อดังในฮัมบูร์กเริ่มพัฒนาเรือบรรทุกน้ำมันแบบหมุนอย่างแข็งขันหลังวิกฤติน้ำมันในปี 2516 แต่ในปี 2529 ปัจจัยทางเศรษฐกิจก็ "ปิดตัวลง" โครงการนี้ จากนั้นก็มีการออกแบบสมัครเล่นจำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ในปี 2550 นักศึกษาที่มหาวิทยาลัย Flensburg ได้สร้างเรือคาตามารันที่ขับเคลื่อนด้วยใบโรเตอร์ (Uni-cat Flensburg)

และเฉพาะในปี 2010 เรือลำที่สามในประวัติศาสตร์ที่มีใบเรือโรเตอร์ได้เห็นแสงสว่างของวัน - รถบรรทุกหนัก E-Ship 1 ซึ่งสร้างขึ้นตามคำสั่งของ Enercon หนึ่งในผู้ผลิตเครื่องกำเนิดลมรายใหญ่ที่สุดในโลก เมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2553 เรือลำนี้เปิดตัวเป็นครั้งแรกและเดินทางระยะสั้นจากเอมเดนไปยังเบรเมอร์ฮาเฟิน และในเดือนสิงหาคมเขาได้ออกเดินทางทำงานครั้งแรกไปยังไอร์แลนด์พร้อมกับเครื่องกำเนิดลมเก้าเครื่อง

เรือลำนี้ติดตั้งโรเตอร์ Flettner สี่ตัว และแน่นอนว่ามีระบบขับเคลื่อนแบบดั้งเดิมในกรณีที่สภาพอากาศสงบและให้กำลังเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ใบเรือโรเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนเสริมเท่านั้น สำหรับรถบรรทุกขนาด 130 เมตร กำลังของพวกมันไม่เพียงพอที่จะพัฒนาความเร็วที่เหมาะสม เครื่องยนต์ขับเคลื่อนโดยหน่วยกำลังของ Mitsubishi เก้าเครื่อง และโรเตอร์ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำของ Siemens ที่ขับเคลื่อนโดยก๊าซไอเสีย ใบเรือโรเตอร์สามารถประหยัดเชื้อเพลิงได้ 30 ถึง 40% ที่ความเร็ว 16 นอต

แต่กังหันของ Cousteau ยังคงถูกลืมเลือนในตอนนี้: Alkyone ยังคงเป็นเรือขนาดเต็มเพียงลำเดียวที่มีการขับเคลื่อนประเภทนี้ ประสบการณ์ของช่างต่อเรือชาวเยอรมันจะแสดงให้เห็นว่าการพัฒนารูปแบบใบเรือที่ขับเคลื่อนโดยเอฟเฟกต์แมกนัสนั้นสมเหตุสมผลหรือไม่ สิ่งสำคัญคือการหาเหตุผลทางเศรษฐกิจสำหรับสิ่งนี้และพิสูจน์ประสิทธิผล จากนั้นคุณจะเห็นว่าการขนส่งทั่วโลกจะเปลี่ยนไปใช้หลักการที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันผู้มีความสามารถได้อธิบายไว้เมื่อกว่า 150 ปีที่แล้ว

หลังจากการทดสอบอิสระสองครั้งในทะเลเหนือ บริษัท Norsepower ของฟินแลนด์ ซึ่งออกแบบและผลิตใบเรือโรเตอร์สำหรับเรือ ได้ยืนยันการประหยัดเชื้อเพลิงได้ 5 ถึง 20% เทคโนโลยีนี้เรียกว่า Rotor Sail Solution และเป็นรุ่นอัพเกรดของโรเตอร์ Flettner

ในระหว่างการทำงานของ turbosail กระบอกสูบจะหมุนรอบแกนของมัน การทำงานของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางกายภาพซึ่งการไหลของอากาศที่ไหลรอบตัวเครื่องที่หมุนอยู่จะสร้างแรงเพิ่มเติม


บริษัทอ้างว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้มากถึง 20% ต่อปี ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ

การทดสอบใบเรือโรเตอร์ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อปลายปี 2557 เรือดังกล่าวดำเนินการอย่างต่อเนื่องระหว่างเนเธอร์แลนด์และบริเตนใหญ่ในทะเลเหนือด้วยความเร็ว 16 นอต


ศูนย์วิจัยด้านเทคนิคในฟินแลนด์รวบรวมข้อมูลในช่วงหกเดือน ซึ่งในระหว่างนั้นใบเรือของโรเตอร์ทำงานได้ 99% ผลลัพธ์ยืนยันว่าใบเรือของโรเตอร์สามารถสร้างแรงขับเคลื่อนได้จำนวนมาก ส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้อย่างมาก

“การทดสอบพลังงานลมที่ประสบความสำเร็จของเราถือเป็นช่วงเวลาแปลกใหม่ไม่เพียงแต่สำหรับ Norsepower เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานลมในการขนส่งในวงกว้างอีกด้วย ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าเมื่อใช้เทคโนโลยี Norsepower ในวงกว้าง จะสามารถประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงสุทธิได้สูงสุดถึง 20% โดยมีระยะเวลาคืนทุนน้อยกว่าสี่ปีในราคาเชื้อเพลิงในปัจจุบัน ซึ่งยืนยันว่าเทคโนโลยีลมเป็นโซลูชั่นที่สามารถนำไปใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งช่วยลด

เรือยนต์ "บาร์บารา" ( คลิกได้)

หลังจากเรือลำแรกที่ยังทดลองด้วยใบเรือโรเตอร์ของระบบ Anton Flettner "Buckau" แสดงพารามิเตอร์ที่ใกล้เคียงกับการออกแบบ กะลาสีเรือเยอรมันสั่งเรือลำอื่นจากอุตสาหกรรม แต่คราวนี้เป็นผู้ขนส่งที่เต็มเปี่ยมเพื่อประเมิน ในการดำเนินการเชิงพาณิชย์อย่างแท้จริง และในปี พ.ศ. 2469 เรือ "บาร์บารา" ก็ได้เปิดตัว

เปิดตัวเรือที่ไม่เหมือนใคร

โครงการเริ่มแรกเกี่ยวข้องกับโรเตอร์หนึ่งตัวที่มีความสูง 28 (!) และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณเจ็ดเมตร แต่โชคดีที่ไม่มีตลับลูกปืนตามขนาดที่ต้องการ นั่นคือพวกเขาอยู่ที่นั่น - แต่มีเพียงตลับลูกปืนแบบเลื่อนเท่านั้นและไม่ตรงกับระดับการสูญเสีย ดังนั้นเราจึงต้องดำเนินการต่อจากสิ่งที่มีอยู่และติดตั้งโรเตอร์อลูมิเนียมให้มากถึงสามตัวที่มีความสูง 17 เมตรและเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร แต่ละตัวถูกแขวนไว้ด้วยลูกปืนสองตัวที่ฐานและที่ 2/3 ของความสูง

การหมุนของพวกเขามาจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลัง 41 แรงม้า แต่ละครั้งมีความเร็วในการหมุน 160 รอบต่อนาที ด้วยความเร็วลม 8.5 เมตร/วินาที แรงขับที่คำนวณได้ของโรเตอร์แต่ละตัวคือ 4 ตัน สำหรับเรือที่มีระวางขับน้ำ 2,850 ตัน ถือว่าไม่มากนะครับผมเห็นด้วย แต่นี่ไม่ใช่เรือใบที่บริสุทธิ์เลย โรงไฟฟ้าหลักประกอบด้วยเครื่องยนต์ดีเซล Bauart AG-Weser/MAN จำนวน 2 เครื่องยนต์ เครื่องยนต์ละ 530 แรงม้า ทั้งหมด. นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พวกเขาทำงานบนใบพัดปกติ โดยสามารถหดตัวได้ 10 นอตแม้จะอยู่ในความสงบก็ตาม

เรือหมุนในท่าเรือ ( คลิกได้)

การทดสอบเรือประสบความสำเร็จ แรงขับของ "ใบเรือ" ปรากฏว่าใกล้เคียงกับการออกแบบ - และถูกส่งไปตามแนวปกติทั่วยุโรปไปยังทะเลเมดิเตอร์เรเนียน โดยธรรมชาติแล้วมันทำให้เกิดความรู้สึกในทุกท่าเรือและตลอดเส้นทาง แต่ไม่มีการศึกษาพิเศษหรือการแข่งขันใด ๆ ชาวเยอรมันเชิงปฏิบัติได้ศึกษาพารามิเตอร์ทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการทำงานของเรือตามที่ตั้งใจไว้

เห็นได้ชัดว่าเรือลำนี้ไม่ค่อยแล่นโดยใช้แรงขับแบบ "ใบเรือ" เพียงอย่างเดียว โรเตอร์ถูกใช้เพื่อเพิ่มความเร็วหรือเพื่อประหยัดเชื้อเพลิงซึ่งค่อนข้างสังเกตได้ชัดเจน

จากทุกด้าน... ( คลิกได้)

อันที่จริงแรงขับ 12 ตันในสายลมเบา ๆ ด้วยราคาเพียง 120 แรงม้า - นั่นเยอะมาก ฉันจะบอกว่านี่เป็นจำนวนมาก หากความเร็วลมเพิ่มขึ้นบางทีมันอาจจะมากกว่านั้นอีก ดังนั้นจึงดูเหมือนจากมุมมองทางเศรษฐกิจ ทุกอย่างเรียบร้อยดี เรือลำนี้ปฏิบัติการได้สำเร็จมาสามปีแล้วเมื่อเกิดปัญหา: ใช่ ใช่ นั่นแหละ "ภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่". ปริมาณการขนส่งสินค้าลดลงอย่างรวดเร็ว และที่สำคัญที่สุดคือราคาน้ำมันก็ลดลงเช่นกัน ในปริมาณที่ไม่สำคัญอย่างสมบูรณ์ แล้วสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ก็ชัดเจน:

โมเดลเรือยนต์

ใช่. ประหยัดน้ำมันอย่างเห็นได้ชัด แต่มีค่าใช้จ่ายเพนนีที่ราคาของโครงสร้างสี่สิบตันของโรเตอร์สามตัวพร้อมระบบเพิ่มเติมทั้งหมด (การหล่อลื่นด้วยแรงดัน กระปุกเกียร์สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าเอง) ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่คุณไม่ต้องการประหยัดเชื้อเพลิงอีกต่อไป เรือยนต์ธรรมดาที่ไม่มีใบพัดจะมีราคาถูกกว่าในการบรรทุกสินค้า

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเรือลำนี้จึงอยู่ได้ไม่ถึงสองปีในช่วงภาวะเศรษฐกิจตกต่ำ และในปี 1931 เรือลำนี้ก็ "เรียบง่ายขึ้น" โดยถอดใบโรเตอร์ออกและดัดแปลงเป็นเรือบรรทุกสินค้าปกติโดยไม่มีข้อตำหนิใดๆ ป.ล. และตอนนี้ความสนใจในหัวข้อนี้กำลังฟื้นขึ้นมา การใช้ลมโดยใช้โรเตอร์ที่เรียบง่ายและควบคุมได้ง่ายถือเป็นความคิดที่ดี