马耳他猎鹰(2)

　　索具：创新索具系统，完美细节设计

　　这艘帆船出自一群异想天开的梦想家和天才设计师们之手。首先不能不提的自然是船东Tom Perkins。这位叱咤风云的富豪，除了在世界造纸机行业中独占鳌头外，还是个经验丰富的水手。当初，他和老朋友——Perini Navi的老板Fabio Perini说起这个计划的时候，说：“我要的是一个(全新的)工程，而不仅仅是又一艘帆船。”他更具野心的目的，是要使这个大家伙成为一艘能用来挑战各项记录的竞赛帆船。业内人士都知道，排除船体性能外，帆船的速度主要取决于索具系统，而“动态索具系统”(DynaRig)便是实现该目标的不二之选。而TomPerkins决定使用“动态索具”系统的直接原因是因为听了设计团队的介绍后，得知该设计能给船体带来最佳的升力系数，与此同时，该系统的升降帆速度也非传统超大型帆船的帆索具系统所能比拟，而这些都意味着更快的速度。此外，该系统紧凑而简便，一个很小的船员队伍甚至一个人就可以轻松控制整艘帆船。

　　在所有的设计挑战中，Meltese Falcon那三根58米高的碳纤维桅杆是最具高科技含量的一项创新。传统上，一艘帆船的长度增加了之后，她的桅杆高度就得相应增加许多，这样就限制了她的活动范围和可通过的桥高。Perini Navi公司的工程人员成功地将桅杆高度控制在58米范围内，对于一艘88米长的帆船而言，这是个不小的突破。正是这适中的桅杆高度带给Maltese Falcon更大的灵活度、安全性，与此同时又不影响性能。这三根桅杆能在液压马达(每根桅杆基座上都安装有一台30千瓦75cc液压马达，最大能输出1000千牛米的扭力，相当于1000台宾利雅致发动机的功率)的控制下自由转动，带动各自所带的5面传统方形巨帆应风而变，获得最佳的受力角度。

　　关于“ 动态索具” 概念的研究起源于上世纪60年代：为了解决可能发生的商用船舶燃油危机，汉堡大学的研究人员展开了一项为轮船添加非燃油驱动力的研究。而该船的索具系统主设计师、海洋工程师G e r r y Dijkstra，也早在上世纪80年代早期就开始接触该课题研究，所以当他接手MalteseFalcon的索具系统研究项目之时，手头已经有很多现成的研究成果和资料了。虽然这项研究早在60年代就已经开始了，但近50年后，Maltese Falcon项目才首次将这项研究结果应用在大型休闲游艇身上。其间研究人员遇上的困难可想而知：除了缺少抗扭刚度足够强的材料外(直到高轻强的碳素材料的出现，这个问题才真正得以解决)，研究经费的短缺也使这个革命性的课题一直停留在理论研究的层面，真正的实物样品制作和试验迟迟未能进行。

　　从研究到付诸实践，船东Tom的功劳自然不言而喻，如果不是因为他，那些研究资料可能至今还静静地躺在Gerry Dijkstra等研究人员的卷宗中。积累了足够多的理论基础，并验证了现实可能性后，等科研资金一到位，新成立不久的设计团队就开始着手试验：首先制作了一个1:6的单帆实物模型用来检测索具控制系统；其后又制作了一个1:30的Meltese Falcon实物模型，并在荷兰的代夫特理工大学(Delft University ofTechnology)进行了水池试验；随后又在英国的沃尔夫森学院(Wolfson Institute)进行了风洞试验；接着，他们又在Yildiz造船厂后方船坞处建造了一个与原物等大的测试索具，以便进行繁琐的细节修改。据Gerard Dijkstra称：“真正有难度的不是这个创意本身，而是后期的修修补补，例如，如何将每一面帆的头脚都顺利卷入卷帆器，但又不导致其易被撕破；如何使两个帆下角受力均匀等。多亏Perini Navi公司在帆船制造方面的丰富经验，这些问题都最终被圆满解决了。”

　　其中在风洞试验中，Gerard Dijkstra用超过100节的风速来测试，最终发现传统的桅杆根本无法承受这么大的风力。为了完成这个设计构想，设计团队最终选择了碳纤维材料作为制造桅杆的材料。为此，他们还专门从日本进口了原先仅用于军用飞机上的高强度碳纤维材料，并在Yildiz造船厂建造了这三根55-58米长的高强度桅杆。

　　虽然桅杆选用了世界上最高轻强的碳纤维复合材料来制造，但三根长达55-58米、粗壮的碳素纤维棒加起来的重量也非常人所能想像。为了分散这三根沉重的桅杆自身带来的压力及其旋转时施加在甲板上的巨大扭力，设计人员在船体框架上装入了重达9吨的钢铁章鱼似的桅杆基座支持系统，并且在该支持系统基部安装了巨大的抗扭矩装置(anti-torque bars)。如果没有这些特殊加强装置的话，帆船在不受任何风力且静止不动的情况下，尚属安全，否则一个轻轻的转动就可能导致甲板破裂或塌陷。此外，设计师还在船体内增加了一个加深的龙骨以提高扶正力矩。

　　Maltese Falcon的总帆面积达到了2400平方米，每一个桅杆上都挂有5面垂直排列的方形大帆、1个卷帆器和4个驶帆索。如此复杂的帆索结构自然需要一个简单易操作的控制系统，而这正是Perini Navi公司的拿手好戏。他们将各类复杂的控制器都集合到一个符合人体工程学的控制面板上，简便而安全。通过一个手持控制面板，你可以在船的任何位置控制所有桅杆和帆，甚至在岸上也同样有效。在驶帆索的配合下，卷帆器可以在75秒钟之内迅速完成单面帆的收放工作，而完成所有帆的收放工作也仅需区区6分钟而已。此外，桅杆的转动速度也很快，每一次换舷所耗时间都小于1分钟。

　　该船甲板上不见了几乎所有的帆脚索和绞盘等传统索具器件，这是“动态索具”对该船施加的另一直观影响。在光洁而宽阔的上甲板上，主客们欣赏的目光不会受任何甲板五金件的阻碍。

　　性能：完美折中设计，航行速度惊人

　　Gerard Dijkstra说：“每一艘帆船都存在着折中和妥协。Meltese Falcon在某些方面肯定存在着提高的空间，但那样也就意味着要失去另外一部分功能或性能。不过我们可以肯定的是，Tom很满意现在这套最终方案，因为她展现出来的性能已经远远超乎了他的想象。”

　　2006年6月7日，帆船建成之后，在土耳其博斯普鲁斯海面进行了首次试航。试航证明，该船完全实现了最初的设计设想。难怪这次试航之后，船东Tom说：“所有的东西都按我们设想那样准确地运行，并且我们还得到了一系列令人惊喜的数据：在15.8节风中以38度角航行时，我们获得了平均10.5节的航行速度，而且这个数据是在没有打开上桅帆和顶桅帆的情况下获得的。当我们转为60度时，速度上升到了14节(当时风力也增加到了16节)。她的平衡性能也很完美，顺风时倾斜度从来没有超过0.6度，疾横风时也没有超过2.5度。桅跟角度大概是15度(在其间一个大风时，也曾达到20度)。偏航角也一直低于5度(途中没有使用中插板)。因为是第一次测试，为了安全起见，我们并没有升起所有的帆(上桅帆和顶桅帆没有打开)，测试期间桅杆的最大负荷一直低于50%。也就是说，如果我们挂起所有的帆，肯定将得到更优越的数据，但即便是现在这些数据也够令人吃惊的了。”

　　处女航中，Maltese Falcon完全依靠着风帆驱动，只花了4天便从伊斯坦布尔航行到了马耳他。其间，风力变幻，从3到8级不等，且绝大多数时间都处于逆风行驶，但仍然获得了平均10节的速度。当风向允许横风航行时，航行速度偶尔还能攀升到16节。

　　除了传奇， 还是传奇， Maltese Falcon的横空出世，带给Tom Perkins一个巨大的惊喜，更给世人留下了一个充满遐想和回味的话题，谁让她如此的与众不同呢？