一艘高性能竞赛帆船已出水,配有倾侧龙骨和球形压载龙骨

倾侧龙骨与高性能附体

倾侧龙骨与普通的巡航龙骨属于完全不同的类别。固定龙骨必须同时提供压舱重力和侧向阻力。而倾侧龙骨将这两项任务分离开来:压舱球摆向迎风侧以增加复原力矩,而其他水翼则防止船只向侧面漂移。

这种分离设计非常强大,但在机械结构上容错率极低。

为什么倾侧龙骨速度快

普通的固定龙骨在船体横倾时发挥的作用最大。此时,压舱物偏离首尾中线并产生复原力矩。倾侧龙骨则不需要等待横倾来产生这种杠杆作用。它能主动将压舱球摆向迎风侧,从而加长杠杆臂,使船只在横倾较小的情况下可以承载更多船帆。

其性能逻辑显而易见:

固定龙骨倾侧龙骨
压舱物保持在首尾中线上压舱物移向迎风侧
复原力矩随横倾增加而增大可直接产生复原力矩
龙骨同时提供侧向阻力其他附体提供侧向阻力
机械结构简单机械结构复杂

这就是为什么倾侧龙骨会出现在大奖赛级别的离岸帆船赛、Open 级帆船、符合 IMOCA 设计理念的船只以及实验性高性能设计中。它们将压舱物从被动重量转变成了主动系统。

缺失的侧向投影面

龙骨一旦倾侧,它就不再像普通的垂直水翼那样工作。摆向迎风侧的龙骨无法提供干净的侧向阻力。船只仍然需要水下部件来防止产生侧漂。

设计师通过以下方式解决这个问题:

  • 升降板或不对称插板
  • 前置鸭翼
  • 双水翼
  • 承受更多主动操舵负荷的深悬挂舵
  • 将前、后水翼结合使用的 CBTF 式系统

这意味着,配有倾侧龙骨的船只不仅仅是一艘带有活动压舱球的普通船只,而是一个完整的附体集成系统。如果其中一个部件受损,整个操控模式都会发生改变。

为什么巡航帆船极少选择这种配置

对于巡航帆船而言,倾侧龙骨在最需要简单可靠的部位增加了潜在的故障点。其承受的载荷是巨大的。转轴结构、轴承、液压缸、液压管路、控制装置、密封件以及周围的船体结构都至关重要。该系统必须在盐水环境、冲击载荷以及船只高速移动的情况下正常工作。

买方需要面对非常现实的问题:

  • 谁能维护该系统?
  • 是否有现成配件?
  • 龙骨能否锁定在首尾中线上?
  • 液压系统失效后会发生什么?
  • 电力系统失效后会发生什么?
  • 船只是否能在当地出水上排?
  • 是否有手动应急操作程序?
  • 龙骨结构除了目视检查外,是否进行过更深层的检验?

如果卖家无法清晰回答这些问题,那么这艘船就称不上划算,而是一个带帆的科研项目。

检验重点

对配有倾侧龙骨的帆船进行船舶检验时,应聘请熟悉该系统的专业人员,而不能仅凭检验固定龙骨巡航帆船的经验。

需重点关注:

  • 龙骨转轴轴承和销轴
  • 液压缸、软管、密封件、储油箱和控制阀
  • 龙骨箱周围的结构肋板和环形框架
  • 转轴结构附近是否有裂纹、位移或渗水
  • 锁定机构和应急中线锁定程序
  • 提供侧向阻力的水翼、升降板、前置副舵和舵
  • 升级改动、故障及比赛维修的记录文档

许多高性能帆船的使用强度都非常大。这并不意味着它们不能购买,但这意味着维护记录至关重要。一艘经过专业修复且记录完整的赛船依然可以非常优秀,而一艘底细不明的船则会带来无尽的麻烦。

何时选择倾侧龙骨才合理

只有当追求极致性能是买船的首要目的,且您已做好准备去维护一套专业系统时,才应选择倾侧龙骨。对于竞赛项目、技术型船东,以及深知龙骨并非一块被动压舱铁的航海者来说,这种配置是合理的。

大多数巡航买家应当欣赏这种设计理念,但选择购买更简单的配置。固定鳍龙骨、深球形龙骨、稳向板或升降龙骨已经能够提供充足的性能,而无需将压舱系统变成一种需要长期维护的负担。