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ASA知识|机帆航行的艺术

ASA知识|机帆航行的艺术

The art of motorsailing

一些远洋水手居然会在甲板上装载这么多油桶(jerry jug),实在是令我惊讶。有一次,我在秋季时分南下,在前往西印度群岛的途中于百慕大停留。在圣乔治的加油码头,我看见了一艘船,它甲板上摆着16个油桶,敞着盖子等待装油,甲板上还有4个已经绑好了的油桶。

按每桶5加仑计算,这艘40英尺的船就是准备要多带100加仑的燃料。按每加仑7.3磅计算(柴油的平均重量),这就意味着这艘船要多带730磅(331kg)燃油,而且要高于船的重心高度存放。我们换个思路看:这就像是在甲板上摆放超过900英尺长、1/4英寸(6mm)粗的高强度锚链,然后带着这些铁链去航行。

大多数情况下,我认为没必要带这么多燃料。在我39英尺的帆船“Lunacy”号上,我和上文提到的那艘船走了一样的南下航线,而我船上只带了一个5加仑的油桶。我们的油箱容量可能差不多(都是70加仑),航行途中我也会频繁的使用发动机(82小时);但是当我到达圣马丁时,船上仍然剩余大约25加仑的燃料(包括油桶里的)。

多年以来,我注意到,许多巡航水手并不是很懂得怎样使用引擎来帮助他们抵达目的地。我记不清有过多少次,看到很多帆船顶着大风大浪,降下所有的帆,完全依靠全速运转的发动机行驶,消耗着大量的柴油,却以超低的速度爬行,而且船员们也感到极度不适。

开动船上的辅助发动机,并不意味着你应该像动力艇驾驶员一样去思考,你仍然还是一名帆船水手。当你开始机动力行驶时,大多数情况下你都不应该降下所有的帆,除非是在水面平坦如镜,没有一丝风的时候。在大多数情况下,升起帆并明智地利用它们,不仅可以缓和船的摇晃,而且可以让船跑得更快,同时也减少了燃料的消耗。

如前文所述,最常见的情形是顶风行驶。许多赶时间的巡航者喜欢开动引擎,以避免路途中的反复迎风换舷。当发动机运转起来之后,你或许会认为现在可以降下帆、直接对准想去的地方了;但一般来说,最好的做法是至少保持主帆升起,并以一定的角度迎风机帆行驶,即便这意味着你仍然不得不中途进行几次迎风换舷。

如果你把主帆保持在船的中心线上,并尽可能地展平帆(通过收紧升帆索、主帆后拉索和斜拉索,并放松横杆吊索),你会惊讶地发现,你可以行驶很狭窄的视风角度(通常小于20度),而帆船依然能吃风。因为你要依靠发动机来创造大部分的驱动力,所以你可以使用一个非常平坦的帆形,但帆仍然会大大稳定船的运动,也会增加一些额外的速度。当你不需要保持一个超级狭窄的视风角度时,你可以稍微地转向下风,让帆有更大的弧深(甚至可以放出前帆),享受更高一点的速度。

就像在用帆航行时一样,在机帆航行时,你应该考虑平衡你的帆装,但要把发动机当作另外一个因素来加以考虑。事实上,发动机的运行使得事情变得有点复杂,因为发动机也有一些弱点。例如,许多船用辅助发动机在运行时,船的过度侧倾会伤害到机器。因为侧倾会妨碍机器里的润滑油在机体内正确地分布。所以作为一项原则,不应该在侧倾角度超过20度的情况下机帆航行。

如果柴油机只是挂着挡位空转,而对船的前进运动只做出了很小的贡献,这也是不可取的。在理想的机帆航行条件下,发动机创造了大部分的驱动力,而帆只是在帮忙。柴油机喜欢在重负荷下运行,否则机器工作温度就会太低。出现这种情况时,发动机的内部可能会形成冷凝水,这反过来会导致碳沉积,可能会损坏机器。此外,一些变速箱不喜欢螺旋桨传动轴的转速大于发动机提供的轴速。因此,在大多数情况下,如果有足够的风能让帆来做大部分的工作,你就应该强忍着关闭发动机。

如果你想知道船是否在有效地机帆航行,一个重要的检测工具就是你的GPS。尝试不同的航行角度、帆的配置和发动机转速,并比较你的对地航速(SOG)和前往目标的有效航速(VMG)。如果你正在沿着一个偏低的角度机帆行驶,而你的VMG要比没有偏向下风、或以更接近目标的角度时的VMG更高,那么说明跑更大一点的角度显然更有效率。这种情况类似于单靠帆航行时,你必须在慢速跑高角度,和高速跑低角度之间做出选择。

偶尔关掉发动机,并把发动机放在空档也是一个好主意,这样你就可以评估与帆相比,发动机真正的工作强度有多大。如果你在空档状态下只损失了一点点速度,那么停止机帆航行,只依靠风力也很不错。

在有些情况下,关闭发动机之后,你可能会发现SOG(对地速度)只减少了一点,但你的视风角度变得很宽(向后摆),导致你的VMG受到影响。在这种情况下,你可能想继续机帆行驶,这时就需要提高发动机的转速,这样发动机就会承担更多的推进负荷,而不会出现负荷不足。另一个选择是通过缩帆或将帆展平来减少帆的力量。

大多数时候,当风来自正横后方时,机帆航行的效率最低。在这些宽大的航行角度下,船速的增加也降低了视风的风速,这就更难让帆保持正常工作。在许多情况下,如果在顺风航行时,有足够的风来填满船帆,那么你只用船帆就够了。如果船帆没有被填满,而且大部分时间都在抖动(也同样适用于逆风),你应该把帆降下来,只使用机动力航行。

在全降帆航行时,需要记住的一个重点是,船速即使稍微减少一点,也能大幅度地降低燃油消耗。作为欧盟资助的HYMAR(混合动力船)项目的一部分,航海大师Nigel Calder在做了一系列的独立研究后发现,在他的Mal 47,Nada号帆船上,他可以通过把船速从最大船体速度8.28节减少1节,减到7.28节,使燃油的消耗减少了50%。若是将船速降低2节至6.28节,可使油耗减少75%。

无需多言,通过降低船速来减少油耗,能让你在长时间无风天气下航行时,也不用携带过多的油桶。

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