目前，在海运业中，柴油发动机占主导地位。要让大型船舶摆脱化石燃料，工程师就必须找到这种发动机的替代品。而已经在汽车行业流行起来的电池，就成了工程师实验的对象一一第一艘全电力驱动的轮船已经下水试航。

但是，对于海运业而言，电池提供的电力远远不够，因为相同质量的电池提供的能量远远少于化石燃料。一艘普通的集装箱货轮航行1天，大约需要10，000辆斯拉 Model S85电动汽车的电池为它供电。鉴于电池的这种缺陷，工程师将目光投向了风力。凭借更加完善的数据和更强大的计算机，风力可能再次成为船舶的主要力。越来越精准的气象数据以及基于3D模型的空气动力学设计，让风力推动大型船舶成为可能。

通过计算机模拟气体(如空气)或液体以不同的角度流经不同的表面时产生的减速或加速效应，工程师可以设计出新代的风力助推船。这个研究领域被称为计算流体动力学(CFD)。在这个过程中，工程师使用的算法叫机器学习算法，随着输入数据的不断增加，计算机的预测会更加准确。

有了这些技术，科学家就可以提高新型船帆的控制系统的精度，为货轮开发其他的风力推进技术。“海翼”( Seawing），自动化风筝帆便是其中的典范，它安装在头，展开后面积可达1000平方米，可以推动船舶前进。“海翼”由法国 Airseas公司开发一一这家公司是从法国空中客车公司( Airbus)分拆出来的。船舶上的传感器通过一根500米长的缆绳向风筝帆的控制系统发送连续的气象数据，控制系统根据数据调整绳索，改变风筝帆的位置和角度。只有不断地微调风筝帆的位置，船舶才能更好地利用风能，而不偏离航道。

“海翼”借鉴了飞机制造技术，法国Ayro公司开发的洋翼”( Oceaning）翼形帆也一样。“洋翼”有两片垂直的风帆，类似于飞机的机翼，由发动机和计算机共同驱动。帆上的传感器会实时监测风速和风向，根据这些数据，计算机可以计算出帆的最佳角度，并通过发动机进行调整。

“洋翼”预计能减少42％的燃料消耗，它将被安置在一艘121米长的货轮上进行测试。这艘船将把“阿丽亚娜6号”运载火箭的一些部件从欧洲送往法国法属圭亚那，火箭将从那里发射。

荷兰工程师也在设计仿机翼的垂直帆。Econowind公司建造的垂直翼形帆可以根据风向调整角度，以获得最大推力，推动船舶前进。

这种翼形帆内部有一个泵，可以吸入翼帆后的空气，并将空气导向顶部。这会导致帆后侧的气压降低，空气流速加快产生推进力。在风速慢、风向不对或者天气恶劣的情下，翼形帆可以折叠在一个边长约13米的集装箱内。

文章来源于互联网，《奇点科学》2021.6期  p24，如有侵权请通知，将在24小时内删除

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