不过,Grace号却在自己的航线上消失了一段时间。当4月12日它回来执行瑞典斯德哥尔摩和芬兰图尔库之间的客运任务时,熟悉它的人们惊喜地发现它多了一根24米高耸的“辫子”。原来,它去船坞安装的这根直径4米的大圆柱,是一个转筒风帆,它靠自身转动,利用带动的风力为Grace号助推。
转筒风帆,被描述为现代版的弗莱特纳转子,原型是德国工程师安东·弗莱特纳在上世纪20年代设计的,当时由于转筒的重量限制,未能广泛应用。原理是所谓的马格纳斯效应,即在黏性不可压缩流体中运动的旋转圆柱得到举力的现象。我们身边的例子就是“香蕉球”:足球在空气中运动时,如果球的旋转与气流同向,就有可能在球的一侧产生低压,另一侧产生高压。贝克汉姆能踢出侧移、上飘、下沉的“圆月弯刀”,当然是他发力得当、触球部位掌握得好,而“后台”的物理原理,也就是马格纳斯效应。
本案中,发动机带动转筒自转,它在运动的气流中旋转时会使得其一侧的气压增大,另一侧的气压降低,从而产生一个垂直于气流方向的横向力,引导风力产生向上的举力。通过调整转筒的转速,能调整举力的大小和方向,最终产生让轮船前进的推力。
而Norsepower的系统使用一系列传感器和计算机,来确定什么时候外界的风力强大到足以节省燃油,那时转筒就会自动启动,并按系统确定的转速转动,做到让海风助力Grace号前进。如果外界条件达不到助力的水平,就让转筒歇着,不做“无用功”。除降低整体燃料消耗外,添加转筒风帆后预计它每年将减少900吨的碳排放量。维京航线称这是世界上唯一投入使用的转筒风帆助力客船。它还透露将在一艘新建渡轮上安装2个转筒风帆,预计2020年投入运营。
该转筒风帆方案也被安装在芬兰滚装航运公司Bore一艘9700载重吨的滚装船“MS Estraden”号上(4个转筒的版本),该船服务于荷兰与英国之间的持续航线,在通过北海风力走廊时,航速可达16节。潜在的燃料节约可达5%。如果采用多套大型方案,在风力合适的前提下,预计燃料节约可达20%。稼正(图:Norsepower)