以高科技面料制造的船帆 - 现代膜帆在真空下压合而成

以高科技面料制造的船帆 - 现代膜帆在真空下压合而成

现代帆船游艇利用高性能船帆来捕获风,船帆的几何形状、材料和纤维量都经过最精准的计算。要将各层高科技面料粘合在一起,真空必不可少。
Sailing-1.jpg

古代的波利尼西亚人靠着简易的桨叉架船征服太平洋。他们的船帆使用露兜树的树叶编织而成。在世界上的其他地方,船员们使用亚麻、荨麻、羊毛、棉花或真丝等所有可用纤维制成的织物来制造船帆。有时,这种利用流动空气作为动力的方式并不高效,毕竟,这些传统帆布除了防风几乎没有多大作用。它们还可能完全浸没在水中,被霉菌和寄生虫损坏。

合成纤维让船帆顺利前行

综上可知,在船帆的生产史中,合成纤维和薄膜的迅速兴起也就不足为奇了。除了怀旧外观,现代船帆所用的面料在各个方面都优于传统织物。它们不再出现以前难以避免的腐烂现象;而且更轻盈、更稳定,由于没有细孔、不透气,可以完美捕获风。

这也是今天的帆船比过去的帆船快得多的原因之一。过去,帆船在海上以不到10节的速度航行时上下颠簸,今天,美洲杯帆船赛上的帆船航速已经超过50节(约100公里/小时)!船帆面积可达数百平方米,能在强风中承受相当大的风力。对传统编织帆布,这种风力太强劲了,甚至对现代合成纤维帆布而言,也是如此。

多层、三维结构

为满足现代帆船航行的需求,船帆制造商打造出膜帆,又称压合或薄膜帆。其高度稳定的纤维由改性聚酯、芳纶、碳或聚乙烯等高科技材料制成。这些纤维使用胶水粘合在载体薄膜上,或直接覆于薄膜上。它们彼此定向排列,主要沿最高载荷的方向运行。其他层可以在其他拉伸方向上运行。对于超大型游艇的船帆,帆布可能由多达400层的薄膜组成。

每一层按照所需方式排列,这通常需要精细的手工工艺来完成。在此过程中,船帆还要实现所需的三维轮廓。然后,通过压合方式将各层连在一起。在这个决定性的生产工序中,近似成品的帆布要包裹在真空膜中,使用合成树脂浸渍。用真空泵对薄膜抽真空,使树脂能穿过所有孔隙,实现最佳扩散。然后,借助自然气压保证均匀的接触压力、粘合材料均匀分布。


此问题可以用一个数字来回答:2,602平方米(或28,010平方英尺)。这是世界七大洋上最大单帆的尺寸。它是单桅杆游艇Perseus^3的大三角帆,由意大利Perini Navi造船厂建造于2015年。其所用面料专门为这艘船而研发,此前,尚没有足够稳定的面料可以达到此尺寸。它的面积超出许多宏伟的三桅杆帆船的总帆面积。说到此,Perseus^3的优势还有很多,包括帆船面积达到了破纪录的10,000平方米。悬挂这块巨大帆布的桅杆高75.8米,被视为世界第三高桅杆。这意味着这艘帆船无法通过巴拿马运河,而且由于高度太高,也无法穿行通过美洲大桥。
 


订阅《真空世界》新闻通讯!
现在订阅,随时关注真空世界的最新趣闻。

订阅

您是否想了解更多?
请直接与我们联系 (Busch ):
+86 (0)21 67 60 08 00 联系我们