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随着航运业开启节能减排，脱碳进程，风帆技术再次被拉回到船舶技术舞台中央，而转筒风帆在减少温室气体排放和脱碳方面具体优秀的表现。转筒风帆是大型圆柱型机械帆，当船舶长期在侧向风的特定航线上航行时，它可以利用风能作为额外动力减少燃油消耗。近日，由中复连众与国际知名企业合作的国内首支复合材料旋筒风帆成功下线。标志中中复连众将在转筒帆的市场上角力。当然，我们不能忽视的是，帆-机-桨的控制策略仍是国内亟待解决的核心技术之一，该领域仍需有所投入与建树。说到转筒帆，不得不说马格努斯效应。这是转筒帆得以成功的基本原理。马格努斯效应（MagnusEffect）是德国科学家H.G.马格努斯年发现并描述。更准确一点说，牛顿，牛大神发现并解释该现象的时间更早。基本描述是：当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体运动速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体运动轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。如下图所示。用现在的流体力学理论非常容易解释。根据伯努利方程，流体速度增加将导致压强减小，流体速度减小将导致压强增加，这样就导致旋转物体在横向的压力差，并形成横向力。德国物理学家弗莱特纳依据此特性于年制成了转筒帆，自此马格努斯效应效应在船舶节能领域有了第一次应用。转筒帆第一次商业化应用在现代船舶上是在年，同样在德国，Enercon公司公司为“E-Ship1”加装了转筒帆解决方案。该船长m、宽22.5m、总吨位t。该船甲板上安装有四个高27m、直径4m的转筒（flettnerrotors），并配备有两台功率为3.5MW的柴油机。转筒帆与柴油机之间采用“帆-机配合”的方式，最大速度可达17.5节，节能效率可达30%。具体介绍可看下方视频。由于E-ship1船舶优异的性能，在年德国汉堡国际海事展上获得了国际帆船协会（IWSA）风力推进创新奖。除了Enercon公司外，芬兰的Norsepower公司也是转筒帆的有力推行者和解决方案提供者。目前norsepower提供的转筒帆（Flettner）已经应用到杂货船，邮轮及集装箱船上。并针对转筒帆过高的情况，提供可倾斜方案。除了以上提到的Enercon，Norsepower公司外，英国的Anemoi公司在转筒帆也取得了重大进展，成功进行了安装与测试，并且已经于瓦锡兰技术集团签署了谅解备忘录（MoU）。根据协议，瓦锡兰将把Anemoi提供的转筒帆完全整合到其推进业务中。这无疑为帆-机-桨匹配打下了坚实的基础。随着转筒帆应用案例的不断成功，越来越多的船东如法国达飞，丹麦马士基等已经将其考虑为节能减排的重要方案之一。随着IMO限硫及脱碳协议的升级，风帆助航应该是大有可为的一个解决方案。并且，研究基本刚刚起步，国内院校，公司如有兴趣，不如将其作为一个研究方向，将来应该会有更为广泛的应用领域。对风帆助航感兴趣的朋友也欢迎阅读之前的文章。

　　　　　　　　

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