攻克动力难题
玛丽皇后2号,这一座史无前例的巨大船体,拥有独立的海水淡化系统,除了观景阳台对乘客的满足之外,还有一个更根本的问题需要解决,那就是动力。整艘船的电力系统要提供4000人日常用电,加上公共灯光、电梯、空调和水疗设施等一切电力消耗,还有邮轮运行本身需要的巨大能量。旅途中要杜绝任何一个动力缺乏的可能。
米奇说:“虽然是远洋航行,但玛丽皇后2号依然是高效的交通工具。”设计师佩恩也表示:“航行速度相当重要,要确保开船和靠岸的时间准确度。”为了充分满足6天横渡大西洋的旅程,并让每个游客宾至如归,没有任何后顾之忧,佩恩设计的显然是一个史无前例的巨大动力系统,其能量消耗量相当于20万用户所需的供电量,这是大西洋沿岸一座中型城市的消耗规模。
于是,4座大型柴油引擎安装在玛丽皇后2号的船腹深处,每一个引擎有16个活塞,单个活塞的宽度就有半米,每个活塞的容量是一部双层巴士车引擎的80倍,当引擎全开时,能够迅速制造出1700万瓦特的电力。当然,这样大型的引擎根本无法嵌入船身,唯一的解决办法就是先安置引擎,进行位置的排列,然后才考虑制造船身。
解决了基本动力问题,还不能确保邮轮就能进行高效率的航行,佩恩需要找到更多速度推进方案。他提出的创新是增加一部相对较小的燃气涡轮机,和波音747飞机上使用的那种高效涡轮机一样。燃气涡轮机比柴油机的动力生产效率要高50%,但是缺点也相当明显,即需要消耗大量的空气,船体就相应需要增加更多的空气输送管道,以满足需求。这也对船身本就有限的空间提出了挑战。
不过,佩恩的解决办法却意外的简单,仅把燃气涡轮机搬离引擎室,直接装在了船身的巨大烟囱后面,让它接触外界空气,加上这种燃气涡轮机本来就是设计给飞机使用的,机身很轻,装在船身顶部,不会造成多少重量的压力而影响平衡。2002年10月,动力引擎问题解决之后,造船厂正式开始制造船身。
但是,动力问题的隐患还藏在深处。直到几个月后,玛丽皇后2号的模型船进行速度测试,问题才终于浮出水面。模型船在测试水槽内的运行速度没能达到合约中所要求的6天之内横渡大西洋。而这时,设计中船身所能承载的引擎已经达到饱和,动力系统无法再进行硬件的增加,制造计划再度陷入困境。
就在寸步难行的时候,动力工程师汉克·佛科夫(Henk Valkhof)向佩恩提出了一个建设性的意见,内动力不足,为什么不考虑一下外部动力?划过船的人都知道,船行速度的最大限制,除了船本身的载重量之外,就是水压对船头造成的阻力。
现代造船技术很早就开始研究这个问题,最佳的解决办法都是通过制造一个球形船艏来消减水的阻力,以加快船身前行。玛丽皇后2号的初始设计中其实早就有一个符合现代造船惯例的球形船艏,但这对于提速的帮助并不明显。佛科夫的建议就是将球形船艏的长度增加2米。这样一来,一个长达12米的史上最长的球形船艏就很突兀地出现在船头下方,看起来非常怪异,但测试速度却神奇地提高了15%~20%,完美达标。
作者:
杨泊舟
编辑:
阳杰
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