영국 축구 스타 데이비드 베컴 (David Beckham)은 수비수의 벽을 가로 지르는 그의 프리킥을 "굽는"것으로 유명했다. 이제 그러한 커브 차기의 물리학은 해양 선박을보다 효율적으로 추진하는 데 사용됩니다.
내년 초, Maersk, Danish Transportation Conglomerate가 소유 한 유조선 선박 및 Viking Line이 소유 한 여객선에는 데크에 회전 실린더가 장착됩니다. 수직 및 최대 10 층 높이의 키가 장착 된이 "로터 돛"은 연료 소비를 최대 10%까지 슬래시하여 수십만 달러를 절약하고 여행 당 수천 톤의 탄소 배출량을 절단 할 수 있습니다.
.로터 항해는 매그너스 효과로 알려진 약간의 공기 역학에 의존합니다. 1850 년대에 독일의 물리학 자 하인리히 구스타프 매그너스 (Heinrich Gustav Magnus)는 공기를 통과 할 때 볼과 같은 회전하는 물체가 옆으로 힘을 경험한다는 것을 알아 차렸다. 힘은 다음과 같이옵니다. 공이 회전하지 않으면 공기가 그것을 지나서 똑바로 흐르면서 혜성의 꼬리처럼 공 바로 뒤에 뻗어있는 소용돌이 모양의 깨우기를 만듭니다. 그러나 회전하는 공의 회전 표면은 공기를 약간 끌어냅니다. 회전은 깨우기를 편향시켜 공을 비스듬히 떼어 다가오는 공기로 회전하는 공의 측면에 더 가깝습니다. Isaac Newton의 세 번째 법 덕분에 모든 행동이 동등하고 반대 반응을 가져야한다는 사실에 따라, 편향된 웨이크는 공을 다가오는 공기에서 멀어지고있는 공의 측면쪽으로 반대 방향으로 공을 밀어냅니다. 따라서 회전하는 볼은 옆으로 밀려납니다.
20 세기 초 과학자들은 매그너스 효과를 사용하여 선박을 추진했습니다. 독일 엔지니어 Anton Flettner 두 개의 15 미터 높이의 강철 로터 돛으로 작은 엔진을 사용하여 회전했습니다. Flettner는 바람이 buckau를 돌아 다니는 바람을 보여 주었다 의 로터 돛은 로터 돛의 측면에 힘을 만들어 배를 앞으로 추진했습니다. 1926 년, buckau 대서양을 건 had습니다. 그러나 Flettner는 로터 항해가 강화 된 선박에 관심이있는 투자자를 찾지 못했습니다. 연료 가격은 단순히 너무 낮았으며 선박 배출을 제한하는 환경 규정이 없었습니다.
그러나 경제 산들 바람은 항해 권력을 위해 신선해질 수 있습니다. 오늘날, 상품의 90% 이상이 바다 위로 운반되고 있으며, 상하이 항구만으로도 2015 년에는 3,600 만 개의 컨테이너가 통과하는 것을 보았습니다. 대부분의 상업은 환경 가격으로 제공됩니다. 대부분의 선박은 중장 연료유를 연소시켜 이산화탄소뿐만 아니라 이산화탄소와 황화 화합물을 생산합니다. 헬싱키에 본사를 둔 청정 기술 및 엔지니어링 회사 인 Norsepower Oy Ltd.의 CEO 인 Tuomas Riski는“해운 산업은 배출량을 줄이는 압력이 증가하고있다.
Norsepower는 Flettner의 독창적 인 디자인을 기반으로 로터 돛을 개발했지만 체중을 3 배로 줄이는 탄소 및 유리 섬유와 같은 현대적인 재료로 업데이트되었습니다. 이는 로터를 회전시키는 데 전기가 적다는 것을 의미합니다. 이는보다 효율적인 추진으로 해석됩니다. Riski는“우리의 가장 큰 로터 돛은 90 킬로와트의 전기를 도출하면서 최대 3 메가 와트의 본 엔진 전력에 해당하는 전진 추력을 제공 할 수 있습니다. NorsePower의 디자인은 또한 전방 추력을 극대화하기 위해 로터의 회전 속도 (분당 수백 개의 회전)를 조정하는 소프트웨어와 연결되어 있습니다. Riski는“완전 자동적이고 사용하기 간단합니다
로터로의 전기를 절단하면 추진력을 멈추고 드래그 힘 만 남기 므로이 기술은 안전해야합니다. 로스 앤젤레스의 캘리포니아 대학의 유동적 인 역학 작가 인 제프 엘 드레 지 (Jeff Eldredge)는이 드래그 힘은 아마도 배의 선체 경험이 물을 통해 움직이는 것보다 훨씬 덜 중요하다고 말합니다. 영국 맨체스터 대학교의 물리학자인 마이클 트래 트 (Michael Traut)는 "선박을 막는 위험은 없다"고 말했다.
로터 돛은 일반적으로 바람이 시간당 18km보다 빠르게 움직이면 (10 노트), 최소 20 °의 각도로 배의 활을 가로 질러 불고 있습니다. 선박은 종종 북태평양과 북부 대서양 운송 경로에서 그러한 조건을 겪고 있다고 Riski는 말합니다. Flettner의 원래 로터 돛과 달리 새로운 버전은 선박의 엔진을 완전히 대체하기보다는 보충적인 추력을 제공하기위한 것이라고 Riski는 말합니다.
2015 년 Norsepower는 네덜란드와 영국 사이에 자동차와 트럭을 운반하는 화물선에서 로터 항해의 최초의 해구 테스트를 수행했습니다. 2 개의 18 미터 높이의 로터 항해로 개조 할 때, 선박은 6% 적은 연료를 태웠다. 내년에 Norsepower가 석유 유조선과 여객 크루즈 선에 로터 항해를 설치 한 후 "우리는 모든 주요 선박 유형을 다루게 될 것"이라고 Riski는 말합니다. 컨테이너 선박은 데크가 컨테이너가 쌓여 있기 때문에 로터 돛에 적합하지 않습니다.
시간은 오래된 기술에 대한이 새로운 테이크가 성공했는지 여부를 알려줄 것입니다. Eldredge는“Flettner의 원래 로터의 단점 중 하나는 회전하는 데 필요한 전력이 너무 중요하다는 것입니다. 그러나 문제가 해결 될 수있는 새로운 재료로 그는 말했다. 그럼에도 불구하고 그는 "Flettner 로터와 함께 많은 화물선을 볼 수 있을지 여부는 여전히 남아있다"고 말했다.
*교정, 9 월 7 일 오후 12시 40 분 : 이 이야기는 여객선에서 로터 항해를 테스트 할 회사를 제대로 식별하기 위해 수정되었습니다.
