來,請看這張圖:
如果我告訴你它是一艘船,你會不會很吃驚?
這三個圓滾滾的巨輪并排杵在船身兩側(cè),既沒有槳葉拍水的英姿,也沒有螺旋槳的精密質(zhì)感,倒像是從蒸汽朋克漫畫里滾出來的荒誕道具。船上裝輪子?難道要像馬車一樣在浪尖上飆車?
沒錯,它叫做滾輪船,這六個大輪子,就是用來在水里飆的。
大家好我是火箭叔,歡迎來到19世紀(jì)末的魔幻造船界,今天帶你見識的,是一段被遺忘的滾輪船傳奇歷史。
自人類學(xué)會用木筏涉水的那一刻起,對速度與效率的追逐便深植于航海史的基因中。19世紀(jì)末,當(dāng)蒸汽船逐漸取代風(fēng)帆成為海洋霸主時,一群“叛逆者”試圖用更激進(jìn)的構(gòu)想改寫規(guī)則——他們拋棄傳統(tǒng)船體,將船只設(shè)計成“車輪”,讓船舶像馬車一樣“滾”過海面。
滾輪船的誕生,與人類對“減少阻力”的永恒追求密不可分。早期的槳輪船通過槳葉劃水推進(jìn)船體,但槳輪本身浸入水中產(chǎn)生的阻力始終是速度的枷鎖。1880年代,英國發(fā)明家羅伯特·弗萊爾首次將“滾輪”概念具象化。他設(shè)計的原型船“愛麗絲號”形似倒置的三輪車:三個巨型槳輪支撐起三角形甲板,槳輪上的凹槽既能劃水又能提供浮力。弗萊爾甚至幻想它能水陸兩用,但測試中槳輪阻力遠(yuǎn)超預(yù)期,船只笨拙如擱淺的巨獸,項目最終被放棄。
十年后,法國工程師歐內(nèi)斯特·巴贊接過了接力棒。這位曾設(shè)計飛艇與礦用安全燈的發(fā)明家,決心用“滾輪”徹底顛覆船舶工業(yè)。他的設(shè)計更像一輛“海上汽車”:六具直徑近11米的平滑滾輪支撐船體,形似透鏡的滾輪邊緣試圖切開水面,而非像傳統(tǒng)槳輪那樣拍打水流。巴贊的理論堪稱精妙——滾輪旋轉(zhuǎn)時,水流會被縱向分流而非橫向推開,阻力將大幅降低。他宣稱,這艘280噸的巨獸能以32節(jié),也就是約60公里/小時的驚人速度航行,遠(yuǎn)超當(dāng)時蒸汽船18節(jié)的極限。
然而,1897年3月的試航揭開了理想與現(xiàn)實的鴻溝。在法國魯昂的塞納河上,搭載750馬力蒸汽機的“巴贊號”像醉漢般踉蹌前行,最高速度僅7節(jié)。而諷刺的是,問題恰恰就出在巴贊最得意的滾輪上,它為這艘船帶來了致命缺陷——其光滑的表面反而讓水流如膠水般附著,滾輪不僅要承受船體重量,還得拖著數(shù)噸“粘”在表面的海水旋轉(zhuǎn)。更糟的是,船尾螺旋槳尺寸過小,轉(zhuǎn)向困難,整艘船宛如被無形鎖鏈拖拽的困獸。巴贊至死未放棄改進(jìn),但1898年他的猝然離世為項目畫上句點,“巴贊號”最終在利物浦被拆解為廢鐵。
幾乎與巴贊同期,加拿大律師弗雷德里克·納普在北美掀起另一場滾輪風(fēng)暴。他的動機帶著一絲浪漫的荒誕:傳聞維多利亞女王因暈船拒絕踏足加拿大,納普決心造一艘“無顛簸”的船,以吸引女王跨洋來訪。他的“滾輪船”徹底拋棄傳統(tǒng)船體,化身為一具巨大的空心滾筒——外層滾筒旋轉(zhuǎn)推進(jìn),內(nèi)層客艙通過懸架保持靜止,乘客甚至能在甲板上散步而不覺晃動。1897年10月,這艘長33米、形似巨型雪茄的怪物在多倫多灣首次亮相,圍觀者戲稱其為“納普的蠢物”。
觀眾如此直白的評價不是沒有道理的,因為理論上的優(yōu)雅在實踐中著實淪為了鬧劇。滾筒的確減少了船體與水的接觸,但代價是船只完全失去穩(wěn)定性。首次試航中,滾輪船以龜速蠕動,強風(fēng)一吹便如脫韁野馬失控擱淺。但納普依然執(zhí)著于自己的設(shè)計,他不斷改進(jìn):加裝錐形船頭、延長槳葉、甚至設(shè)想建造800米長的“海上巨輪”,但資金很快耗盡。一戰(zhàn)期間,這艘船被肢解煉鋼,殘骸埋入多倫多湖濱大道的路基之下。如今,它仍沉睡在加德納高速公路下方,成為城市地底最古怪的時光膠囊。
不同大洲,同樣的悲劇,難道滾輪船注定就是一個不該生下來的怪胎?可能還真是的,滾輪船本質(zhì)上就是一場與流體力學(xué)的必敗之戰(zhàn)。巴贊與納普都低估了“粘性阻力”的威力:滾輪表面與水流摩擦產(chǎn)生的阻力,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)船體破浪時的興波阻力。更致命的是,滾輪需要額外動力維持自身旋轉(zhuǎn),能源效率反而低于螺旋槳。以巴贊號為例,其滾輪需消耗200馬力卻收效甚微,而同時代螺旋槳船只需同等動力即可達(dá)到更高航速。
穩(wěn)定性則是另一道天塹。滾輪船的浮力完全依賴旋轉(zhuǎn)部件,任何速度或載重變化都會打破平衡。納普的滾筒船甚至無法對抗微風(fēng),而巴贊號在轉(zhuǎn)向時幾乎“寸步難行”。此外,滾輪結(jié)構(gòu)對材料與工藝的要求遠(yuǎn)超19世紀(jì)工業(yè)水平——巨型滾輪的軸承易損,密封性難以保障,稍遇風(fēng)浪便可能解體。如果說身為律師的納普的嘗試,是一種狂妄自大的勇敢,那么身為工程師的巴贊,其實也沒有比外行表現(xiàn)得更加出色。
然而還有奇葩的,滾輪船的故事并未隨巴贊與納普的離場徹底終結(jié)。1930年代,美國雜志《現(xiàn)代機械》曾鼓吹“渦輪滾輪船”概念,宣稱其能以100英里時速跨洋;蘇聯(lián)工程師在冷戰(zhàn)期間甚至還秘密研究滾輪軍用登陸艇,但它們皆無下文。人類的不甘心,也許真的是需要連撞幾次南墻才肯罷手。
不過,咱該肯定的還得肯定。正是這些“愚蠢”的嘗試,為后世船舶技術(shù)埋下伏筆。滾輪船對減少阻力的探索......雖然方向錯了,但間接推動了水翼船與氣墊船的誕生;納普“客艙與動力分離”的理念,在現(xiàn)代郵輪的穩(wěn)定系統(tǒng)中依稀可辨。
這么看起來,滾輪船短暫而荒誕嘗試,也就變得有所價值了。我是火箭叔,別停下,去探索!
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