那是什么帆? - 帆布材料介绍

带女儿去公园玩儿，她问“那是什么花？“，

我想，我又不是植物学家怎么会知道，只能敷衍的回答“小黄花”。

但如果有人问我“那是什么帆？”我可不会只回答一句“大白帆”，毕竟我是认真玩船的人。

Dacron  大白帆



俗称“大白帆”，学名叫 Dacron，在服装界称为“的确良”Dacorn是一种纤维材料，可以纺织成布料。具有诸多完美的适合做帆的特性。我们来看看他有啥优点。 1. 低延展，能够在受力的情况下保持帆型。 2. 拉伸后能恢复，决定了帆的使用寿命。 3. 抗UV，帆可是要风吹日晒的。 4. 折叠，折叠不能损伤帆的强度。 5. 耐磨，存储可能摩擦大前帆的过帆也会和桅杆摩擦。 6. 断裂负载：决定了多大风能“爆帆”。 7 便宜：买得起
Dacron（大白）在这些方面都做的非常好。所以至今都是制作帆的主要材料。正常使用3~5年都能保持很好的帆型，差不多的价格区间上难觅对手。
不过在人们的苛刻要求下也发现了这种材料的一些不足。


Dacorn的布料是一卷一卷的，织布的工艺导致布料基本上都是纵向（fill）的抗拉伸能力强，横向（warp）的较弱。因为这个特点，大部分的crosscut帆（横切帆）都是垂直与后帆边的，这样做的好处一个是省材料，另一个就是帆纵向的受力大。



crosscut（横切帆） 指的是帆的剪裁

然而实际上帆的受力是个三角结构，横向和斜向的受力让Dacorn帆布吃不消了（见下图）。导致帆形不能很好地保持，降低寿命并影响速度。



这个时候人们就从两条路来解决这个问题：

1. 改变编制工艺，推出在横向上受力更强的材料，或者 在斜向上受力更强的材料。虽然有一定突破，但是还是不能做到任何方向都受力很强。

2. 改变帆的剪裁。把帆分成很多片，让这些片的角度与受力角度一致，所以就出现了“辐射帆”。



Radial 辐射帆



Radial（辐射帆） 或者 tri-radial（3片辐射帆），顾名思义就是辐射出去很多线，然后拼接成整体的两片或者三片。这种帆的优点就是多数采用横向受力的Dacorn材料，材料的最大受力方向和帆的受力方向一致，这样能更大的延长帆保持帆型的寿命。部分不受力的片可以用更轻薄的材料来降低整体重量。缺点也是有的，制作的边角废料多导致价格高出5%~10%。并且没有根本上突破编织布料的限制。



North的 bi-radial（两片辐射帆）
crosscut（横切帆）和radial（辐射帆）的主要区别就是保持帆型的寿命，在帆型完美的时候效果差别不大。然而这个世界上总是“没有最好，只有更好”。这个时候材料科学突飞猛进，出现了很多厉害的纤维。


这些纤维虽然没有一个能在综合能力上超越Dacorn，但是单项成绩非常突出。例如：carbon（碳纤维），低延展，负载大，抗UV，不怕折，其他还有 spectra/dyneema Twaron, technora kevlar vectran polyester Pentax。都是很不错的材料，但是能纺织的只有 spectra 和 vectran。把这两个材料加入传统的dacorn帆布也只能增加负载，对帆布在多个方向上负载不同的弱点也没啥好处。



Laminated （夹层帆）

是时候突破变编织方式！

1974年美洲杯上，澳大利亚队率先使用了一种夹层帆（Laminated）。这种帆打破了纤维必须编制在一起的限制，直白的说它就是两层薄膜中间用胶水把纤维线粘起来，这些纤维可以朝着任意方向，所以就解决了帆布在多个方向负载能力不同的问题，同时由于引入了更多的纤维，所以帆的负载能力和重量都有了很大的改善。



举个栗子，这个帆就是由6层组合，最外面两层是薄膜胶片，中间四层分别是 0度，90度，35度 和 12度的纤维组成，每个方向的纤维的材质也可以不同，编制密度也可以不同，这样基本上可以任意分配帆布在不同方向上的负载。在帆船领域是个巨大的突破。



这种帆在国内通常统称“赛帆”因为价格贵一些所以通常赛船采用。有的时候也叫胶片帆，因为最外层的膜和夹片材质差不多。

国内的俱乐部杯就为了所有队伍能便宜的参赛，所以禁止使用“胶片帆”。
虽然纤维很结实，但是外层的胶片耐磨度还是差一些，所以为了增加寿命会在胶片的外侧再贴一层薄薄的耐磨材料，这样的话帆就不透明了。根据用途和使用环境不同有的时候贴双面，有的时候只贴单面。


(这就是贴了一面半的效果)

然而这个世界上总是“没有最好，只有更好”。

夹层帆也有他的缺点，那就是在两片帆布的接缝处纤维并不是连续的，接缝处成为了它的弱点，负载能力也达不到纤维的极限。



（依然有缝隙）

Load-Path (径向负载）

随着技术发展，人们又想出了新的提高帆性能的方法。

那就是用计算机设计好一个帆型，然后用数控机床来一体成型制造两个“薄膜”，并将连续的纤维夹在薄膜中并粘合在一起，这样的帆：

1. 没有接缝，纤维骨架也是连续的

2. 采用真空+高温的粘合技术根本不适用胶水，用的材料更少质量更轻。

3. 计算机设计的完美帆型也可以毫无误差的制作出来。

堪称完美。





这种方法最早应该是north sail推出的取名3Di技术，然后其他大的帆厂也相继推出类似的技术，例如UK sailmaker的叫TITANIUM。但整体上把这种帆叫做 load-path技术，中文我猜可以叫做“径向负载”。



(Tp52 超级杯 都是用这种帆)

诞生于80年代的技术到现在除了超级赛船使用以外并没有太流行，这说明她也有着一个致命的缺点 —— 贵。

妥协版 Load-Path



想要load-path又不想太“贵”

。load-path贵是因为制作一体成型的帆很复杂且需要高科技，但是连贯的纤维并不复杂。所以人们发明了一种折中的技术，不一体成型但有连续的纤维骨架。



UK sailmaker叫做 X Drive。说来也简单，就是做个一半薄的crosscut的帆，然后在这个帆上附着上连贯的纤维，然后再贴一层保护膜固定住纤维的位置。相对传统的load-path，就是多了点儿胶水和保护膜的重量，价格却能便宜不少。

更先进的帆



35届美周杯开始采用了一种类似飞机机翼的硬帆。36届美周杯则采用了更超前的中空帆，这些帆都远要超出了我们的日常所以就不介绍了，但请记住帆船的航行从未停止。

总体而言：

俱乐部船，休闲船选Dacorn最好。高性能船，赛船，选夹层帆 或者妥协的load-path。高级赛船。load-path

最后发现球帆还没说，球帆不是这个体系的，下次再说。

很好的学习知识，关于帆的制作，最好再详细一点！

来自安卓APP客户端

带女儿去公园玩儿，她问“那是什么花？“，

我想，我又不是植物学家怎么会知道，只能敷衍的回答“小黄花”。

但如果有人问我“那是什么帆？”我可不会只回答一句“大白帆”，毕竟我是认真玩船的人。

Dacron  大白帆



俗称“大白帆”，学名叫 Dacron，在服装界称为“的确良”Dacorn是一种纤维材料，可以纺织成布料。具有诸多完美的适合做帆的特性。我们来看看他有啥优点。 1. 低延展，能够在受力的情况下保持帆型。 2. 拉伸后能恢复，决定了帆的使用寿命。 3. 抗UV，帆可是要风吹日晒的。 4. 折叠，折叠不能损伤帆的强度。 5. 耐磨，存储可能摩擦大前帆的过帆也会和桅杆摩擦。 6. 断裂负载：决定了多大风能“爆帆”。 7 便宜：买得起
Dacron（大白）在这些方面都做的非常好。所以至今都是制作帆的主要材料。正常使用3~5年都能保持很好的帆型，差不多的价格区间上难觅对手。
不过在人们的苛刻要求下也发现了这种材料的一些不足。


Dacorn的布料是一卷一卷的，织布的工艺导致布料基本上都是纵向（fill）的抗拉伸能力强，横向（warp）的较弱。因为这个特点，大部分的crosscut帆（横切帆）都是垂直与后帆边的，这样做的好处一个是省材料，另一个就是帆纵向的受力大。



crosscut（横切帆） 指的是帆的剪裁

然而实际上帆的受力是个三角结构，横向和斜向的受力让Dacorn帆布吃不消了（见下图）。导致帆形不能很好地保持，降低寿命并影响速度。



这个时候人们就从两条路来解决这个问题：

1. 改变编制工艺，推出在横向上受力更强的材料，或者 在斜向上受力更强的材料。虽然有一定突破，但是还是不能做到任何方向都受力很强。

2. 改变帆的剪裁。把帆分成很多片，让这些片的角度与受力角度一致，所以就出现了“辐射帆”。



Radial 辐射帆



Radial（辐射帆） 或者 tri-radial（3片辐射帆），顾名思义就是辐射出去很多线，然后拼接成整体的两片或者三片。这种帆的优点就是多数采用横向受力的Dacorn材料，材料的最大受力方向和帆的受力方向一致，这样能更大的延长帆保持帆型的寿命。部分不受力的片可以用更轻薄的材料来降低整体重量。缺点也是有的，制作的边角废料多导致价格高出5%~10%。并且没有根本上突破编织布料的限制。



North的 bi-radial（两片辐射帆）
crosscut（横切帆）和radial（辐射帆）的主要区别就是保持帆型的寿命，在帆型完美的时候效果差别不大。然而这个世界上总是“没有最好，只有更好”。这个时候材料科学突飞猛进，出现了很多厉害的纤维。


这些纤维虽然没有一个能在综合能力上超越Dacorn，但是单项成绩非常突出。例如：carbon（碳纤维），低延展，负载大，抗UV，不怕折，其他还有 spectra/dyneema Twaron, technora kevlar vectran polyester Pentax。都是很不错的材料，但是能纺织的只有 spectra 和 vectran。把这两个材料加入传统的dacorn帆布也只能增加负载，对帆布在多个方向上负载不同的弱点也没啥好处。



Laminated （夹层帆）

是时候突破变编织方式！

1974年美洲杯上，澳大利亚队率先使用了一种夹层帆（Laminated）。这种帆打破了纤维必须编制在一起的限制，直白的说它就是两层薄膜中间用胶水把纤维线粘起来，这些纤维可以朝着任意方向，所以就解决了帆布在多个方向负载能力不同的问题，同时由于引入了更多的纤维，所以帆的负载能力和重量都有了很大的改善。



举个栗子，这个帆就是由6层组合，最外面两层是薄膜胶片，中间四层分别是 0度，90度，35度 和 12度的纤维组成，每个方向的纤维的材质也可以不同，编制密度也可以不同，这样基本上可以任意分配帆布在不同方向上的负载。在帆船领域是个巨大的突破。



这种帆在国内通常统称“赛帆”因为价格贵一些所以通常赛船采用。有的时候也叫胶片帆，因为最外层的膜和夹片材质差不多。

国内的俱乐部杯就为了所有队伍能便宜的参赛，所以禁止使用“胶片帆”。
虽然纤维很结实，但是外层的胶片耐磨度还是差一些，所以为了增加寿命会在胶片的外侧再贴一层薄薄的耐磨材料，这样的话帆就不透明了。根据用途和使用环境不同有的时候贴双面，有的时候只贴单面。


(这就是贴了一面半的效果)

然而这个世界上总是“没有最好，只有更好”。

夹层帆也有他的缺点，那就是在两片帆布的接缝处纤维并不是连续的，接缝处成为了它的弱点，负载能力也达不到纤维的极限。



（依然有缝隙）

Load-Path (径向负载）

随着技术发展，人们又想出了新的提高帆性能的方法。

那就是用计算机设计好一个帆型，然后用数控机床来一体成型制造两个“薄膜”，并将连续的纤维夹在薄膜中并粘合在一起，这样的帆：

1. 没有接缝，纤维骨架也是连续的

2. 采用真空+高温的粘合技术根本不适用胶水，用的材料更少质量更轻。

3. 计算机设计的完美帆型也可以毫无误差的制作出来。

堪称完美。





这种方法最早应该是north sail推出的取名3Di技术，然后其他大的帆厂也相继推出类似的技术，例如UK sailmaker的叫TITANIUM。但整体上把这种帆叫做 load-path技术，中文我猜可以叫做“径向负载”。



(Tp52 超级杯 都是用这种帆)

诞生于80年代的技术到现在除了超级赛船使用以外并没有太流行，这说明她也有着一个致命的缺点 —— 贵。

妥协版 Load-Path



想要load-path又不想太“贵”

。load-path贵是因为制作一体成型的帆很复杂且需要高科技，但是连贯的纤维并不复杂。所以人们发明了一种折中的技术，不一体成型但有连续的纤维骨架。



UK sailmaker叫做 X Drive。说来也简单，就是做个一半薄的crosscut的帆，然后在这个帆上附着上连贯的纤维，然后再贴一层保护膜固定住纤维的位置。相对传统的load-path，就是多了点儿胶水和保护膜的重量，价格却能便宜不少。

更先进的帆



35届美周杯开始采用了一种类似飞机机翼的硬帆。36届美周杯则采用了更超前的中空帆，这些帆都远要超出了我们的日常所以就不介绍了，但请记住帆船的航行从未停止。

总体而言：

俱乐部船，休闲船选Dacorn最好。高性能船，赛船，选夹层帆 或者妥协的load-path。高级赛船。load-path

最后发现球帆还没说，球帆不是这个体系的，下次再说。

很好的学习知识，关于帆的制作，最好再详细一点！

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