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[作品分享] 转帖(机翻)高纬度探险帆船Bagheera的设计和建造

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发表于 2021-11-5 12:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 begun 于 2021-11-5 12:59 编辑

原文在:
https://www.sailmagazine.com/cruising/building-expedition-vessel-bagheera

Building Expedition Vessel Bagheera

ERIK DE JONG


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当冒险进入更高纬度时,没有什么能比得上钢壳了!

2019 年初,52 英尺的钢质探险船Bagheera庆祝了她的 10 岁生日。在那段时间以及之后的几年里,她带着我的妻子 Krystina、我们的客户和我在北极和亚北极水域航行了 75,000 多英里。这是关于Bagheera如何诞生的故事以及对她设计的反思。
我出生在荷兰,由热爱航海的父母抚养长大。当我 10 岁的时候,我们开始在全家度假期间在高纬度地区航行。正是在这些航行中,我开始思考海上生活,探索世界上最偏远的角落。
12岁那年,父母决定造一艘新船,我和职业造船师父亲一起去找造船师,敲定了设计的购买。我对这个价格感到震惊,计算出我每周要攒下 200 多年的零用钱才能买得起我自己的设计。那一刻,我决定成为一名游艇设计师,这样我就可以节省设计成本。幸运的是,我 12 岁的自己不知道建造或维护成本,这种幸福的知识缺乏帮助我在阅读所有能找到的关于造船和设计的书籍时保持梦想。




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荷兰下水日:Bagheera黑色船体和黄色甲板在恶劣天气下最大限度地提高了她的能见度

到我 16 岁时,我设计了Bagheera,一艘 52 英尺的探险帆船,尽管直到一年后我才能上大学并开始接受造船工程师的专业教育。设计在我的大学讲座之间进行了调整,到三年半的课程结束时,Bagheera设计成为我的毕业设计。大约在这个时候,我终于鼓起勇气给父亲看图纸,征求他的专业意见。他一言不发地研究了一段时间的图纸,然后在感觉像是永恒之后问了一个简单的问题:我们什么时候开始建造?
我对财务、作为一名学生和没有高薪工作的事情有些口吃,因为我并不真的打算立即开始建设。不过,我父亲计算出购买钢材不会花费太多,并提醒我不必一次购买所有钢材。两个月后,一卡车钢材被运到荷兰我父母家附近的一个小建筑群。现在毫无疑问我将如何度过我的晚上和周末。




我父亲和我花了四年半的时间建造了一艘技术完成的船(没有内饰)并准备好航行。所有的工作都是在公开场合手工完成的。我们唯一可用的重型设备是叉车。
Bagheera 的设计特点是基于我与家人一起航行 20 年的经验,结合我在大学期间作为兼职帆船制造者工作的海洋竞赛经验以及我在各种船只上进行的交付. 我的设计简介是她简单、低成本、低维护、快速、冰加固、绝缘良好、舒适、易于单手操作并且能够自主生存一年。我还希望她有足够的力量推动 5/10 的冰层(其中 50% 的水面被浮冰覆盖;3/10 通常是帆船通过的最大值);并且能够在北极越冬而不受损害。
早春下水后,我们等待一个强烈的低点在北海上空移动,给这艘船一个很好的实践测试。我们前半段顺风航行,后半段逆风航行到挪威,仅用了一天半的时间就完成了330英里。在挪威海岸的埃格松过夜后,我们在类似的时间范围内航行回荷兰,风更猛烈,海面更加混乱。在我们穿越北大西洋到达新斯科舍省之前,这次航行产生了一份维修和改进清单,我在那里接受了一份造船工程师的工作。我需要完成的任务之一是修复变速箱中缓慢漏油的问题;将磁力舵罗盘抬高到甲板上方,从而减少来自船体钢质船体的干扰;添加一些扶手;对主帆收帆系统进行一些小改动;重新校准自动驾驶仪;改造杰克线;在驾驶舱中增加了几个死眼,用于连接生命线;在甲板下方添加一些防滑装置;并安装 Navtex 系统,以便更好地接收纽芬兰附近 Grand Banks 的冰信息。
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从荷兰出发,我们航行到奥克尼群岛,在那里我们短暂停留,然后继续前往哈利法克斯。从理论上讲,我们想要向北航行足够远的地方,以便低洼将通过我们的南部,提供东风。然而,那年春天,低谷被推向更远的北方,我们最终在逆风航行了 19 天,通常是在烈风中。那是巴希拉的洗礼,她以绚丽的色彩经受住了。
那年冬天,我完成了内部装修,巴希拉开始了她在北极租船的职业生涯。多年来,我们促进了研究、电影、摄影和登山项目,并接待了希望访问偏远地区的冒险家、游客和建造英里的海上水手
在我们的航行中,巴希拉已经证明她可以承受大自然(和人类的愚蠢!)可以扔给她的任何东西。我们从来没有一刻感到不安全或不确定她将如何表现。有一次,我们不得不将她推过 8/10 或 WMO 定义的“关闭”冰层,以逃离冰封锚地并穿越 35 英里的厚重海冰。发动机不得不加班,我们需要在狭窄的弯道中进行机动,但事实证明,巴希拉的方向舵、推进系统和冰加固能够胜任这项工作,我们毫发无损地完成了任务。
在其他时候,我们在海上和锚地都克服了飓风强度的风。早春从纽芬兰航行到格陵兰岛时,我们遭遇了一场西风风暴。Bagheera以 9 节的速度在波束范围内航行,在波浪中游弋,好像它们甚至都不在那里,直到一波比任何其他波浪都高得多、陡峭的海浪突然冒出来。在我采取任何形式的行动之前,桅杆已经在水下。然而,几秒钟后,船又直立起来,把甲板上的水抖掉,然后加速回到她最喜欢的速度,就好像什么都没发生过一样。除了下面一个装满意大利面和一瓶橄榄油的容器弄得一团糟外,绝对没有损坏。




Bagheera全速撞上了未知的岩石,由于自动驾驶仪的错误,她曾经撞到了一座冰山,将我们 110 磅的锚像折纸一样折叠在船头周围——但同样,在这两种情况下,船都没有受到任何形式的损坏. 还有一次,在格陵兰迪斯科湾的一个侧臂上,我们认为该区域有 5 英尺的潮差,我们决定在 17 英尺深的水中抛锚,因为它仍在泛滥。0300 时,我们被厨房柜台上的酒杯破碎的声音惊醒,意识到巴希拉的倾斜度超过了 20 度。显然,迪斯科湾东南角的潮汐范围更像是 12 英尺,而巴希拉则躺在 4 英尺深的水中。不用说,龙骨的坚固结构甚至没有记录这一事件。
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Bagheera的踪迹和作者在遥远北方的广泛旅行

我的另一个设计要求是船应该航行良好,尤其是在轻空气和迎风的情况下。大多数远征式船只在这两个方面都缺乏。Bagheera不可能那样,因为北方经常出现轻空气,在这个地区大约有一半的时间是逆风航行。微风能力主要由润湿表面和帆面积之间的比率决定。我们选择了我们可以建造的尽可能最小的润湿表面,并将钻机尺寸增加了 30%,是这种风格和尺寸的船只的典型尺寸。这导致在北极半永久性高压区航行时对发动机小时的需求减少。
为了逆风航行,我们选择了 10 英尺深的固定龙骨,几乎所有的压载物都在下三分之一处。这种深龙骨的优点之一是您可以用更少的压载物获得相同的扶正力矩,从而减轻船的总重量。这一点尤其重要,因为Bagheera是由钢制成的,并且经过大量加固以抵御冰雪。通过降低她的重心,我们可以将压载比降低到仅 25%,并且仍然有一艘坚固的船。为了进一步降低巴希拉的重心并保持重量不在两端,柴油箱主要在龙骨鳍上,电池就在龙骨连接到船体的顶部,发动机就在它们后面,锚链(称重略多于 900 磅)位于水线下方约 3 英尺的桅杆底部。所有这些都增加了船的稳定性,并使她的帆非常直立。凭借高大的船具和深龙骨,Bagheera 以我们从未见过的其他巡航船的方式逆风航行,即使在大海中风以 50 节的速度吹动鼻子时也能取得良好的进展。
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Bagheera在冰封的港口完美地待在家里;

虽然Bagheera 的龙骨在水深方面从来都不是问题,但 10 英尺大约是在造船厂的旱地上处理一艘船的最大实际深度,我们偶尔会遇到无法将她举得足够高的码。尽管如此,性能优势还是超过了任何拖运带来的不便。
住宿条件非常简单。船被组成内部的各种舱壁分成六个水密舱室,这些舱壁也很好地隔热,以保持内部温暖并阻挡噪音。当我们在高海拔的北极过冬时,我们可以用防水门关闭船的某些部分,从而留下一个小而隔热良好的空间,可以有效地加热。
钢船因生锈桶和维护噩梦而闻名。但根据我们的经验,假设选择并正确应用合适的油漆系统,它们将几乎无需维护数十年。巴希拉涂有两部分环氧树脂,最初是为大型商业货船开发的。为建造船只而采购的钢材经过预喷砂处理并涂有焊接底漆。到了油漆的时候,我们在第一天对船的一半内部进行了喷砂,清理了所有的沙子和灰尘,然后用蚀刻底漆对该区域进行了油漆。第二天,我们做了里面的另一半,第三天,我们完成了船的外面。内部接受了四层底漆和一层面漆。最重要的是,我们应用了一种气密、阻燃、两部分的聚氨酯绝缘泡沫,厚度从 3 英寸到 6 英寸不等。我们在外面涂上 12 层厚底漆和两层最终颜色的面漆。在选择颜色时,我们想使用一些突出的东西,令人难忘并具有附加值。在阅读了关于海上游艇能见度的各种文章后,我们得出结论,船体的顶部应该是深色的,甲板应该是明亮的。研究表明,在恶劣天气下,从舰桥上可以更清楚地看到深色船体,而在执行搜寻与援救任务时,从空中可以更好地看到明亮、对比鲜明的颜色。我们选择了黑色和黄色,因为这两种颜色相得益彰,而且很容易习惯。一个无意但非常受欢迎的附带好处是,黄色是与自然和野生动物摄影形成对比的绝对亮丽的颜色。船上有很多专业和半专业摄影师,他们似乎都喜欢自然与自然之间的对比。我们得出结论,船体的顶部应该是深色的,甲板应该是明亮的。研究表明,在恶劣天气下,从舰桥上可以更清楚地看到深色船体,而在执行搜寻与援救任务时,从空中可以更好地看到明亮、对比鲜明的颜色。我们选择了黑色和黄色,因为这两种颜色相得益彰,而且很容易习惯。一个无意但非常受欢迎的附带好处是,黄色是与自然和野生动物摄影形成对比的绝对亮丽的颜色。船上有很多专业和半专业摄影师,他们似乎都喜欢自然与自然之间的对比。我们得出结论,船体的顶部应该是深色的,甲板应该是明亮的。研究表明,在恶劣天气下,从舰桥上可以更清楚地看到深色船体,而在执行搜寻与援救任务时,从空中可以更好地看到明亮、对比鲜明的颜色。我们选择了黑色和黄色,因为这两种颜色相得益彰,而且很容易习惯。一个无意但非常受欢迎的附带好处是,黄色是与自然和野生动物摄影形成对比的绝对亮丽的颜色。船上有很多专业和半专业摄影师,他们似乎都喜欢自然与自然之间的对比。在 SAR 任务的情况下,对比色从空中显示得更好。我们选择了黑色和黄色,因为这两种颜色相得益彰,而且很容易习惯。一个无意但非常受欢迎的附带好处是,黄色是与自然和野生动物摄影形成对比的绝对亮丽的颜色。船上有很多专业和半专业摄影师,他们似乎都喜欢自然与自然之间的对比。在 SAR 任务的情况下,对比色从空中显示得更好。我们选择了黑色和黄色,因为这两种颜色相得益彰,而且很容易习惯。一个无意但非常受欢迎的附带好处是,黄色是与自然和野生动物摄影形成对比的绝对亮丽的颜色。船上有很多专业和半专业摄影师,他们似乎都喜欢自然与自然之间的对比。Bagheera的甲板颜色。这也导致Bagheera非常容易识别。




我们对钻机非常满意。桅杆由 Selden 制造,质量和性能都非常出色。它有一个内部导轨,它是挤压件的一部分,允许主帆车在桅杆内。除了避免使用昂贵、高维护的外部导轨外,这还可以减轻高空重量。我自己制作了我们的 Hydranet Radial 帆——聚酯和迪尼玛的编织混合物,非常耐用、灵活和轻便。75,000 英里后,我们仍在使用原始风帆,它们的形状几乎与新船相同。
Bagheera 的电子产品非常简单。没有仪器与另一个仪器通信,这基本上意味着机上没有网络。紧急情况备用电池组将独立为主要通信设备和重要导航设备供电。所有的电子设备都是古野制造的,没有一个让我们失望。即使我们遭受了直接雷击,大多数仪器仍继续工作。对于长距离通信,我们使用 Iridium 和 2017 年安装的主机飞行员。它为我们提供了每秒 128 KB 的互联网,而且似乎从未下降过任何一点。
令人失望的是,我们的两个自动驾驶仪并非没有故障。第一个是古野导航仪,最初驱动由 Jefa 制造的电动机。然而,离合器不断失效,导致飞行员无法再接合。我们在古野驱动的象限中添加了一个液压油缸,并添加了一个 Simrad 自动驾驶仪,它驱动一个全新的电动机,同样由 Jefa 提供。尽管它是一个非常昂贵的装置,但它已经失败了四次,每次都出于不同的原因。问题一直在保修期内解决,但绝对是脖子疼。电动机是另一回事——它也不断出现故障,而且离合器充其量也很脆弱。经过八年与制造商的斗争和非常高的账单,我们决定放弃他们,转而依靠液压系统。到目前为止,古野本身从未错过任何节拍,
发动机本身就是一个故事。出于预算原因,我们安装了一台已有 30 年历史的重建福特雷曼兄弟。重型、中等转速、六缸柴油机,非常简单,不需要特殊知识或工具来保持运行。它只有一个大的设计缺陷,我们发现了两次。还冷却喷油器的燃油回油管位于摇臂盖下方,这意味着回油管中 36 个连接处的任何泄漏都不会被注意到,直到发动机停止——这是因为发动机油被柴油稀释并失去润滑能力。结果是无法修理的发动机被卡住,必须完全重建和机加工曲轴。第一次发生这种情况是在 2014 年,当时我们在格陵兰岛。
出于同样的原因,下一次失败发生在我们前往北极的途中。引擎熄火时,我们离家只有 30 英里。这一次,福特雷曼被现代共轨洋马取代 - 重量减半,尺寸减半,噪音更小,节省大量燃料,但最重要的是,与福特相比,几乎免维护。不利的一面是它花费了很多钱,而且我们又花了 10 天的时间才完全重建机舱,而我们承受着很大的压力,要为我们承诺的北极研究项目向北行驶。
巴希拉还有很多年要走。就我们的旅行方式、我们在建造时所掌握的知识以及可用预算而言,Bagheera是完美的,而且她的维护成本低。在与Bagheera一起航行了 10 多年之后,我们几乎没有什么不同的做法。




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LOA 51 英尺 8 英寸
LWL 46 英尺 11 英寸
横梁 14英尺 11 英寸
吃水10 英尺
位移40,000lb
镇流器12,800 磅
航行面积1,615 英尺2(主要和 105% 热那亚)
燃料/水(GAL) 423/502
编者注: Erik de Jong 和他的妻子 Krystina Scheller 从孩提时代就开始了蓝水巡航。他们在格陵兰相遇并从此一起航行。温特斯,他们住在阿拉斯加锡特卡的岸上,2016 年美国巡航俱乐部“青年航海者”奖的首届获得者德容在那里担任海洋顾问和造船工程师。Summers,他们在当地和北极航行,并在Bagheera上经营冒险和研究包机业务(详情请参见bagheerasailing.com
美国巡航俱乐部 (CCA) 是北美首屈一指的海上巡航和赛车组织。它由1300多名远洋水手组成,在美国、加拿大和百慕大各地设有14个站点,并与皇家百慕大游艇俱乐部一起组织两年一度的纽波特百慕大帆船赛。有关 CCA 的更多信息,请访问cruisingclub.org
Erik de Jong 的故事和照片,美国游轮俱乐部,Bras d'Or Station
2021 年 7 月



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