这艘风力通勤渡轮的建造方式就像一艘赛艇

尽管通勤渡轮非常方便，但大多数渡轮都是污染严重的机器。高速渡轮平均每天要消耗 6,600 加仑燃油。将这个数字乘以旧金山湾等繁忙水道上的客船数量，就会发现大量的废柴油。“您可以驾驶凯迪拉克凯雷德穿过金门大桥，每加仑燃油可行驶 19 英里，但这比乘坐目前运营的渡轮系统更环保，”加州纳帕 Wind+Wing Technologies (WWT) 总裁杰伊·加德纳 (Jay Gardner) 表示。加德纳声称他的公司可以将柴油消耗量减少多达 40%。

WWT 正在开发一种利用丰富且免费的自然资源——风能的渡轮。专门设计的双体船将不再仅仅依靠发动机动力，而是配备垂直碳纤维“翼帆”，类似于上届美洲杯帆船赛中采用的那种。翼帆面积巨大，接近 3,000 平方英尺，可吸收高达 72,000 磅的风力。（WWT 正在与航海工程师合作，通过设计带有纹理肋条的内部舱壁来确保渡轮保持稳定，这些舱壁可以将巨大的风力分散到船的两个船体上。）翼帆将配备 GPS 系统和船舶数据记录器，并由光伏电池供电。与电动或清洁柴油发动机配合使用，翼帆可自动调整位置以捕捉风力，从而提供额外的推进力。

与传统的布帆不同，这种机翼不需要任何专业知识即可操作，而这在过去一直是风力商用船的一大障碍。当渡船操作员想要松开机翼时，例如在停靠或风力特别大的情况下，他们不必将机翼折叠起来。相反，船员只需将机翼置于中立位置即可。更妙的是，使用和松开机翼的过程是完全自主的。“船员不需要知道任何有关机翼或机翼工作原理的知识，”制造机翼的公司 Photon Composites 总裁理查德·詹金斯 (Richard Jenkins) 解释说。“它实际上是一个开关系统。”

WWT 计划为可载 149 名乘客的定制渡轮配备两个 75 英尺高的机翼。最终，该设计可以扩大到可载 500 名乘客。虽然一对机翼 200 万美元并不便宜，但 WWT 表示，它们很可能在不到两年的时间内通过节省燃料收回成本。该公司已经在一艘较小的 42 英尺原型船上进行了测试，目前正在与公共和私人投资者洽谈，为旧金山和金银岛之间的航线提供服务。该项目可能在 2020 年投入使用。最终，渡轮旅行将适合现代、环保的城市。

工作原理

1. 翼

每个机翼重约 4,000 磅，通过一个 75 英尺长的可自由转动的脊柱与船体相连。三个麦克风测量来自风的音频信号。然后计算机分析读数以确定风向。

2. 调整片

根据实时风向，执行器将机翼顶部最外侧的薄片偏移 15 度。这一动作迫使调整片移动机翼，从而为渡轮提供推力，推动其前进。

3. 平衡重量

200 磅重的铅梁平衡了机翼的重量，使其对风向的微小变化也能敏感。

4.太阳能电池

一个九平方英尺的光伏电池可产生约 50 瓦的电力来操作风速传感器、机翼控制装置、GPS 和通信工具。

5. 隔板

与传统帆船不同，这些渡船需要内部舱壁，舱壁与双体船的宽度相同。舱壁将均匀分散船翼对船体的压力（高达 72,000 磅），确保船体稳定。

本文最初发表于 2015 年 4 月的《大众科学》杂志，标题为“一艘像赛艇一样建造的通勤渡轮”。它已针对网络进行了扩展。