轉筒帆作為新型推進裝置，可以隨時根據風向調整轉速，充分利用風力；相比于傳統風帆，轉筒帆占用很小的甲板空間，受惡劣風況的影響不大，對側向風效果最明顯。
近年來，由于海上運輸成本及運量的優勢，海運成為全球貿易的重要途徑，但與此同時，船舶的排放污染物也逐年增加，對全球環境及氣候產生巨大影響。
隨著船舶環保標準的不斷提升，通過對風能等綠色能源的開發利用，以減少燃油消耗，成為航運業節能減排的一個重要方式。
由此不難看出，轉筒帆催生背景就是低碳環保的要求。轉筒帆的出現，使得船舶在降低運營成本及整體燃料消耗的同時極大地提高了經濟效益，減少了碳排放量，改善了大氣環境。
提到轉筒帆的節能原理，就不得不提馬格努斯（Magnus）效應。
馬格努斯效應在球類運動項目中普遍存在，以旋轉的球體為例，當球體的旋轉方向與氣流方向相同時，在該球體的一側產生低壓，另一側產生高壓。前進中的球體以順時針方向旋轉時，由于其下側與氣流運動方向相對，所以空氣流速較慢，從而使得球體下側受到的壓力比上側更大，從而產生一個向上的升力，球體在升力作用下運動軌跡發生偏轉的現象稱為馬格努斯效應。
根據馬格努斯效應，通過發動機產生旋轉的轉筒帆有摩擦力，會帶動周圍氣體共同旋轉。
當有側風吹過時，導致風筒一側的空氣流速加快，另一側流速減慢，流體流動速度越快壓力越低，旋轉風筒周圍流場將產生壓力差，進而為船舶前進提供推力。
轉筒帆系統，構造簡單、自重小，只需要很小的電機就能產生明顯的推力，且可以通過調整轉筒帆的轉速、升力大小等，從而實現能源合理分配，降低海運成本。
沒想到，馬格努斯效應“跨界”后，在海洋上大展身手，小小的身材轉著圈，就把風能轉換成了動能。
早在2018年，由中國船舶集團旗下上海船院為希臘船東Victoria Steamship設計的的64000噸散貨船“AFROS”號就已成功應用轉筒帆。
該船甲板上安裝4臺轉筒帆作為船舶輔助推進動力裝置，也是全球首艘安裝風動節能裝置的散貨船。
2021年，由上海船院設計的32.5萬噸超大型礦砂船交付。該船是世界上首艘配備轉筒帆的礦砂船，安裝了5臺轉筒帆，將使能效提高多達8%，每年由此可減排多達3400噸二氧化碳當量。
雖說轉筒帆技術19世紀已面世，但直到上世紀80年代才更有效地恢復應用，而將該技術應用到大型船舶上，則是近幾年間的事情。
現代的巨輪再次插上風帆的翅膀，不但降低了船只遠洋的能耗成本，減少了對環境的碳排放，而且可以降低船舶發動機的負載功率，從而有效地延長設備的使用壽命。
智慧的造船工程師將風帆這一古老裝置舊曲新唱，實在妙哉。
| 出 品：船次方工作室 x 上海船院
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