近日，法国知名企业米其林公司(Michelin)的充气风帆Wing Sail Mobility(WISAMO)系统获得了船级社颁发的原则性认可(AiP)证书。

目前，WISAMO风帆系统已安装在南太海运公司——南泰斯海事公司(MN)的滚装船“MN Pélican”号上，所安装的WISAMO风帆表面积为1076平方英尺。

“MN Pélican”号长155米，8600dwt，租给了Brittany Ferries公司，在英国普尔和西班牙毕尔巴鄂之间的航线上运营。

米其林表示，这是这一创新解决方案进一步发展的重要一步，该系统安装在“MN Pélican”号上将使该系统可以在商业航海条件下进行测试。如果试验成功，所积累的经验将有助于未来建造更大的WISAMO风帆。

据了解，米其林的充气风帆WISAMO于2021年首次推出，是一种充气可折叠和自动化的翼帆系统。在进入港口或经过桥下时WISAMO翼帆可进行伸缩。WISAMO充气风帆由米其林的而研发部门与两位瑞士发明家合作发明，设计灵感是来自飞机机翼，属于翼型风帆。可安装在大多数商船和游艇上，尤其适合安装在滚装船、散货船、油船和液化气船等船型上，且适用于新造船和改装船。

目前，米其林只测试了1000平方英尺的风帆版本，据该公司表示，之后还将测试3000到5000平方英尺等尺寸的风帆版本，然后将进入全面生产。

2021年6月至12月期间，米其林在知名法国环球赛事选手Michel Desjoyeaux的帆船上对该系统进行了一系列测试，并取得了非常积极的成果。2022年，米其林将其WISAMO翼帆系统安装在了“MN Pélican”号上，准备开启测试的第二阶段，据介绍，这是WISAMO首次应用在商船上。

米其林的充气风帆WISAMO最大创新点在于——充气。那么，不禁要问：

传统固定风帆都是采用刚性设计，为何米其林会想出充气方式做风帆？难道是因为习惯操作(轮胎就是充气的)？

米其林表示，开发充气风帆WISAMO需要公司的创新的同时，还需要公司具备在高科技材料专业知识方面的经验，特别是在充气结构领域。

130年来，米其林一直致力于积攒充气结构和高科技材料领域的专业技术。2021年，米其林集团收购了法国创新初创公司AirCaptif，以扩大集团非轮胎方面的业务。此举无疑将加快米其林公司在新兴市场上更好的开展各类活动。而且，此次收购也属于公司“超越轮胎”的可持续增长战略的一部分。

AirCaptif是一家拥有创新技术的法国初创企业，也是超轻充气结构领域的专家。这一举措不仅为充气翼帆WISAMO的开发提供了保障，还充分体现了米其林在非轮胎业务方面的增长雄心。

图源/Michelin

据米其林介绍，AirCaptif配备超现代工业手段，提供超轻现代组装的充气结构。这些解决方案使用简单，且比钢轻10倍，选择单一充气点，快速且简单。它们在航空、医学、建筑甚至休闲等领域都有应用。

充气的风帆在稳性等方面是否会存在不足？

米其林表示，充气风帆不是采用传统的布帆制成。米其林公司的四大高科技材料业务之一便是可持续柔性复合材料。米其林公司专门针对充气解决方案提出了相应的复合材料解决方案。第一次技术测试已经证实其可行性，此外，充气风帆WISAMO的外形还可在20至30度范围内实现最佳逆风性能。

每当不需要或出现障碍时，翼帆就会折叠收纳在船上 图源/Michelin

有趣的是，比起传统风帆的外型，这些雪白、大而折边的巨型充气风帆与胖乎乎的米其林吉祥物车胎人的橡胶褶皱很好地结合在一起，对此，米其林方还打趣的说，这好比一个非常显眼的米其林广告牌一样，没什么不好。

米其林充气风帆的优势有哪些？

米其林表示，充气风帆WISAMO系统操作简单，其设计还可有效解决风帆应用在桥梁和港口等障碍物下的航行难题，风帆的桅杆是可伸缩的，使船舶可以轻松进入港口和从桥下通过，这可以让船舶实现在所有的海上航线上航行。而且，米其林的第一次技术测试已经证明了这一点，该系统适用所有的海上航线，可以方便地通过港口和桥梁。

针对障碍物下航行的问题，目前已经有解决方案，例如Norsepower的可倾斜旋筒风帆(Rotor Sail)。充气风帆WISAMO 不同于其他产品的创新点在哪里？

米其林表示，充气风帆WISAMO操作便捷，该系统采用集成式空气压缩机为帆充气，可以通过按钮来充气或放气，因配备了测量风向和风速的传感器，可自动旋转至迎风角度，不需要特别安排船员操作。它的易用性意味着不需要特别的培训，因此，工作人员的日常工作不会受到影响。

此外，充气风帆WISAMO可有效应对变化多端的海上复杂情况。充气风帆WISAMO能够通过气体充放实现风帆的快速收放，即使面对暴风雨也没问题，膨胀的风帆能有效吸收能量，如果天气恶劣也能迅速收起。

充气风帆在环保方面的贡献有哪些？

米其林表示，充气风帆WISAMO系统不仅可使船舶减少燃料消耗，还可降低船舶的二氧化碳排放，根据船舶的类型、航线或主要天气条件，该系统可为每艘船舶节省高达20%的燃料。根据风力和使用的路线，这一水平可以进一步提高。米其林的模拟显示，在跨大西洋航线的一段上，二氧化碳减少了35%。

除了上述创新型充气风帆外，目前市面上还有哪些风帆类型呢？

翼帆

瑞典船舶设计与管理公司Wallenius Marine正在与瑞典皇家理工学院(KTH)以及SSPA公司联合开展一项风帆动力汽车运输船(wPCC)研发项目，并推出了名为Oceanbird的概念船型，号称是全球最大的风帆动力货船，预计将于2024年投入运营。

Oceanbird船长200米，宽40米，平均航速10节，最高航速可达16节，安装5台可升降翼帆装置，同时配备一台辅助发动机，可在12天内穿越大西洋，可运载7000辆汽车，也能装载又高又重的散装货物，相比现有船舶，碳排放可降低90%。

翼帆由钢和复合材料制成，可360度旋转以最佳方式捕获风力。当船舶需要在桥下通行或者遭遇强风需要减少翼帆表面以降低速度时，伸缩式结构可将翼帆装置高度从105米降到45米。

与传统风帆相比，翼帆不仅与飞机机翼有更多共同点，而且它们还以非常复杂的方式与船体相互作用。这意味着可以非常有效地利用风力，船体和翼帆的不同部分紧密配合，从而提高船舶性能。

三翼风帆

瑞典船舶设计与管理公司Wallenius Marine正在与瑞典皇家理工学院(KTH)以及SSPA公司联合开展一项风帆动力汽车运输船(wPCC)研发项目，并推出了名为Oceanbird的概念船型，号称是全球最大的风帆动力货船，预计将于2024年投入运营。

Oceanbird船长200米，宽40米，平均航速10节，最高航速可达16节，安装5台可升降翼帆装置，同时配备一台辅助发动机，可在12天内穿越大西洋，可运载7000辆汽车，也能装载又高又重的散装货物，相比现有船舶，碳排放可降低90%。

翼帆由钢和复合材料制成，可360度旋转以最佳方式捕获风力。当船舶需要在桥下通行或者遭遇强风需要减少翼帆表面以降低速度时，伸缩式结构可将翼帆装置高度从105米降到45米。

与传统风帆相比，翼帆不仅与飞机机翼有更多共同点，而且它们还以非常复杂的方式与船体相互作用。这意味着可以非常有效地利用风力，船体和翼帆的不同部分紧密配合，从而提高船舶性能。

三翼风帆

英国能源科技公司Windship Technology日前宣布，该公司具有专利的三翼风帆装置已经获得了船级社的原则性认可(AiP)。

Windship Technology的风帆设计采用复合材料建造，减轻了其在高处的重量。风帆部署在船上的钢制十字形底座上，该底座与船舶形成交叉点，并容纳升降机构，这对于进入港口和通过桥梁尤其重要。风帆装置可以根据装卸作业的需要进行升降，在运营过程还能自动控制，通过旋转从可用的风力中获得最大的动力优势。

新型风帆推进系统

日本名村造船正联手日本船东NS United Shipping共同开发一种用于183000载重吨好望角型散货船的风帆动力节能系统。

据介绍，该系统的特点包括可以在没有风力或处理货物时收回到甲板下，能够横向展开以便从风力中获得最大推进力，通过设置多种标准来确定风帆形状并采用不同形状的风帆，从而保障船桥上的能见度符合法规要求。名村造船已经为这种风帆系统申请了专利。

OceanWings®风帆

由法国VPLP Design、法国Alwena Shipping、中国船舶上海船舶研究设计院和法国AYRO联合开发的“Trade Wings 2500”低碳2500箱集装箱船获得船级社颁发的原则性认可(AiP)证书。

“Trade Wings 2500”总长197米，船宽32米，载重量为32500吨，可装载2500个20尺集装箱，配有700个冷藏箱插座，由六个OceanWings®风帆和吊舱联合推进。在码头，风帆可通过垂直的滑杆机械装置进行部分回收，以减小对装卸货的影响。

相较传统推进方式，以4000海里跨大西洋航线为例，在相同航速下，“Trade Wings 2500”最高可减少35%CO2排放量，其中OceanWings®贡献率占比57%。

硬翼帆

商船三井一直在从事风帆动力的研究。此前，商船三井已经与大岛造船等合作伙伴开展了“Wind Challenger”研发项目，共同推出了硬翼帆式风力推进装置，并在2019年10月获得了船级社颁发的原则性认可(AiP)。这种装置通过可伸缩的硬翼帆利用风能作为推进力。

2020年12月，商船三井在大岛造船订造了首艘配备硬翼帆式风力推进装置的风帆动力巴拿马型散货船。预计这艘配备了风力推进装置的散货船将能够使每次航行的燃料消耗降低5%至8%。与同类型传统船舶相比，在日本-澳大利亚航线上将能减少5%的温室气体排放，在日本-北美西海岸航线上能够削减8%的温室气体排放。

固体风帆

法国庞洛邮轮(PONANT)正在其“Le Ponant”号邮船上试验固体帆概念(Solid Sail concept)。这种采用玻璃纤维、碳和环氧树脂板制造的碳-板条框架新型风帆在2009年和2017年申请了两项专利。由于该风帆将大大减少与推进相关的能耗，因此将大幅降低对环境的影响。

旋筒风帆

2018年，马士基集团旗下的马士基油轮Maersk Tankers公司，首次在其成品油船上尝试利用了这一风能技术推进航行。

“MAERSK PELICAN”是马士基油轮项目中全球成品油船首次安装风动力能源技术。该“旋筒风帆”顺利完成安装及各项测试，对船舶航运节能环保起到了积极的推动作用。

旋筒风帆是大型圆柱形机械风帆，旋转产生压力差，称之为马格努斯效应(Magnus Effect)，从而推动船舶前进，为船舶提供辅助风动力，达到降低燃料消耗、减少污染排放、优化能效利用的效果。

此次安装在船上的旋筒风帆高30米，直径为5米，是当时世界最大的风帆。

除了马士基，还有芬兰船东Bore公司旗下的一艘9700载重吨级的滚装船“M/S Estraden”轮，液化天然气动力邮轮“M/S Viking Grace”也使用了旋筒风帆。

可倾斜旋筒风帆

铝业巨头Hydro公司为其滚装船“SC Connector”号安装了芬兰辅助可再生风力推进系统提供商Norsepower的两个可倾斜旋筒风帆(Rotor Sail)，由Norsepower和SEA-CARGO联合开发，高35米、宽5米，在需要时可以倾斜至几乎水平，以适应船舶的航行要求。

SEA-CARGO预计，利用旋筒风帆技术，“SC Connector”号全年的燃料消耗和二氧化碳排放将减少四分之一。

“风筝”系统

Seawing是一个1000平方米的伞翼，在海拔200米以上动态飞行，旨在充分利用风力，将燃料消耗和排放减少10%至40%。Seawing以超过100公里/小时的速度沿着8子轨迹动态飞行，产生的牵引力是静态“风筝”或帆的10倍。