034.1851年：美洲杯帆船赛

　　美洲杯帆船赛始于1851年，是第一批国际快艇赛事之一。

　　横帆木帆船（1492年），碳纤维（1879年），霍尔-赫劳尔特电解炼铝法（1889年），钛（1940年），波音747大型喷气式客机（1968年）

　　什么竞技赛可以由工程师在一张空白的纸上，任他们的想象力自由疯狂地驰骋？这就是始于1851年的美洲杯帆船赛。这个比赛也有规则，但是在那些规则之下，工程师依然有很大的自由。而在这样的自由中，设计创造了革命性的历史。

　　例如，最新一批的帆船可以在开阔的水面上以每小时超过45英里（72千米）的速度行驶。船速有时可以是风速的两倍：如果风速是每小时20英里（32千米），船速可以达到每小时40英里（64千米）。他们的船帆的高度和坚固程度都可以与一栋十七层的建筑媲美。船体可以非常之大：86英尺（26米）长，46英尺（14米）宽，可以承载11名船员。

　　船怎么可能在以风力为动力的情况下时速达到45英里（72千米）呢？其答案藏在多个工程学领域之中。比如，为了使船又轻又坚固，其材料几乎完全是由碳纤维和钛合金组成的。为了减轻阻力，水翼船可以使用小型的水下碳纤维机翼，使船浮于水面行驶。

　　“帆船”在这项比赛中，展示了巨大的创新力。如果将一架波音747的机翼取下来，将其竖过来安装在桅杆上，其大小与刚性帆相同。这种帆的两个帆可以从中间分开，事实上是两个机翼可以在中间伸缩，很像是一个巨大的折叠扇可以打开成一个全翼的形状。当风从正确的角度吹过来的时候，它不是利用传统帆船的推力方式，而是对垂直翼产生一个水平上升的力。这个上升的力又转化成了向前行进的动力。

　　在轻型船体、翼状帆、水翼以及训练有素的船员的整体配合下，这些船只的速度甚至超出了最好的预期。

　　帆的规模和水翼的压力需要液压驱动，但是电力泵违背了规则。所以你会看到船员们在比赛的时候疯狂地转动曲轴，他们是在为船驱动液压泵。■ 工程学之书