两名航空工程学校毕业生，做游艇设计也一样成功，怎么做到的？

帆船优雅地在洋面上穿行，这样的景观引人入胜。 

能买帆船的多半是土豪。但是能设计帆船或者豪华游艇的，一定需要很强的技术水准，除了造船本身的技术问题，还需要考虑洋流的影响，以及土豪业主（不管是私人还是帆船队）对船体对速度的追求和个性化定制的需求。

可以说，几乎每艘船都是独一无二的，比赛的帆船更是如此，从这个意义来说，先进现代造船业是智能制造的典范：需要及时交货，对质量、稳定性要求极高，又包含了业主个性化的定制需求。

以帆船为例，流线型船身破浪前行，高扬的风帆随风转向，船员们配合风向从船的一侧转向另一侧加强操控，船只则奋勇向前。各路人马全力以赴操控绞车，带动绳索转动，进而调节帆船的整体性能。

很显然，带动绞车转动需要强大人力。两名船员紧握把手并全力以赴进行高速转动。他们为此付出巨大努力，通过绞车装置牵动一系列绳索的运动。这些绳索包括升降索、下拉索、板片等，通过一系列绞车转动操控或紧或松，从而改变风帆的方向和帆桁定位。

休闲型帆船可以采用轻量化的单手绞车进行操控，但竞赛型帆船可没这么轻松，需要多达六支双人团队用强大的人工力量实施操控，从而确保帆船关键组件的正常运行。

德国科技咨询与工程设计服务公司iXent的创始合伙人Thomas Hahn认为：“操控帆船强度越大，绞车结构所受的载荷也就越高。”该公司专门从事复合材料的轻量化应用工程设计工作。Hahn 与联合创始人Christoph Erbelding非常了解其中的技术 —— 他们已经是这行的顶尖专家，但不为人知的是，Hahn与Christoph，是航空工程教育学校的毕业生，后来又从事汽车行业。他们在做帆船游艇设计中也取得了巨大成功。他们曾协助美国Oracle帆船队设计组件，并协助该队夺得两届美洲杯帆船赛冠军。

那么是iXent如何从汽车领域跨界帆船游艇设计，并取得成功的呢？

原来，iXent在汽车复合材料领域拥有丰富的专业技术（现在仍在不断扩展），因此美洲杯赛事赞助商宝马公司于2004年邀请他们加入 Oracle美国队的“技术团队”。iXent凭借支持Oracle 美国队，在高科技帆船领域的技术实力迅速发展，而美国队也夺得2010年和2013年两届美洲杯赛事冠军。公司目前正在参与2017年赛事团队的工作。 

如果你不了解美洲杯帆船赛，或者劳力士超级帆船杯赛。那么看看他们满帆船国际奢侈品赞助品牌就你知道这些竞技运动取胜难度，拼团队，还要拼船，好比F1赛车，拼的是车和团队，但车毫无疑问非常非常关键。

游艇是一个多样化的庞大世界，全球每年都进行各种不同级别的赛事，涉及各种不同的船长、船型和索具等。劳力士超级帆船杯(Rolex Maxi Worlds)是大型帆船（长度超过72英尺的超级帆船）的关键赛事，该赛事已持续举办了35年，每年9月在意大利切尔沃港(Porto Cervo)的拉尔达游艇俱乐部(Costa Smeralda Yacht Club)举行。2010年该赛事加入了“小型”超级帆船“Mini-Maxi”级别的比赛项目。无论船身多长，Maxis都以推进设计与技术创新领域的极限而著称。

Alegre 3是一艘Mini-Maxi帆船（24米长），该帆船业主成为了iXent的客户。Alegre团队希望微调设计方案，改进重量，从而能在切尔沃港两年仅获得第二名的基础上更进一步争夺冠军。船上的所有部件都可以进行审查修改，从而推进实现一定程度的显著发展。跳板甲板从座舱地板到前甲板形成连续表面，从而作为不间断的载荷路径，提高硬度。鳍状龙骨固定于龙骨塔，从而最大限度地增强内部强度，获得最大的扶正力矩。为满足强度提高后索具需要承受的更大载荷要求，Williams请iXent重新构思绞车设计，提高绞车的稳健性，能承受尽可能大的负重。主绞车应位于最佳位置，配合修剪和纵槽位置，让绞车齿轮作为立轴的一部分能实现最高硬度。

iXent重点分析每个绞车轴内部保持所有部件就位的支撑板。Hahn见过的其他齿轮支架设计方案基本都为平面圆形板，在受力过大的情况下很容易发生弯扭。他表示：“这种板必须极为强大。我亲眼见到过承载力不足的情况下发生扭曲变形的情况。如果支撑板发生偏斜，整个传动系统就会锁死，也就无法移动主帆了。”

那么，如何为Alegre设计最佳绞车支撑板呢？尽管iXent应用了自身丰富的行业知识以及一些保密性的专有技术，不过Hahn还是愿意透露一些其团队使用的仿真工具，这些工具能指导团队的创新工作，包括SIMULIA产品组合旗下的工具、Tosca Structure（用于非参数拓扑优化）、Isight（用于流程自动化与参数优化）以及Abaqus（用于有限元分析）。其主要的CAD工具就是达索系统的CATIA。

“我们认为，一个整体的仿真套件解决方案非常关键。如果不使用这样的仿真技术，我们就必将会在技术上落伍。有了这样的数字化工具，我们就能基于体验来制定决策。”

Hahn指出：“我们欣喜地看到，整个仿真套件发挥了重要作用。仿真流程链涵盖所有元素，从概念到详细设计无所不包。我们的客户知道我们采用前沿技术。但如果不使用这种前沿技术，就会落后。这些数字化工具为我们制定基于体验的决策提供了极大支持。”该体验要求采用复合材料。Hahn指出：“要尽量做到设计方案轻量化，因为现在要让帆船像飞一样行驶。就Alegre来说，帆船等级限定了最大重量。就任何组件而言，只要能用复合材料减重，就应该这么做。即便只减轻几克，几个部件叠加起来也能实现显著的减重效果。”