减轻时间的蹂躏

在17世纪,船只不是根据计划或图纸建造的,而是根据“经验法则”,即基于造船工人的直觉和航海经验。“瓦萨”号战舰的建造者低估了它的比例。这艘船的水下部分对于水线以上的可见部分来说太小了,这使得船完全不稳定。1628年,“瓦萨”号首航时满载。64门青铜加农炮被自豪地展示,所有炮的舷窗都打开了。瓦萨号离开港口时,帆被风吹得鼓鼓的,船危险地侧翻,水很快就从所有打开的舷窗涌了进来。

尽管这艘船在不到40米(131英尺)的水下航行,但直到1961年,它在斯德哥尔摩的避风港仍然在很大程度上毫发无损。瓦萨号沉没至今已有333年,它是17世纪瑞典历史上几乎未被触动的一部分,现已浮出水面。在被转移到博物馆之前,瓦萨号被存放在一个港口造船厂,几乎没有任何保护措施。它涂有PEG,一种取代木材中水分的化合物,有助于防止300年前木材的收缩和开裂。第一个明显的变化迹象出现在20世纪90年代,当时建造这艘船所用的硫和铁在木材表面出现了白点。

这些可见的迹象最终促使研究人员将注意力集中在水面以下发生的变化上,并于2000年开始对该船进行首次监测。当时,决定监控船只的最佳设备是徕卡TDA5005。收集的数据证明,即使采用PEG处理,船舶的结构也会因重力而发生严重变化。船上有300年历史的木质结构已经失去了40%以上的机械强度(在某些部分,甚至高达80%)。为了决定如何停止变形并最好地保护这艘历史船只,收集精确的数据是绝对必要的。

结构的正确支撑
今天,瓦萨号被安置在专门为这艘船建造的博物馆的标准储物架上。这些常见的存储块可以追溯到20世纪60年代,并且不能为船只提供适当的支持。研究表明,迫切需要建立一个新的存储系统,以适当地支持这艘脆弱的历史船只。然而,为了让木匠建造正确的支撑结构,需要收集和分析大量准确的数据,以确定木材和船的结构在时间的过程中是如何发生化学和机械变化的。一台使用徕卡Smart-Worx Viva软件的徕卡Nova TS50被选中来收集数据制作原型机,原型机可以被设计、测试和使用。

监测
瓦萨号的监测工作每年进行两次。每个调查周期大约需要10个工作日完成,具体时间取决于参观博物馆的人数。测量工作由博物馆工作人员和Kungliga Tekniska Högskolan的大地测量和卫星定位部门完成。

为了绝对精确地从Vasa收集数据,博物馆的静态墙壁上安装了不少于29个棱柱点。这些作为参考点,以获得徕卡新星TS50的准确位置。一旦计算出这些值,操作员将测量连接到船舶柔韧船体内部的33个棱镜和Vasa外部的约330个定制反射带,以收集有关船舶结构变形的信息。为确保正确进行数据采集,从不同的设置位置执行第二个测量程序。为了确定变形发生的速度,这一过程在几年内反复进行。

在每个epoch之后,数据被处理,并与之前在船上完成的监视epoch进行比较。结果证明,随着时间的推移,这艘船在重力的作用下倾斜并向下拉。

根据过去15年的监测,Vasa将开发一个新的支持系统。超过600万瑞典克朗(69万美元/ 65万欧元)被拨款用于研究,其中包括对木材质量和船舶结构随时间变化的研究。研究将持续到2016年,之后将为设计一个新的工作结构奠定基础,并开始船舶存储块的实际建造。

除了帮助设计一个新的支持存储块的瓦萨号,收集测量数据使用徕卡新星TS50肯定会帮助确定时间的扩展和破坏的速度在瑞典容器和将使研究人员能够更好地预测未来变化的木头,这对瓦萨号的未来非常重要。

作者是里卡德·埃弗森和马蒂亚斯·博恩霍尔姆

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