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”建造的,这是基于造船工人的直觉和航海经验。瓦萨号战舰的建造者对它的比例估计得很差。该船的水下部分对于水线以上的可见部分来说太小,使船完全不稳定。1628年,“瓦萨”号首航当天已满载。64门青铜大炮骄傲地展示在所有炮口窗口打开的情况下。当瓦萨号驶离港口,船帆被风吹得满满的时候,船危险地向一边翻滚,从所有打开的炮口窗户迅速灌满了水。

尽管这艘船的水深不到40米(131英尺),但在1961年之前,它在斯德哥尔摩的庇护港中基本上毫发无损。在沉没333年后的今天,“瓦萨”号是17世纪瑞典历史上几乎未受影响的一段历史,它又回到了水面。“瓦萨”号在被转移到博物馆之前,一直保存在港口造船厂,几乎没有受到任何保护。它被涂上了聚乙二醇(PEG),这是一种取代木材水分的化合物,有助于防止300年历史的木材收缩和开裂。第一个可见的变化迹象出现在20世纪90年代,当时造船用的硫磺和铁造成的木材表面出现了白色斑点。

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,Vasa位于一个专门为该船建造的博物馆的标准存储块上。这些常见的存储块可追溯到20世纪60年代,不能为船提供适当的支撑。研究表明,迫切需要建立一个新的存储系统,以正确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,以准确确定木材和船舶结构在一段时间内如何发生化学和机械变化。选择使用徕卡Smart Worx Viva软件的徕卡Nova TS50来收集数据,制作原型,原型可以设计、测试并投入使用。

监测
每年对Vasa进行两次监测。根据博物馆的参观人数,每个测量阶段大约需要十个工作日完成。博物馆工作人员和位于Kungliga Tekniska Högskolan的大地测量和卫星定位部进行了测量。

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。

在每个历元之后,对数据进行处理,并与船上进行的早期监测历元进行比较。结果证明,随着时间的推移,船舶在重力作用下倾斜并被拉下。

经过过去15年的监测,将为Vasa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)已被用于研究用途,其中包括研究木材质量和船体结构随时间的变化。研究将持续到2016年,之后将为设计新的工作结构奠定基础,并可以开始实际建造该船的存储单元。

除了帮助设计Vasa的新支撑存储块外,使用徕卡Nova TS50收集的测量数据肯定有助于确定瑞典船只上时间破坏的范围和速度,并使研究人员能够更好地预测木材未来的变化,这对Vasa的未来非常重要。

作者:里卡尔德·埃弗特森和马蒂亚斯·博恩霍尔姆

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