התפקיד והמאפיינים של מסגרות מפרשים מזגית

היתרון הגדול ביותר שלו הוא שמקל על משקל הקטום באופן משמעותי תוך שמירה על חוזק המבנה, ובכך מפחית ביעילות את צריכת הדלק והפליטות של פחמן.

התמודדות עם עומסים מורכבים ועם מתחי עייפות: מפרשים בים חייבים לסבול מקדמי לחץ העולים על רמה 10, ורכיבים מסתובבים (כגון מפרשים מסתובבים) עוברים מיליארדי סיבובים במהלך תקופת השירות שלהם, ויוצרים עומסי עייפות שמעליהם בהרבה מאלו של להבי טורבינות רוח. התפקיד העיקרי של השלד הגלס-פיבר הוא לפעול כ"שלד" כדי לסבול עומסים דינמיים בעלי עוצמה ותדירות גבוהות, ולשמר תקופת שירות של יותר מ-25 שנה.

תומך בצורת אירודינמית: עבור מפרשים בעלי צורת פרופיל אווירודינמי, מבנה השלד (כגון קורות תמיכה וקרני עמוד הראשיות) תומך במעטפת, ומשמר במדויק את המשטח העקום הזריז של המפרש. עיצוב זה מנצל את הפרש הלחצים שנוצר על ידי זרימת האוויר בשני צידי המשטח העקום כדי לספק דחף יעיל לספינה.

חיסכון באנרגיה וצמצום פליטת גזים כתוספת: על ידי התקנת מפרשים קלים מזכוכית סיבים (Fiberglass) על ספינות, ניתן לנצל ישירות את אנרגיית הרוח. הנתונים מראים שספינות ענק להובלת אדמה עשירה באורנים, שמצוידות בסוג זה של מפרשים, יכולות לצמצם את צריכת האנרגיה ב-6% ולפחית את פליטת הפחמן הממוצעת ב-3,000 טון בשנה; בחלק מהעיצובים, האפקט התיאורטי לצמצום הפליטות יכול להגיע אפילו ל-30%.

תכונות מפתח:
קלות ועמידות גבוהה, הפחתה משמעותית במשקל: בהשוואה למפרשים מסריגות פלדה מסורתיות, חומרים מרוכבים מזכוכית סיבים יכולים להפחית את המשקל ביותר מ-35%. הדבר לא רק מפחית את דרישות העומס של מנגנון התנועה של הספינה והמטאלה, אלא גם מאופטם את משקל הספינה הריקה, מה שהופך את הניווט ליותר יעיל בתנאי מזג אוויר שלווים.

עמידות מעולה לאי-סיבולת ותהליך קורוזיה: רזין אפוקסי מוגבר בסיבי זכוכית מציג עמידות מעולה לאי-סיבולת, ומתאים באופן מושלם לתנאים הקשים של סיבוב מתמשך של המפרש או רטט. במקביל, הוא בעל עמידות טבעית לקורוזיה על ידי מים מלוחים, מה שמבטל את הצורך בטיפולים מורכבים למניעת חלודה כמו בפלדה, ובכך מפחית את עלויות התיקון והתחזוקה.

עיצוב גמיש, יציקה משולבת: מסגרות סיבי זכוכית מיוצרות ברובן בתהליכי ייצור כגון פולטרוסיה, כריכה או הזרקה בואקום. תהליכים אלו מאפשרים יציקה משולבת של מבנים מורכבים כגון צלעות וקורות עיקריות, ובכך מפחיתים את מספר החיבורים ומבטיחים עקביות במוצר והיציבות המבנית שלו.

יכולת עיצוב טובה: על ידי שילוב סיבי פחמן במבנה או הוספת צלעות מחזקות, ניתן לחזק אזורים מסוימים הנמצאים תחת מתח (כגון הקורה העיקרית), תוך איזון בין עלות לביצועים.

בשלב זה, יישום השימוש בסיבי זכוכית במסגרת המפרשים מתבצע בשני צורות עיקריות:
ספינות רוטור: אלו משתמשות בעיקר בקליפת פיברגלס כגליל מסתובב, ויוצרות דחיפה באמצעות אפקט מגנוס.
ספינות פרופיל אווירי (ספינות קשיחות): אלו משתמשות בפיברגלס כדי ליצור את הצלעות והקרשים הפנימיים, שמכוסים בקליפה חיצונית, ויוצרות חתך צולב דומה לכנף מטוס כדי לייצר עילוי.