
荒れた海では、船の揺れは不快を通り越して不快なものです。「デッドリー・キャッチ」に出演したジョナサン・ヒルストランドは、危機一髪の後にシアトル・タイムズ紙に「落水者」という言葉は絶対に聞きたくないものだと語りました。「聞きすぎです」とヒルストランドは言います。すでに3人の漁師が命を落としたシーズンでした。雨天や白波の中では、安定性が生死に関わる問題になりかねません。
そのため、現在多くの船舶ではジャイロ式安定化機構が使用されています。
ジャイロスコープ自体は新しい技術ではありません。1850年代に、医者になれなかった病弱なフランス人が発明しました。レオン・フーコーは近視で、学校が嫌いでした。「彼の健康は虚弱で、性格は穏やかで、内気で、冒険心はなかった」と幼なじみは書いています。彼は機械で遊ぶのが好きでした。母親に無理やり医学の授業を受けさせられ、そこで彼は誰もが予想する以上の成績を収めました。しかし、初めて血を見て気を失うまでは。
しかし1851年、フーコーは地球の自転を証明できるというアイデアを思いつきました。地下室で、あらゆる方向に動く振り子を作り、それを揺らしてみると、地球が下を動いているにもかかわらず、振り子が同じ平面を保っていることが分かりました。科学者たちはこの発見に非常に感銘を受け、パリ天文台全体の前で実験を繰り返すよう依頼されました。
そこから、地球の運動を実証するためのフーコーの次の発明であるジャイロスコープに至るまでは、ほんのわずかなステップでした。ジャイロスコープは、ローターと呼ばれる回転する車輪で、軸を中心に回転します。ローターは、ジンバルと呼ばれる2つのリングの間に取り付けられており、それぞれの軸を中心に回転します。つまり、ジンバルに圧力がかかってもローターは影響を受けないため、コンパスの方向やピッチ、ロール、ヨー角を測定するのに便利なツールとなります。霧の朝に水平線を探している船乗りや、国際宇宙ステーション(ISS)に向かう宇宙船内では、ジャイロスコープが役立ちます。
ジャイロスコープは、ハッブル宇宙望遠鏡、レーシングカー、飛行機、携帯電話など、多くの重要なツールに今でも使われています。(ポケモンGOの拡張現実が実際にどのように機能するのか、疑問に思ったことはありませんか? iPhoneはカメラとジャイロスコープを使って、まるで現実世界にいるかのようにポケモンの画像を表示します。)
ボートでは、水の自然な揺れが回転するジャイロスコープを動かし、トルクと呼ばれる圧力を生み出します。「ボートが横揺れすると、ジャイロスコープは前後に傾きます」と、こうしたスタビライザージャイロスコープを製造するシーキーパー社のセールス&マーケティング担当副社長、アンドリュー・センプレヴィヴォ氏は言います。スタビライザーは、回転するジャイロスコープを垂直軸から押し出すことで生じるエネルギーを利用して、ボートの傾きを修正します。これは基本的に、サーファーが波の面に合わせてボード上の体勢を調整するのと同じ原理です。
説明のために、安定化ジャイロスコープがない場合に小型ボートがどのように揺れるかを示すシミュレーションを以下に示します。
そして、こちらが安定化ジャイロスコープを備えたボートです。
しかし問題は、最近までジャイロスタビライザーが約100トンもの巨大な機械だったことです。その出力は、ホイールの回転速度、重量、あるいは直径の大きさに依存していました。そのため、装置はかさばり、大きな電力を必要とし、大型船でしか使用できませんでした。1970年代には、小型船舶向けの代替手段としてフィンスタビライザーが発明されました。カヌーが船体の転覆を防ぐために、オールを素早く水中に出し入れする様子を想像してみてください。しかし、フィンは効果的ではあるものの、大きな電力を必要とし、当然ながら大きな抵抗を生み出します。そこで2000年代初頭、シーキーパーは当時不可能と思われていたもの、つまり小型船舶用のジャイロスタビライザーの開発に挑戦しました。
ジャイロスコープを小型化するため、摩擦を低減するために機械全体を真空状態にし、エアコン程度の大きさにしました。このシステムは、冷却カラー付きのベアリングの上下に流れる閉ループ冷却システムを採用しており、摩擦による熱をベアリングから奪い、潤滑グリースを蒸発させます。真空状態で稼働するため、60フィートのボートを安定させるシステムの消費電力は、ヘアドライヤーとほぼ同じです。シーキーパーは現在、30フィートのボートに対応する世界最小のスタビライザーを製造しています。
「抵抗もありました」とセンプレヴィヴォ氏は言い、多くの海洋活動に見られる「粘り強い」文化を例に挙げた。そこで彼らは、世界で最も荒れた海域の一つである北海の風力発電所にサービスを提供する船舶に、無料で試用版を提供した。「彼らは『いらない』と言った。私たちは『とにかく試してみて』と言った」。シーキーパーが機械を返却した時、「乗組員は事実上ストライキを起こした。彼らは船隊全体に機械を購入したのだ」。
この技術はレジャー船でも人気が高まっています。ご想像のとおり、このような横揺れの軽減は乗り物酔いの軽減に劇的な効果をもたらします。PubMedに掲載された最近の研究によると、女性の27%、男性の16%が船酔いを経験していることを考えると、これは非常に有益です。「船酔いはかつて船上での生活の一部と考えられていました」とセンプレヴィヴォ氏は言います。「私たちはそれを変えたいと思っています。」
MJMラグジュアリーヨットは、シーキーパーのスタビライザーを標準装備とした最初の企業となりました。「スタビライザーを標準装備にすることは、私たちのブランドのDNAに組み込まれています」と、MJMヨットのクリストファー・ヒューズ氏は語ります。スタビライザーは横揺れを最大90%軽減するため、時として不気味なほど静止した印象を与えることがあります。例えば、彼は最近、荒れたコンディションでのセーリングレースに観戦ボートとして同社のヨットに乗船しました。ヨットはあまりにも静止していたので、「委員会のボートがやって来て、『座礁しているようだ!』と言いました」とヒューズ氏は語ります。
シーキーパー社は、スタビライザーをあらゆるサイズのボートに使用できるよう、現在も小型化に取り組んでいます。「製品の改良と20フィートのボートへの小型化に、全力を注いでいます」とセンプレヴィヴォ氏は言います。初期の採用は高級船かもしれませんが、同社は商業船への採用も増加傾向にあると見ています。
セムプレヴィヴォ社は、スタビライザーの普及が海上の安全状況の向上につながることを期待している。数年前、「デッドリー・キャッチ」の撮影中にベーリング海に飛び込んだジョシュ・ホワイトに聞いてみよう。陸から約420キロ離れた場所で、高さ4.5メートルの波が彼のボートを揺さぶった。カニの稚魚の山の横に立っていたホワイトは、突然自分が滑り落ちていくのを感じた。「しっかりつかまろうとしたが、できなかった。気がつくと、もう沈んでいた」。ホワイトは摂氏36度の水に飛び込んだ。もし仲間のクルーが素早く反応して救助していなければ、彼は数分で死んでいただろう。
シーキーパーは、まさにこうした事態を自社のスタビライザーで回避したいと考えている。「当社の製品がどのような効果を発揮するかを確かめる絶好の機会です」とセンプレヴィヴォ氏は語る。