Сегодня, 1 апреля, на водной глади Горьковского водохранилища, появилось необычное плавучее сооружение. Как будто приводнился огромный вертолет.
Уже более ста лет, как с морских просторов исчезли парусные суда. Остались, конечно, спортивные и прогулочные яхты. Да исторические суда.
А жаль.
И не только потому, что парус- морская романтика.
Ветер- во- первых, бесплатный источник энергии.
А, во- вторых, экологичный источник энергии.
По данным Международной морской организации, на морские перевозки приходится от 3 до 4% глобальных выбросов CO2 .
Поэтому, последние годы неоднократно в разных странах возникли разнообразные проекты направленные на использование энергии ветрах в судоходстве.
Вот, например, в 2010 году немецкая судоходная компания Beluga Group оснастила одно из своих судов- сухогруз Beluga SkySails- парусом- воздушным змеем. При попутном ветре запускали этот воздушный змей. Получался такой дополнительный воздушный буксир. В целом, экономия топлива за длительный рейс составила 15- 20%.
Голландская компания Dykstra проектирует судно Ecoliner. Судно будет иметь четыре массивных "автоматических" паруса, которые перемещаются в зависимости от направления ветра. Dykstra планирует построить целую серию таких судов.
Похожий проект прорабатывает шведская судостроительная компания Wallenius Marine при поддержке правительства страны и нескольких исследовательских институтов. В рамках проекта Oceanbird, предполагается построить самое крупное в мире морское судно, работающее на энергии ветра.
Однако все эти проекты сохраняют главный недостаток парусных судов- зависимость от скорости и направления ветра.
И вот российские судостроители решили эту проблему.
Энергия ветра преобразуется в электрическую. Таким образом получаем судно с полным электродвижением.
При этом, было разработано несколько инновационных решений.
Сам проект разработан одним из нижегородских проектно- конструкторских бюро. В советское время оно занималось проектированием атомных подводных лодок. Однако, в девяностые годы эту нишу полностью захватили их питерские коллеги.
Вместе с тем, в последние годы нижегородские проектанты разработали несколько инновационных проектов гражданской морской техники.
И вот новый проект. За основу была взята несамоходная баржа проекта RDB20, построенная на Окской судоверфи.
Нижегородские умельцы поставили на нее ветрогенератор и … сделали ее самоходной.
Ветровые электрогенераторы всем известны. Они бывают двух типов: горизонтальные- наиболее распространенные ветряки, и вертикальные.
Казалось бы на судно логично было установить вертикальную энергоустановку.
Но конструкторы приняли решение использовать горизонтальную ветроэнергоустановку.
Конечно, лопасти имеют совершенно другой профиль по сравнению с обычными "ветряками". Над этим серьезно поработали специалисты ЦАГИ.
Во- первых, y вepтикaльных ycтpoйcтв эффективность ниже. Этo пpoиcхoдит пoтoмy, чтo лoпacти вepтикaльных poтopoв иcпытывaют как пoлeзнoe вoздeйcтвиe нa paбoчиe чacти, тaк и пpoтивoдeйcтвyющиe нaгpyзки нa oбpaтныe cтopoны.
О втором преимуществе горизонтальных ветроэнергоустановок скажу чуть позже.
Всю систему электрооборудования создали в Санкт- Петербурге. Кстати, эта же фирма спроектировала и поставила систему электродвижения на атомный ледокол «Арктика».
Все электрооборудование- инвepтop, кoммyтaциoннoe oбopyдoвaниe, системы автоматики и управления- полностью отечественного производства.
Также установлены литий- ионные батареи, аналогичные тем, что устанавливаются на дизель- электрических подводных лодках.
Таким образом, при достаточном ветре происходит зарядка батарей, а при недостаточном ветре- к питанию энергосистемы подключаются батареи.
Предварительные расчеты показали, что емкости батарей достаточно, чтобы обеспечить движение судна в течении 8,3 суток при экономичном ходе.
Лопасти пропеллера могут подниматься вертикально. Это позволяет без проблем осуществлять проход шлюзов и швартовку. При этом включаются аккумуляторные батареи.
Безусловно, современные ветрогенераторы обладают не слишком большой мощностью.
И тут конструкторы использовали преимущества горизонтального расположения пропеллера. При таком расположении образуется вертикальная подъемная сила. Т.е. происходит своеобразная динамическая разгрузка судна. И такую же скорость движения можно обеспечить при меньшей мощности.
В настоящее время нижегородские корабелы прорабатывают дальнейшее развитие этого инновационного решения.
Предлагается установить второй ветрогенератор на нос баржи. Это даст синергетический эффект. Не только удвоение мощности. Расчеты показали, что удвоение подъемной силы позволит барже выйти на глиссирующий режим и перейти на качественно новый уровень скорости грузоперевозок. Конструкторы ожидают, что скорость порядка 35- 40 узлов в этом случае вполне достижима.
Надеюсь, уже к следующему первому апреля мы увидим винтокрылую баржу, скользящую над волнами!
Ставьте 👍 , комментируйте, подписывайтесь!