Сергей Балакин
Новое – хорошо забытое старое: роторные паруса Флеттнера, изобретённые ещё в 1920-е годы, снова входят в моду. За последнее десятилетие паруса-колонны в качестве вспомогательного движителя появились как минимум на десятке разных судов. Одно из них – финский «Estraden» - мне довелось увидеть вживую в июне 2018 года в бельгийском порту Зеебрюгге.
Ролкер (судно типа Ro-Ro) «Estraden» тоннажем 18 205 брт построен в 1999 г. на верфи Aker Finnyards для финской компании Bore. В 2014 г. на нём в порядке эксперимента установили ветродвигатель – роторный парус Norsepower высотой 18 м и диаметром 3 м. Опыт посчитали удачным, и в 2015 г. судно оснастили вторым аналогичным ротором. По сообщениям судовладельца, два роторных паруса на судне снизили расход топлива на 6% и уменьшили годовые выбросы углекислого газа на 1200 т.
Изобретатель необычных цилиндрических парусов - немецкий инженер Антон Флеттнер. Сто лет назад, в 1922 году, он запатентовал новый тип судового движителя, основанного на использовании так называемого эффекта Магнуса. Суть этого эффекта состоит в том, что когда воздушный поток обтекает вращающееся тело, то за счёт вихревого движения образуется сила, перпендикулярная направлению потока. Для проверки работоспособности идеи сначала была построена экспериментальная яхта, а затем, в 1924 году, появилось 600-тонное судно «Buckau», переоборудованное из парусной шхуны. На нём вместо трёх мачт установили два роторных цилиндра, для вращения которых использовались электромоторы и дизель-генератор мощностью в 45 л.с. В ходе испытаний выяснилось, что движущая сила почти в 50 раз превышала силу давления ветра на неподвижный ротор!
Обнадёживающие результаты опытов побудили судоходную компанию Rob. M.Sloman из Гамбурга построить в 1926 году довольно крупное (2077 брт) грузовое судно «Barbara», приводимое в движение тремя 17-метровыми роторами. Для максимальной скорости вращения каждого ротора (160 об/мин) оказалось достаточным одного электромотора мощностью всего 35 л.с. Тяга роторов при этом была эквивалентна тяге винта дизельной установки мощностью около 1000 л.с. «Barbara» эксплуатировалась на линии между Гамбургом и Италией и примерно 30–40 % времени рейса шла за счёт силы ветра. При ветре в 4–6 баллов она развивала скорость 13 узлов.
Главным недостатком роторных судов было то, что их приходилось оснащать и обычной силовой установкой, иначе они, как и традиционные парусники, слишком зависели от ветра. При движении под дизелем роторы превращались в бесполезный груз и создавали дополнительное сопротивление движению. Поэтому когда в конце 1920-х грянула «великая депрессия», судовладельцы посчитали двойную систему движителей чрезмерно сложной, и «Barbara» была переоборудована в обычный грузовой теплоход. Похожая участь постигла и «Buckau». Первенец Флеттнера, переименованный в «Baden-Baden», в 1926 году успешно пересёк Атлантику, но в следующем году удар молнии сильно повредил один из его роторов. Судно продали, новые владельцы переоборудовали его в обычный сухогруз. В 1931-м оно погибло во время шторма. О роторных парусах надолго забыли.
Но в августе 2010 года со стапеля верфи в немецком Киле сошло на воду третье в истории грузовое судно с роторными парусами - 130-метровый «E-Ship 1», построенный по заказу компании Enercon, крупнейшего производителя ветрогенераторов. Четыре ротора представляют собой типичные цилиндры Флеттнера, но они приводятся в движение не электромоторами, а специальной турбиной фирмы Siemens, использующей энергию отработавших газов обычной силовой установки. Роторные паруса играют роль вспомогательного движителя и позволяют экономить от 30 до 40% топлива на скорости 16 узлов.
Своим возрождением движители Флеттнера обязаны прежде всего новым технологиям: теперь на смену металлу пришли композитные материалы, и цилиндрические колонны стали намного легче. Важными стимулами также являются стремление экономить топливо и уменьшить вредные выбросы в атмосферу. В настоящее время ведущим производителем роторных парусов является финская компания Norsepower – её продукция устанавливается на судах самых разных типов.
Первым пассажирским судном, оснащённым роторным парусом, стал паром «Viking Grace» финской компании Viking Line. Он был построен в 2013 г. на верфи STX Europe в городе Турку. Его тоннаж составил 57 600 брт, длина 218 м, пассажировместимость – 2800 человек. «Viking Grace» интересен тем, что стал первым автопассажирским паромом на Балтике, использующим в качестве топлива сжиженный природный газ (СПГ). А после нескольких лет эксплуатации на линии Турку — Стокгольм его дополнительно оснастили одним роторным парусом Norsepower высотой 24 м и диаметром 4 м. Компания заявляет, что этот парус за год экономит 300 т сжиженного газа и уменьшает выбросы CO2 аж на 900 тонн!
Продолжение цикла «Необычные паруса» впереди. В одной из публикаций будет дан ответ на вопрос: может ли судно под парусом идти быстрее ветра? Подписывайтесь, чтобы не пропустить.
А статья «10 любопытных фактов о парусах» здесь.