Ранее в этом месяце мы представили гребной винт Whale Design, в котором использована природа для повышения эффективности. Швейцарская компания ABB Marine также была вдохновлена «динамическими движениями хвоста кита» при создании концепции многолопастной силовой установки Dynafin.
ABB Marine заявляет, что если бы судоходная отрасль была страной, она была бы шестой по счету страной. крупнейший источник выбросов парниковых газов в мире. Международная морская организация поставила цель сократить глобальные выбросы на 50 % к 2050 году по сравнению с уровнями 2008 года, и сейчас идет гонка за поиском и использованием более чистых видов топлива и технологий, которые помогут достичь этих целей.
«Эти проблемы требуют более разумных решений, позволяющих продолжать движение, потребляя при этом меньше энергии», — сказал Янне Похьялайнен из ABB. «ABB уже давно находится в авангарде инноваций в области двигательных технологий, предприняв важный шаг с запуском системы Azipod первого поколения в 1990-х годах, которая изменила способ эксплуатации судов сегодня… Теперь пришло время сделать следующий большой шаг с наша последняя инновация, вдохновленная механизмом, усовершенствованным эволюцией.»
Концепция Dynafin находилась в исследованиях и разработках более десяти лет и описывается как, по сути, циклоидальный пропеллер, в котором вертикальные лопасти прикреплены к вращающейся круглой пластине для обеспечения тяги. Это не новая идея: Cyclogyro, созданный несколько лет назад, был использован в eVTOL, а винты Voith Schneider использовались ВМС США и Франции.
«Каждая лопасть индивидуально управляется электродвигателем, преобразователем частоты (для контроль крутящего момента и оборотов) и логика управления»ABB
По мнению ABB, электродвигатель приводит в движение большой диск на нижней части корабля или лодки, который при необходимости вращается со скоростью от 40 до 80 оборотов в минуту. Концепция показывает пять независимо управляемых лопастей, установленных под диском на равном расстоянии вдоль круглого края, хотя установка может включать от четырех до шести модулей.
Совместные усилия колеса и лопастей создают движение, подобное движению хвоста дельфина или кита. Бортовая система управления может вращать каждую лопасть вокруг своей оси в режиме реального времени для одновременного движения и управления судном без необходимости установки руля направления.
ABB обещает мгновенное управление тягой, возможности точного динамического позиционирования и превосходную маневренность и стремится к повышению эффективности на открытой воде до 85%. Модульная концепция также может быть оптимизирована для различных потребностей оператора, различных типов судов и типов корпусов.
Среди заявленных преимуществ по сравнению с более традиционными конструкциями винтов — заметное повышение эффективности, которое может привести к значительной экономии затрат на топливо для судов с двигателями внутреннего сгорания, а также меньшим количеством выбросов в качестве дополнительного бонуса. Система также может похвастаться относительно небольшим количеством компонентов, что должно способствовать снижению затрат на обслуживание.
Независимые испытания пассажирского судна, оснащенного различными силовыми установками, показали, что ABB Dynafin обеспечивает экономию энергии до 22% по сравнению с традиционными конфигурациями валопровода. ABB
Должно быть также возможно использовать более компактную силовую установку с ABB. отмечая, что это может иметь особое значение для судов, оснащенных электрическими, топливными элементами или гибридными системами, где большие аккумуляторные батареи могут занимать ценное грузовое пространство.
Такие суда также могут работать в «чувствительных морских районах» благодаря тому, что двигатели расположены внутри корпуса судна-хозяина для снижения подводного шума, а также относительно «импульсов низкого давления и скорости кончиков лопастей», создающих меньшую турбулентность.
На данном этапе неясно, можно ли безболезненно модернизировать такую систему на существующие корабли и лодки и сколько это будет стоить владельцам, хотя она может открыть целый мир новых возможностей для проектировщиков новых построек.
>
Проект, впервые представленный в середине 2023 года, на данный момент все еще находится на стадии разработки концепции. Компания ABB сообщает, что было проведено успешное моделирование и испытания масштабных моделей, а также установлен контакт с проектировщиками судов «для подтверждения осуществимости концепции».
Фактически, независимые испытания пассажирского судна, оснащенного различными силовыми установками. Systems обнаружили, что решение ABB Dynafin позволило добиться экономии энергии на 22% по сравнению с традиционными конфигурациями шахт. Первый полноценный прототип появится в следующем году.
«ABB Dynafin генерирует тяга осуществляется с помощью профилированных лопастей, выступающих из днища корабля. Каждая лопасть может вращаться как вокруг общей оси основного колеса, так и вокруг своей локальной оси, которая действует как точка поворота для обеспечения заданного шагательного движения. траектории лопастей напоминают траектории хвостов китов и дельфинов». ABB
«ABB Dynafin показывает, что возможно, когда морские инженеры стремятся к радикальным инновациям и прогрессу, вдохновленные взаимодействием эволюции и технологий», — сказал Юха Коскела из ABB на презентации концепции. «Это решение направлено на повышение эксплуатационной эффективности и предотвращение выбросов, а также на использование инноваций самых ярких умов морской и двигательной техники».
Компания предполагает, что мощность от 1 до 4 МВт на движитель подойдет для малых и средних предприятий. пассажирские или рабочие суда, хотя более крупные суда, такие как круизные лайнеры, могут вмещать несколько единиц — и планы уже предусматривают внедрение этой технологии в новую 450-футовую суперяхту под названием Aeolis от Oceanco. В видео ниже есть больше.
ABB Dynafin™ – двигательная установка, обеспечивающая чрезвычайно высокую эффективность и точную маневренность
