НОВОСТИ В УКРАИНЕ
По заказу Airbus и судоходной компании Louis Dreyfus Armateurs в Китае построили парусник Spirit of Toulouse, который имеет рекордное количество механических парусов. Об этом сообщает PiataAuto.
Spirit of Toulouse имеет длину 168 метров и ширину 23,32 метра. Судно предназначено для транспортировки крупных авиационных узлов и секций самолетов Airbus.
Главной особенностью судна являются шесть вращающихся цилиндров высотой 35 метров, выполняющих роль своеобразных парусов, благодаря которым судно движется с помощью ветра.
Секрет заключается в том, что эти цилиндры постоянно вращаются. Когда ветер обтекает их, из-за вращения возникает разница в движении воздушных потоков с обеих сторон цилиндра.
Вращение влияет на характер обтекания: с одной стороны воздушный поток движется быстрее, чем с другой. В результате возникает сила, направленная перпендикулярно направлению ветра, которая и обеспечивает тягу судна.
Это аэродинамическое явление называется эффектом Магнуса – в честь немецкого физика XIX века, который его исследовал. Исследования эффекта Магнуса показали, что для достижения максимальной эффективности очень важно соотношение между линейной скоростью поверхности ротора и скоростью ветра.
Это означает, что в идеале роторы должны автоматически изменять скорость вращения в зависимости от фактической силы ветра. Для этого судно оснащают датчиками, измеряющими скорость ветра, а система управления соответствующим образом регулирует обороты роторов.
Как уже отмечалось, роторы должны постоянно вращаться, а значит, для этого требуется дополнительный источник энергии. Поэтому они не могут быть единственным средством движения судна.
Судно спроектировано таким образом, что основную тягу обеспечивают два четырёхтактных двигателя Wärtsilä 32. Они могут работать на синтетическом метаноле, что позволяет существенно сократить выбросы. Кроме того, судно оснащено двумя электрогенераторами.
Диаметр каждого ротора составляет 5 метров, а высота – 35 метров. При благоприятных ветровых условиях каждый из них может создавать максимальную тягу 350 кН. Вместе шесть вертикальных цилиндров обеспечивают тягу до 2100 кН, что эквивалентно силе 214 тонн-сил.
Это огромная сила, которая в зависимости от погодных условий может обеспечивать значительную часть тяги, необходимой для движения судна. При тяге 2100 кН мощность движительной установки в пересчете составляет 15,12 МВт, что эквивалентно 20 557 л. с. При определенных условиях тяги, создаваемой роторами, может быть достаточно для его движения без использования основных двигателей.
В реальных условиях достичь максимальной суммарной тяги в 2100 кН сложно. Это объясняется тем, что направление ветра может меняться, из-за чего часть создаваемой силы будет действовать вбок, а при более слабом ветре тяга будет меньше.
Однако даже при тяге, равной четверти или трети от максимального значения, мощность силовой установки составит эквивалент 6000–7000 к. с. Это весомый вклад, позволяющий существенно снизить нагрузку на двигатели внутреннего сгорания.
Каждый цилиндр вращается со скоростью до 180 об/мин. Для поддержания такой скорости требуется электродвигатель мощностью 175 кВт. Итак, шесть роторов вместе потребляют 1050 кВт электроэнергии, необходимой для их вращения.
Возникает закономерный вопрос: не было бы эффективнее направить эту энергию непосредственно на движение судна, используя двигатель для создания тяги?
Ответ можно найти в приведенных выше цифрах.
Если при потреблении 1,05 МВт электроэнергии и механической мощности двигателей около 1,1 МВт роторы способны обеспечить тягу, эквивалентную мощности от 4,4 до 15 МВт, то эффект Магнуса позволяет многократно усилить использование энергии ветра. Это может обеспечить значительное преимущество для общей энергоэффективности судна.
Установка шести роторов добавляет судну около 500 тонн оборудования, что также влияет на его характеристики. Однако вклад этой системы в движение судна значителен: она позволяет существенно сократить расход топлива и выбросы.
Сейчас Spirit of Toulouse готовится к началу первых морских испытаний. После их завершения судно перейдет к полноценной эксплуатации. Еще два аналогичных судна в настоящее время строятся и оснащаются. Впоследствии они также пополнят флот Airbus.
Компания Airbus – другие новости
Ранее УНИАН сообщал, что первый из 12 самолетов A350-1000ULR, заказанных австралийской авиакомпанией Qantas, совершил испытательный полет из французской Тулузы. Лайнер может без промежуточных посадок на дозаправку выполнять прямые рейсы из Сиднея в Лондон и Нью-Йорк.
Сообщалось также, что грузовой самолет нового поколения Airbus A350F впервые совершил полет в Тулузе. Грузоподъемность A350F составляет до 111 тонн, а максимальная дальность полета достигнет 8700 километров.
