(https://sail-friend.ru/gallery/5939_04_09_26_1_41_12.jpeg)
Maersk готовит первый для контейнерного флота опыт эксплуатации роторного паруса: на судне класса Maersk Lima установят вращающийся цилиндр высотой 35 метров. В 2027 году систему испытают в обычных коммерческих рейсах через Северную и Южную Атлантику, чтобы проверить реальную экономию топлива без сокращения контейнерной вместимости
Контейнеровоз Maersk Lima выходит из Роттердама. Фото Alf van Beem / Wikimedia Commons, CC0 1.0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.ru)
Один ротор для контейнеровоза на 8700 TEU
Датская судоходная группа A.P. Moller — Maersk выбрала британскую компанию Anemoi Marine Technologies поставщиком ветровой вспомогательной движительной установки. Проект предусматривает монтаж одного неподвижного роторного паруса диаметром 5 метров и высотой 35 метров на контейнеровозе класса Maersk Lima.
Вместимость судов этого класса составляет около 8700 TEU. Аббревиатура TEU означает эквивалент двадцатифутового контейнера и служит стандартной мерой контейнеровместимости. Длина Maersk Lima — примерно 300 метров, поэтому ротор будет крупным сооружением даже на фоне океанского контейнеровоза.
Anemoi должна спроектировать и изготовить установку, а затем помочь встроить её в существующие судовые системы. Монтаж намечен на середину 2027 года. После ввода в строй парус будут испытывать не на отдельном демонстрационном рейсе, а во время регулярной эксплуатации судна на маршрутах Северной и Южной Атлантики.
По заявлению разработчика, это станет первым применением роторного паруса на контейнеровозе. Технология уже используется на балкерах и других грузовых судах, однако контейнерный флот долго оставался сложной целью из-за плотной компоновки палубы.
Почему на контейнеровозе мало места для паруса
Почти вся открытая палуба контейнеровоза работает как грузовая площадь. Любая крупная конструкция способна уменьшить число контейнерных ячеек, затруднить работу причальных перегружателей, перекрыть обзор с мостика или нарушить безопасные проходы экипажа.
В проекте Maersk выбран один стационарный ротор, который предполагается разместить ближе к носу. В отличие от откидных и перемещаемых установок, он не требует механизма укладки или передвижения по палубе. Такое решение проще конструктивно, но его всё равно необходимо согласовать с прочностью корпуса, остойчивостью, воздушным габаритом, обзорностью, радиолокационным оборудованием и операциями в порту.
(https://sail-friend.ru/gallery/5939_04_09_26_1_42_03.jpeg)
Схема образования тяги на судне с ротором Флеттнера. Автор Dan-yell / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.ru)
Как вращающийся цилиндр создаёт тягу
Ротор Флеттнера внешне не похож на обычный парус. Это высокий вертикальный цилиндр, который приводится во вращение электродвигателем. Когда набегающий ветер обтекает вращающуюся поверхность, скорость потока с одной стороны цилиндра увеличивается, а с другой уменьшается. Возникает разность давлений и поперечная аэродинамическая сила — проявление эффекта Магнуса.
Система управления выбирает направление и скорость вращения так, чтобы полезная составляющая этой силы была направлена вперёд. Главный двигатель остаётся основным движителем, но при подходящем ветре ему требуется меньшая мощность для поддержания заданной скорости.
Электрическая энергия на вращение ротора тоже расходуется. Смысл установки появляется только тогда, когда полученная от ветра тяга обеспечивает большую экономию мощности главного двигателя, чем потребляет привод цилиндра. Поэтому итог зависит от направления и силы ветра, скорости судна, курса, волнения, загрузки и качества автоматического управления.
Anemoi сообщает, что на уже освоенных типах судов один ротор в среднем способен экономить около одной тонны топлива и предотвращать выброс примерно трёх тонн углекислого газа в сутки. Эти цифры нельзя заранее считать результатом будущего контейнеровоза: задача пилотного проекта как раз состоит в получении данных на реальных атлантических линиях.
(https://sail-friend.ru/gallery/5939_04_09_26_1_41_38.jpeg)
Роторное судно Buckau, 1924 год. George Grantham Bain Collection, Library of Congress / Wikimedia Commons, общественное достояние, ограничений не известно (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Buckau_Flettner_Rotor_Ship_LOC_37764u.jpg)
Идея столетней давности возвращается в цифровую эпоху
Первые практические роторные суда появились сто лет назад. Немецкий инженер Антон Флеттнер переоборудовал шхуну Buckau, заменив традиционное парусное вооружение двумя вращающимися цилиндрами. В 1920-е годы установка доказала работоспособность, но дешёвое жидкое топливо и развитие дизелей не позволили технологии стать массовой.
Современный ротор использует тот же физический принцип, однако получил лёгкие материалы, частотно-регулируемые электроприводы, датчики ветра, автоматическое управление и цифровую маршрутизацию. Судовая программа может отключать систему при невыгодном ветре и подбирать режим по фактической экономии энергии.
Контейнеровозы интересны для таких испытаний тем, что часто работают на устойчивых линиях с известными скоростями и расписанием. Накопленная статистика ветра позволяет заранее оценивать участки, где ротор принесёт наибольшую пользу. Одновременно жёсткий график и высокая стоимость палубного пространства делают проверку особенно требовательной.
Что должен показать эксперимент
Maersk рассматривает проект как способ получить практический опыт, а не как заранее готовое решение для всего флота. Потребуется измерить не только экономию топлива, но и доступность системы, расходы на обслуживание, влияние на грузовые операции, работу в тяжёлую погоду и срок окупаемости.
Один ротор не превратит контейнеровоз в парусное судно и не отменит его главный двигатель. Его роль скромнее: забирать часть энергии непосредственно из ветра и уменьшать нагрузку на силовую установку. Если испытания подтвердят пользу без потери контейнеровместимости и регулярности рейсов, технология получит шанс перейти из отдельных проектов на один из крупнейших сегментов мирового торгового флота.
Источник (https://anemoimarine.com/)