Cykloidné lodné vrtule pre efektívny ťah v akomkoľvek smere
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 18. 4. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Švajčiarsky námorný gigant ABB Marine strávil viac ako desať rokov vývojom radikálne odlišného pohľadu na lodnú vrtuľu. Systém s názvom Dynafin sľubuje až 85% účinnosť a zároveň poskytuje plavidlu mimoriadne presné manévrovacie schopnosti.
Len nedávno bola predstavená lodná vrtuľa Whale Design, ktorá sa inšpirovala prírodou, aby zlepšila svoju efektivitu. Aj švajčiarska spoločnosť ABB Marine sa inšpirovala „dynamickými pohybmi veľrybieho chvosta“ pre svoj koncept lodného pohonu Dynafin s viacerými lopatkami.
Spoločnosť ABB Marine hovorí, že ak by bol lodný priemysel krajinou, bol by šiestym najväčším producentom skleníkových plynov na svete. Medzinárodná námorná organizácia si stanovila cieľ 50 % zníženia celosvetových emisií do roku 2050 v porovnaní s úrovňami v roku 2008 a teraz prebiehajú preteky o nájdenie a používanie čistejších palív a technológií, ktoré pomôžu splniť tieto ciele.
Koncept Dynafin je vo výskume a vývoji viac ako desať rokov a je opísaný v podstate ako cykloidná vrtuľa, kde sú vertikálne lopatky namontované na rotujúcu kruhovú dosku, aby poskytovali ťah. Pre dizajn ABB poháňa elektromotor veľký disk na spodnej strane lode alebo člna, ktorý sa podľa potreby otáča rýchlosťou 40 až 80 otáčok za minútu. Koncept zobrazuje päť nezávisle ovládateľných lopatiek namontovaných pod diskom, ktoré sú rovnako vzdialené pozdĺž kruhového okraja. Nastavenie môže mať aj štyri až šesť modulov.
Kombinované úsilie disku a lopatiek vytvára pohon v pohybe prirovnanom k pohybu chvosta delfína alebo veľryby. Palubný riadiaci systém môže otáčať každú lopatku okolo svojej vlastnej osi v reálnom čase pre simultánny pohon a riadenie plavidla bez potreby inštalácie kormidla.
Spoločnosť ABB Marine pritom sľubuje okamžitú kontrolu ťahu, presné dynamické polohovacie schopnosti a vynikajúcu manévrovateľnosť a zameriava sa na účinnosť na otvorenej vode až 85 %. Modulárna koncepcia môže byť tiež optimalizovaná pre rôzne potreby operátorov, rôzne typy lodí a typy trupov.
Medzi výhodami oproti konvenčnejším konštrukciám vrtule je pozoruhodné zlepšenie účinnosti, ktoré by mohlo viesť k významným úsporám nákladov na palivo pre plavidlá so spaľovacím motorom, s menším množstvom emisií ako bonusom. Systém sa môže pochváliť aj relatívne nízkym počtom komponentov, čo by malo prispieť k zníženiu nákladov na údržbu.
Malo by byť tiež možné prevádzkovať loď s kompaktnejšími elektrickými systémami, pričom ABB poznamenáva, že by to mohlo mať osobitný význam pre plavidlá s elektrickými, palivovými článkami alebo hybridnými systémami, kde veľké batérie môžu zaberať cenný nákladný priestor.
Takéto plavidlá môžu fungovať aj v „citlivých morských oblastiach“ vďaka motorom umiestneným v trupe hostiteľskej lode, aby sa znížil hluk pod vodou, v kombinácii s relatívne „nízkotlakovými impulzmi a rýchlosťami špičiek lopatiek“, ktoré vytvárajú menšie turbulencie.
V tejto fáze nie je jasné, či by sa takýto systém dal bezproblémovo dodatočne namontovať na existujúce lode a člny, alebo za akú cenu, hoci by to mohlo otvoriť svet nových možností pre dizajnérov nových lodí.
Projekt, ktorý bol prvýkrát predstavený v polovici roku 2023, je v súčasnosti stále vo fáze koncepčného vývoja. Spoločnosť ABB Marine uvádza, že sa uskutočnili úspešné simulácie a testovanie zmenšených modelov a nadviazal sa kontakt s konštruktérmi lodí, aby sa „overila uskutočniteľnosť konceptu“.
V skutočnosti nezávislé testovanie osobnej lode vybavenej rôznymi pohonnými systémami zistilo, že riešenie ABB Dynafin dokázalo ušetriť 22 % energie v porovnaní s konvenčnými konfiguráciami hriadeľov. Prvý úplný prototyp príde budúci rok.
Spoločnosť predpokladá, že výkon 1 až 4 MW na pohonnú jednotku bude vhodný pre malé a stredne veľké osobné alebo pracovné plavidlá, hoci väčšie plavidlá, ako sú výletné lode, by mohli hostiť viacero jednotiek.
