Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге и центра морских исследований SSPA в Швеции представили уникальную методику повышения эффективности кораблей на подводных крыльях, опробованную на парусных судах. Об этом сообщает TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
В то время как электрификация автомобилей продвинулась далеко вперед, пассажирские паромы во всем мире по-прежнему работают почти исключительно на ископаемом топливе. Ограничивающим фактором является емкость батарей, которой недостаточно для питания кораблей и паромов при плавании на большие расстояния. Но теперь шведские исследователи из Технологического университета Чалмерса и центра морских исследований SSPA преуспели в разработке методики, которая может сделать судоходную отрасль в будущем значительно более экологичной.
Основное внимание уделяется подводным крыльям, которые, приподнимая корпус судна над поверхностью воды, позволяют двигаться со значительно меньшим сопротивлением. Даже для судов, которые сегодня работают на ископаемом топливе, выгода в экологическом плане может быть значительной, поскольку внедрение их аналогов на подводных крыльях способно снизить расход топлива не менее чем на 80 процентов.
Руководитель исследования Араш Эсламдуст, доцент прикладной гидродинамики в Технологическом университете Чалмерса и автор научной публикации в Journal of Marine Science and Engineering, отметил: основу проекта составили данные, собранные в ходе экспериментов на парусных лодках, для того, чтобы детально понять, как суда на подводных крыльях ведут себя в воде, когда, например, увеличивается нагрузка или скорость или изменяется положение крыла на подводных крыльях.
На основе этих данных команда ученых разработала метод моделирования и прогнозирования, с большой точностью указывающий, как будет вести себя судно на подводных крыльях в различных условиях. Эта методика теперь может быть использована для разработки различных конструкций судов на подводных крыльях, в том числе электропаромов.
Исследователем и руководителем проекта со стороны SSPA выступила Лаура Маримон Джованнетти, ранее выступавшая на элитном уровне за британскую и итальянскую национальные команды по парусному спорту. Она заявила, что благодаря этому новому методу и знаниям об эффективности подводных крыльев стало возможным объединить ряд различных отраслей техники – военно-морскую архитектуру, современные материалы и аэронавтику, а также использовать возобновляемые источники энергии.
Технология судов на подводных крыльях сама по себе не является новинкой, она была разработана еще в 60-х и 70-х годах прошлого века. В то время суда на подводных крыльях изготавливались из стали – тяжелого материала с более высокими затратами на техническое обслуживание. Сегодняшние современные суда на подводных крыльях изготавливаются из углеродного волокна, гораздо более легкого и прочного материала. Поэтому часть исследовательского проекта заключалась в том, чтобы полностью понять, как конструкция из углеродного волокна ведет себя под водой в различных условиях эксплуатации.
Методика шведской исследовательской группы, разработанная в сочетании с современными технологиями, прокладывает путь к использованию подводных крыльев из углеродного волокна на более крупных пассажирских судах, которые могут плавать безопасным, контролируемым и безвредным для климата способом даже на низких скоростях.
«Чтобы крыло было максимально эффективным, оно должно нести как можно больший вес на как можно более низкой скорости с наименьшим сопротивлением. Наша цель – использовать и совершенствовать в будущем свою методику при разработке более эффективных судов на подводных крыльях», – отметил Эсламдуст.