Что такое роторные турбопаруса и почему их хотят ставить на современные суда?
Океанские танкеры, сухогрузы, контейнеровозы, балкеры, ролкеры ежегодно загрязняют атмосферу тысячами тонн продуктов сгорания различных видов топлива, существенно ускоряя наступление глобального потепления. Во всех «наземных отраслях» мировой экономики все больше потребителей используют экологически чистые «зеленые» источники энергии, а в морфлоте основными двигательными установками, как и сто лет назад, остаются дизельные моторы. Но если от них невозможно отказаться, поскольку судовым дизельным двигателям нет достойных конкурентов по стоимости затрат на топливо, то возможно, стоит им дать в помощь забытые «парусные технологии», с тем, чтобы хотя бы снизить мощность дизелей и, соответственно, потребление ими нефтепродуктов? - Эту идею уже воплощают в реальность разработчики двух «воздушно-двигательных» проектов.
Первый, выполняемый авиастроительным концерном Airbus, базируется на использовании огромного «воздушного змея», способного тянуть по океанским просторам привязанный к нему тросом корабль.
Второй проект основан на изобретении столетнего «возраста» - турбопарусе (он же - роторный парус Флеттнера, названный по имени изобретателя - немецкого инженера Антона Флеттнера), в котором используется эффект Магнуса, заключающийся в возникновении в набегающем воздушном потоке «тяговой силы», обуславливаемой созданием вихрей, которые создаются вращающимся цилиндром. Почти полвека назад роторный парус был создан во Франции под руководством Жака-Ива Кусто для корабля «Алсион». И вот недавно стало известно о возрождении «турбопарусной мысли» в Скандинавии: один из крупнейших в мире морских перевозчиков - датская компания Maersk приступила к испытаниям роторных парусов, изготовленных финской компанией Norsepower, на танкере Pelican. На судне длиной 245 м с массовым водоизмещением почти в 110 000 т установлены две 30-метровые по высоте и 5-метровые в диаметре трубы из углеволокна (роторы также выполнены из этого легкого и прочного материала). Издалека эти трубы похожи на дымовые, но из них никогда не выбрасываются клубы «привычного» черного дыма.
Научные исследования, предшествующие разработке проектно-конструкторской документации на турбопаруса, были поведены в британском Институте энерготехнологий (Energy Technologies Institute -ETI), при участии специалистов Norsepower и компании Shell Shipping & Maritime, одним из направлений деятельности которой является разработка и экспертиза новых энергетических технологий в морских перевозках.
Турбопаруса без каких-либо затруднений могут быть установлены на палубе грузового судна. Для управления ими нет необходимости в эксплуатационной команде: запуском и работой турбопаруса руководит компьютер с установленным на нем спецПО, задающим оптимальный режим вращения ротора в соответствии с силой и направлением ветра. По данным инженерной службы Maersk, работа двух роторных турбопарусов позволяют снизить мощность дизельной тяги, обеспечивая при благоприятном ветре экономию 7-10% топлива.
При нынешней стоимости одного турбопаруса $1,15-2,3 млн (в зависимости от его максимально возможной «тяговой мощности») он окупится за счет снижения расхода топлива за время эксплуатации до пяти лет. Но руководство компании Norsepower «нацелено» на уменьшение цены своих продуктов примерно на 30% (и соответствующее сокращение срока окупаемости) путем размещения производства в Китае. Очевидно, что это возможно при наличии у завода-производителя стабильного портфеля заказов.