Гидрореактивный движитель или Электрический «водомет»
Не так далек тот день, когда любое судно, большое или малое, при желании, можно будет модернизировать в электрическое. Для этого достаточно будет установить подвесные гидрореактивные движители, с питанием от аккумуляторов.
Электрический водомет — это двигатель и силовая установка: два в одном устройстве проект итальянского стартапа DeepSpeed. Сконструирован он аналогично ободному двигателю: только лопасти прикреплены не к центральной ступице, а к ободу корпуса, вода же протекает через середину.
Если сравнить DeepSpeed с гребными винтами и обычными водометами, то преимущества очевидны.Во-первых, механические потери при ее работе практически сведены к нулю: нет шестерен, валов или универсальных шарниров, передающих мощность от двигателя к приводу, а только пара проводов, проводящих ток от батарей.
Во-вторых, компактный и легкий корпус, который весит всего 75 кг (без аккумуляторной батареи) занимает гораздо меньше места, чем двигатель и топливный бак.В-третьих, в отличие отгребного винта, эффективность которого снижается с увеличением скорости движения из-за кавитации и потерь, в DeepSpeed за счет мощной энергии струи повышается эффективность и энерговооруженность лодок.
DeepSpeed объединяет водометную турбину, аккумуляторную батарею и электронику управления, а также систему получения энергии на борту. Таким образом, Sealence планирует выпускать комплекты силовых установок для модернизации судов, оборудованных бензиновыми или дизельными двигателями.
Бизнес-история «гидроводомета» родилась летом 2007 года из, казалось бы, шутки. Именно тогда спортивная моторная лодка Вильяма Гоббо – нынешнего CEO и идейного лидера стартапа – вышла из строя. Счет 20000 евро на ремонт старого 8-цилиндрового двигателя США, который пришел по электронной почте, озадачил. «На эти деньги, — пошутил Вильям в разговоре друзьями, — я лучше установлю электродвигатель и сэкономлю на бензине».
Чуть позже, загоревшись идеей, он сделал компьютерную модель установки, а первый рабочий прототип увидел свет в 2010 году.
Но только в 2016 году идея получила научное подтверждение и стала реальной. К проекту подключился Эрнесто Беннини — один из крупнейших в мире специалистов по гидродинамике и реактивным двигателям.
Прототип DeepSpeed 2021 года похож на корпус реактивного авиационного мотора, поскольку, как и турбовентиляторный двигатель, он спроектирован, чтобы направлять воду (а не воздух) в переднюю часть, ускоряя ее через меньшее выпускное сопло.Вращающиеся лопасти одноступенчатого рабочего колеса создают тягу, обеспечивая большую скорость при меньших энергопотерях на высоких оборотах.
Чем быстрее движется лодка, тем больше воды подается в водомет, повышая его общую эффективность. Поскольку двигатель с водометным движителем расположен снаружи корпуса, а не внутри него, снижается уровень шума и вибрации, передаваемых не корпус. Кроме того, для такого устройства не требуется дополнительная система охлаждения – его эффективность обеспечивает набегающий поток воды.
Некоторые производители лодок уже рассматривают варианты установки реактивных движителей DeepSpeed на вновь разрабатываемые или на существующие конструкции лодок при их модернизации.
Amer YachtsиScanner Marine еще в апреле 2020 объявили, что работают над установкой электрических гидроактивных двигателей DeepSpeed на их Envy 710 RIB.
Новая силовая установка DeepSpeed DS-780 мощностью 680 л.с. и крутящим моментом 1500 Н • м.имеет пиковую мощность тяги, которая эквивалентна достаточно «прожорливому» двигателю внутреннего сгорания. Ожидается, что модель будет максимально эффективна в диапазоне скоростей от 16 до 26 узлов на полуглиссирующих корпусах яхт. Другая мощная, но меньшая по размерам силовая установка DS-420 предназначена для быстрых лодок с ожидаемой номинальной мощностью – 300 л.с., и крутящим моментом- 560 Н • м.
В перспективе Sealence планирует вывести на рынок полный пакет гибридных и электрических силовых установок, с модульной системой литий-ионных батарей, солнечными панелями, дизельным резервным генератором питания и расширенной линейкой движителей DeepSpeed, управляемых через Smartbox. На сегодняшний день – это лодки длиной от 9 до 24 метров.
Рассказ о проекте DeepSpeed будет неполным, если не упомянуть историю о том, как стартап нашел 3 миллионов евро инвестиций. На краудфандинговой площадке в два этапа были собраны средства необходимые для запуска стартапа. Успех впечатляет и его легко объяснить. Итальянские инженеры представили интересный и реальный работающий проект. Уважение вызывают научные изыскания команды, постоянное тестирование стартапа и совершенствование продукта, который выпускается частной фирмой без особой господдержки.
