Hull Vane в движении

Пять лет назад голландское конструкторское бюро Van Oossanen Naval Architects представило конструкцию под названием Hull Vane — кормовое подводное крыло, разработка которого началась задолго до этого. Изначально Hull Vane создавалось для сравнительно крупных (более 30 м) судов с водоизмещающим корпусом, развивающих скорость 15–20 узлов. Крыло с его подъемной силой обладает рядом важных свойств: повышает скорость судна, снижает расход топлива, положительно влияет на уровень шума, а также успокаивает килевую качку, ослабляя вертикальные ускорения и тем самым уменьшая вероятность наступления морской болезни.

Именно последним эффектом заинтересовались владельцы суперяхт и представители ВМС некоторых стран, которые предложили Van Oossanen Naval Architects усовершенствовать крыло в этом направлении, чтобы еще больше демпфировать качку. Инженеры провели расчеты и тесты, используя инструменты CFD, и выяснили, что эффект стационарно закрепленного Hull Vane можно усилить почти вдвое (демпфирование до 40%), если добавить возможность изменять угол атаки крыла. Так появилось Dynamic Hull Vane.

Будучи профессионалами в области гидродинамики и проектирования обводов корпусов, специалисты Van Oossanen Naval Architects решили объединить усилия с инженерами-механиками из компании Naiad Dynamics, которая выступила в роли интегратора Dynamic Hull Vane. Naiad Dynamics широко известна в индустрии своими плавниковыми успокоителями качки AtSpeed и AtRest, интерцепторами и Т-образными подводными крыльями для активной коррекции дифферента, а также весьма сильна в разработке программного обеспечения для динамического управления этими устройствами. Кроме того, Naiad Dynamics была заинтересована участвовать в проекте Dynamic Hull Vane, поскольку в ее линейке продуктов не было предложений для среднескоростных судов. Таким образом, Naiad Dynamics ответственна за все, что у Dynamic Hull Vane находится выше ватерлинии (механика и гидравлика), а все, что ниже, — прерогатива Van Oossanen Naval Architects.

Относительные размеры активного крыла остались такими же, как и у его неподвижного предшественника, и если не пользоваться приводом, они ничем не различаются, разве что в первом случае в корпусе появляются два дополнительных отверстия.

Для крепления Dynamic Hull Vane применяются мощные петли с подшипниками и герметичными уплотнителями, а в движение его приводят гидравлические рычаги. Конструкция напоминает классические рули, только вращение здесь происходит в горизонтальной плоскости.

Программное обеспечение Total Ride Control, созданное Naiad Dynamics, непрерывно регистрирует поступающую с датчиков информацию о перемещении корпуса судна в пространстве, моделирует его дальнейшее движение и меняет угол атаки крыла на оптимальный для данного момента. Более того, программа умеет координировать работу крыла с работой других успокоителей качки, если таковые имеются, и комплексно демпфировать качку в разных плоскостях. Сектор изменения угла атаки Dynamic Hull Vane составляет 15°: этого более чем достаточно, и угол можно программно ограничить в установленных оптимальных рамках для каждой конкретной скорости.

«Это единственный в мире успокоитель килевой качки для среднескоростных судов водоизмещающего типа, больше ничего пока не придумано, — рассказывает Бруно Боукерт, конструктор и директор по продажам Hull Vane. — Также это единственный успокоитель качки, который не добавляет сопротивления, а наоборот, повышает ходкость судна. Даже гироскопы, установленные в корпусе, увеличивают сопротивление, поскольку растет водоизмещение судна. В случае Dynamic Hull Vane чем выше скорость, тем больше подъемная сила на крыле, тем эффективнее демпфируется качка, и этот эффект проявляется уже на 10–12 узлах, когда интерцепторы еще не работают».

В отношении надежности — в конструкции Dynamic Hull Vane нет узлов и деталей, которые могут быстро выходить из строя, а в плане его обслуживания все обстоит примерно так же, как с плавниковыми успокоителями: каждые три года необходимо проверять подвижные части, раз в два года рекомендуется проводить очистку корпуса от обрастания и обрабатывать его антифоулинговыми покрытиями, что делается в любом случае. Dynamic Hull Vane можно установить не только на строящееся, но и на готовое судно, например, в ходе рефита, а программное обеспечение позволяет интегрировать его с различными успокоителями качки, не только Naiad Dynamics.

Что касается стоимости, то активное крыло будет дороже неподвижного примерно вдвое; а окончательная цена рассчитывается индивидуально для каждого проекта. Ряд производителей считает, что для простой профилированной металлической пластины Hull Vane стоит необоснованно дорого, но, по словам Бруно Боукерта, гораздо дороже обойдется отказ от кормового крыла, поскольку тогда придется потратить больше на двигатели, само топливо (до 20%).

Боукерт считает, что даже на яхтах, которые спроектированы на основе высокооптимизированных корпусов FDHF (Fast Displacement Hull Form, другая разработка Van Oossanen Naval Architects), крыло еще больше повышает эффективность судна, а причина, по которой верфи пока воздерживаются от использования Hull Vane, лежит в области стереотипов.

«Используя крыло, производители могут поставить на яхту менее мощные двигатели. Но тогда заказчик посчитает, что верфь пытается сэкономить, — говорит он, — поэтому клиент требует мощные моторы, не имея в голове общей картины того, где и за счет чего происходит экономия».

Однако ситуация постепенно меняется, и на выставке в Монако Heesen Yachts представила проект 59-метровой яхты Skyfall с корпусом FDHF, четырьмя водометами (общая мощность 22  000 л. с.) и Dynamic Hull Vane. Все это позволит судну вместимостью около 900 рег. т разгоняться до 37 узлов.

«Так же резко, как на большинстве суперяхт появились успокоители качки zero speed, вырастет спрос и на Hull Vane, — считает Бруно Боукерт. — Это случится, как только яхтенное сообщество поймет, насколько эффективно кормовое крыло позволяет уменьшить килевую качку и повысить комфорт на борту».

Помимо кастомных решений, с этой осени Hull Vane предлагает стационарные крылья стандартной геометрии для яхт длиной 10–20  м и скоростью до 12 узлов. Поскольку заказывать оптимизированные под конкретный корпус крылья для владельцев в этом сегменте дороговато, инженеры Van Oossanen Naval Architects проанализировали наиболее распространенные обводы, которые используют голландские верфи, и определили для них наилучшие размеры и положение кормового крыла.

Затем компания заказала экструдированный алюминиевый профиль (полое крыло с ребрами жесткости, толщина металла 10 мм), который готова отгружать со склада. Чтобы установить крыло на корпусе, предварительно необходимо сварить всего пять элементов. В Голландии уже есть подрядчик, который делает работу под ключ за неделю, но если заказчик находится в другой части света, то крыло могут отправить куда угодно.

Разумеется, возникает вопрос с электрохимической коррозией, поскольку для стального корпуса алюминиевое крыло выступает анодом. Чтобы избежать повреждений, между крылом и корпусом ставят специальные изоляторы, а в комплекте Hull Vane поставляются защитные аноды из материала с более высоким положительным электрохимическим потенциалом, которые будут разрушаться в первую очередь.

Чтобы «встать на крыло», владельцам 10-метровых лодок придется отдать около 20  000 евро, а тем, кто захочет поставить Hull Vane на яхту длиной 20 м, — в полтора раза больше.

Текст Антон Черкасов-Нисман Иллюстрации Hull Vane

Новости

«ЯХТСМЕН ГОДА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА 2019»: заканчивается прием заявок

21 декабря в Северной столице пройдет ежегодная церемония вручения премии за заслуги в области парусного спорта «Яхтсмен года Санкт-Петербурга 2019». Номинантов на премию может выдвинуть любой желающий.

Знания

Рыбалка на дальних атоллах

Алексей Струлистов — о личном опыте рыбалки нахлыстом на атоллах Сейшельских островов.

Новости

Пишите письма!

Любимая многими с детства традиция отправлять письма Деду Морозу получила в этом году новое прочтение в лондонском отеле The Dorchester.
По теме

Испытание штормом

На минувшей неделе в Санкт-Петербурге завершилась VI Международная балтийская регата «Кубок Усть-Луги» 2015. В канун Дня России на берегу Невы у Петропавловской крепости чествовали призеров и победителей. Декорацией праздничной церемонии в этот вечер служили яхты-участницы , стоящие в парадном строю у Заячьего острова.

Эксплорер по-итальянски

В чем особенность экспедиционных яхт Sanlorenzo и почему известная своими спортивными суперяхтами итальянская верфь пришла в нишу эксплореров?

Конкурс фотографий «Яхты и катера на Волге»

Для любителей фотосъемки организаторы яхтенной выставки в Тольятти запускают фотоконкурс.

Дальше — лучше!

Новые днищевые колонки с разнесенными винтами