Электроводородный катамаран не идет на Олимпиаду

Юрий Кирпичёв
Юрий Кирпичёв

7 июля новаторский французский катамаран «Energy Observer» снова вышел в океан. Он покинул Гавайи после месяца с лишним пребывания там, но направился – экий сюрприз! – не в Японию на Олимпиаду в Токио, главную цель путешествия, а на задворки мира, в Новую Каледонию.

Впрочем, не удивительно: столь длительная задержка на благословенных Гавайях сама по себе означала срыв планов организаторов кругосветки. В марте, когда катамаран прибыл на Галапагосы, они сообщали, что в апреле намерены побывать на западном побережье США, затем на Гавайях и поспеют в Токио аккурат к 23 июля, к началу Олимпиады. Далее триумфальное посещение Кореи, Китая, ЮВА, но…

Самый краткий маршрут по дуге большого круга от о. Гавайи до Токио имеет протяженность 3900 морских миль. В среднем «Energy» печатает в сутки 120 миль, что означает одоление сей дистанции за месяц с гаком. То бишь для своевременного прибытия в Токио надо было покинуть Гавайи в середине июня. Почему этого не было сделано? Потому что ковид. В Японии с ним снова напряженная ситуация, Олимпиада пройдет практически без зрителей, для туристов страна закрыта, а в таких условиях какая же реклама? Пусть и самых высоких технологий «Тойоты»…

«Троицкий вариант» уже публиковал мою статью о катамаране, который также совершал кругосветное плавание (««Хокулеа» пришла в Нью-Йорк» — trv-science.ru/2016/06/khokulea-prishla-v-nyu-jjork/).

facebook.com/EnergyObserverExpedition/
facebook.com/EnergyObserverExpedition/

Но высокотехнологичный «Energy Observer», полагаю, будет интереснее читателям газеты ученых. Да, весной 2016 года я встречал в Нью-Йорке двойное гавайское каноэ «Хокулеа», а осенью провожал его на реке Матанзас во Флориде. Я переписывался с профессором Беном Финни, инициатором постройки «Хоку» и участником ее «девичьего» плавания. Увы, он не дожил пары месяцев до возвращения своего детища из вояжа вокруг Земли. Я же в свою очередь из-за пандемии не смог встретить «Energy» во Флориде: США, на которые была рекламная ставка, закрыли в марте 2020 года свои порты.

Но если они и похожи внешне, эти катамараны, то по сути всё же резко различны. «Хоку» хотя и построена из современных материалов (корпуса и мачты из фибергласса), но по образцу традиционных полинезийских двойных парусно-гребных каноэ, тогда как «Energy» обкатывает новейшие технологии.

Викторьен Эруссар, моряк торгового флота, яхтсмен-гонщик, капитан судна и автор проекта, сумел привлечь к нему внимание «Тойоты», и та взяла на себя переоборудование и техническое сопровождение экспедиции. Щедрость объяснима: подотстав в секторе электромобилей, компания сделала ставку на водород (ее автомашины на топливных ячейках продаются в Калифорнии) и с 2017 года обкатывает на «Energy» энергоустановку, использующую электролиз морской воды.

Об истории корабля. «Formule Tag», самый крупный в то время катамаран для океанских гонок, был построен в Канаде в 1983 году компанией Canadair (вскоре она стала основой известной Bombardier Aerospace). В 1984 году он установил мировой рекорд, пройдя за сутки 512 морских миль! Средняя скорость составила 44,5 км/ч.

В 1993 году его купили знаменитый английский моряк Робин Нокс-Джонстон и гонщик Питер Блейк, назвав «ENZA New Zealand». В следующем году они выиграли Кубок Жюля Верна, обогнув Землю с новым рекордом: 74 дня, 22 часа 17 минут и 22 секунды!

Евгений Платон, кэп яхты «Гетман Сагайдачный» во время кругосветной гонки в 1993-1994 годах, писал мне: «Мой товарищ Слава Сысенко как-то перегонял ЕНЗУ, в Бискае они перевернулись, чудом выжили, но их спасли…»

В 1998 году катамаран купила британка Трейси Эдвардс, переименовала в «Royal & SunAlliance» и поставила новый рекорд пересечения Северной Атлантики с женским экипажем: 9 дней 11 часов 21 минута и 55 секунд. Затем они побили еще семь мировых рекордов.

Он переходил из рук в руки, ставил рекорды, его модернизировали, удлиняли и в итоге он стал собственностью компании Эруссара. После переоборудования он весной 2017 года поднялся по Сене до Парижа, откуда плаваниями по северным и западным портам Франции начал новую и не менее славную жизнь. В 2018 году настал черед Средиземного моря, которое прошли из конца в конец – Испания, юг Франции, Корсика, Сардиния, Италия, страны Адриатики, затем через Коринфский канал – до Тель-Авива и Туниса. В 2019-м, после новых доработок, избороздили воды Северной Европы, включая Балтику, обогнули Норвегию и даже забрались на Шпицберген!

Energy Observer
Energy Observer

Везде он привлекает внимание: обтекаемый, в голубом панцире солнечных панелей, с жесткими крыльями-парусами, эффектно футуристичный. Экипаж 5-8 человек, в рубке компьютеры, а каюты минималистским белым дизайном напоминают о фильме «Космическая одиссея 2001 года». Сейчас его длина 30,5 м, ширина 12,8 м, вес 34 тонны. Две разнесенные поперек мачты. Два реверсивных электромотора по 41 кВт, питаемые энергией батареи и топливных водородных ячеек, вращают винты. 8 стальных баллонов вмещают 62 кг сжатого водорода, полученного из морской воды, для чего установка, весящая более двух тонн, имеет кроме компрессора и электролизера также десалинизатор. Корабль практически автономен, он сам вырабатывает топливо, а попутно и пресную воду.

Для покрытия пиков потребления и для общей балансировки системы служит литий-ионная батарея на 106 кВт. Энергию для нее и для генератора водорода дают солнечные панели (130 м2, пиковая мощность- 21 кВт), два вертикальных аксиальных ветряка на 1 кВт каждый, плюс винты в режиме генерации. После заряда батарей начинается электролиз воды, и во время путешествия по Северной Европе в обычных условиях водород обеспечивал до 60% энергии судна, а 40% приходилось на солнечную.

Такая система хранения энергии (батарея плюс емкости с водородом) позволяет примерно втрое уменьшить вес в сравнении с чисто батарейной, ибо плотность энергии дизтоплива примерно в сто раз больше, чем у аккумулятора, и даже с учетом КПД электромотора (90%) и дизельного двигателя (ок. 35%) тонна дизтоплива эквивалента 30 тоннам батарей. У сжатого водорода показатель ниже, но всё же разница велика.

К тому же эта система надежнее, гибче, обеспечивает большую дальность хода и скорость 4-5 узлов. Плюс паруса. В хороший ветер скорость достигала 10,27 узла, и на пути на Гавайи «Energy» иногда делал до 178 миль в сутки. В среднем, правда, вчетверо меньше, чем в лихие дни молодости, но ветер дует не всегда, и цель плавания не скоростные рекорды, а отработка новых технологий.

При выборе маршрута верх взяли интересы «Тойоты». Ей требовалось прибытие в Токио к августу 2020 года, к Олимпиаде, с посещением максимума стран, поэтому избрали путь на восток. Хотели отправиться в феврале 2020 года, после установки новых топливных ячеек, но сначала старт задержал ураган, крушивший север Европы, а затем стало ясно, что вся Восточная Азия охвачена эпидемией коронавируса. В итоге в море вышли в начале марта и двинулись на запад, чтобы попасть к перенесенной Олимпиаде летом 2021 года. Организаторы надеялись, что за это время ситуация утрясется…

25 марта прибыли на Канары: 1400 миль от западной оконечности Бретани одолели за 12 суток. 10 апреля после двухнедельного броска достигли Островов Зеленого Мыса, а 21 апреля ошвартовались на той стороне Атлантики, на Мартинике – 5000 миль за 34 ходовых дня, отличный результат! Колумб плыл много дольше.

А ведь до Канар дул сильный встречный ветер и главную роль играли аэродинамические крылья – часами шли в крутом бейдевинде, когда они особенно эффективны. Винты потребляли мало энергии (4 кВт, подаваемые на двигатели, давали 30% вклада в скорость), но позволяли идти круче к ветру, под углом 25°! Лучшие парусники ходят под углом 30°-35°.

Площадь автоматизированных крыльев с толстым профилем вдесятеро меньше, чем в кругосветке Блейка, однако с двигателями они образуют отличную комбинацию. От Канар до Кабо-Верде ветер благоприятствовал и позволил развить хорошую скорость. На переходе через Атлантику пришлось даже сбросить ее, чтобы выдержать две недели, необходимые для карантина, – ковид давал себя знать и опережал наших путешественников.

Energy Observer floating laboratory catamaran
Energy Observer floating laboratory catamaran

При ветре более 18 узлов винты тормозили ход, датчики сообщали о малом крутящем моменте на валу и лопасти автоматически поворачивались для уменьшения сопротивления. Использовали винты и для генерации. Скорость, конечно, падала, но это и требовалось.

Система отлично работала в автоматическом режиме и сама выбирала наиболее выгодные режимы движения. Шли на солнечной энергии, и к сумеркам батарея разряжалась до 20% емкости, но в это время автоматически включались топливные ячейки и быстро заряжали ее, обеспечивая энергией не только ход, но и системы управления и передачу данных через спутник.

Потребителей хватает: сенсорные экраны, автоматика и компьютеры, сотни датчиков (сбор данных каждые 10 минут), кухня с тремя холодильниками, электрическая плита, хлебная печь и несколько кухонных автоматов. Вдоволь горячей воды – помимо энергии топливные ячейки выделяют тепло, в общем, высокий уровень комфорта у экипажа!

Плыть бы и плыть, но на Карибах французы столкнулись с проблемами: все острова были инфицированы, США закрыли порты, стало понятно, что смены экипажа не будет, и непонятно, что делать дальше. Так и застряли на Мартинике и Гваделупе, изредка совершая вылазки, чтобы поддержать внимание к экспедиции. Так, в конце июля побывали на Багамах и ныряли в лазурные воды Tiger Beach, изобилующей акулами отмели у островов Бимини. В этот момент они находились всего в 80 милях от Флориды, я ждал встречи с ними, но не судьба…

В конце ноября «Energy» двинулся на юг и 1 декабря прибыл во Французскую Гвиану. Возникла надежда, что экипаж с горя решил обогнуть Южную Америку, но команда всего лишь решила напомнить о себе и размяться, попутно посетив космодром Куру и полюбовавшись стартом ракеты «Ариан». Лишь 3 февраля текущего года, видя, что в развитых странах, а расчет был именно на них, началась массовая вакцинация, организаторы плавания решили продолжить путешествие, и 3 февраля «Energy» покинул Мартинику и двинулся на запад. Хороший ветер и яркое солнце позволяли поддерживать среднюю скорость до 7 узлов, а моментами она превышала 10 узлов! Карибское море пересекли в отличном темпе, затем двое суток ушло на прохождение Панамского канала – и катамаран вышел в воды величайшего из океанов, покрывающего треть планеты.

Капитанский мостик (facebook.com/EnergyObserverExpedition/)
Капитанский мостик (facebook.com/EnergyObserverExpedition/)

Две недели команда посвятила уникальному миру Галапагосских островов, в апреле наконец-то достигла берегов США, посетив Сан-Диего, Лос-Анджелес и Сан-Франциско, а в середине мая двинулись дальше на запад. 1 июня ошвартовались в гавани городка Кеа’алу на Оа́ху, том же острове, где базируется южная rara avis «Хоку» – не знаю, встретились ли эти экзотические морские бабочки.

Сейчас, когда вечером 8 июля (9 июля в 00:46 по Гринвичу) я пишу эти строки, на «спидометре» у новаторского катамарана уже 40 030 миль – столько пройдено с момента спуска его на воду в новом облике. Он зарекомендовал себя вполне надежной машиной, если этот грубоватый термин применим к судну, имеющему паруса. Ветер подходящий, но дождь, скорость 4,9 узла, курс 212,8°. Попутного ветра и хорошего солнца, «Energy Observer»!

Юрий Кирпичёв

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest
1 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Max Kammerer
Max Kammerer
12 дней(-я) назад

И еще о новых технологиях. Беспилотные корабли Ranger и Nomad (подразделение Ghost Fleet Overlord) проходят у островов Чаннел в Тихом океане 3 июля.

Беспилотные корабли Ranger и Nomad.jpg
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: