Електричний «водомет». Чи змінить водномоторний світ гідрореактівний движитель?

Яхти лакшери-сегмента та комерційні посудини буде можливість модернізувати в електричні, встановивши підвісні гідрореактивні рушії, з живленням від акумуляторів.

Інноваційна силова установка DeepSpeed італійського стартапу Sealence, має конструкцію, аналогічну ободному двигуну: замість лопатей, прикріплених до центральної маточини, вони прикріплені до ободу корпусу, а вода протікає через середину. За своєю суттю, це електричний водомет, що поєднує в одному пристрої двигун та силову установку.

Якщо порівняти DeepSpeed з гребними гвинтами та звичайними водометами, то переваги очевидні. По-перше, механічні втрати при її роботі практично зведені до нуля: немає шестерень, валів та універсальних шарнірів, що передають потужність від двигуна до приводу, а тільки пара проводів, які проводять струм від батареї.

По-друге, компактний та легкий корпус, який важить всього 75 кг (без акумуляторної батареї) займає набагато менше місця, ніж двигун та паливний бак. По-третє, на відміну від гребного гвинта, ефективність якого знижується зі збільшенням швидкості руху через кавітації та втрати, в DeepSpeed за рахунок потужної енергії струменя підвищується ефективність її роботи та енергоозброєність човна.

DeepSpeed об’єднує водметну турбіну, акумуляторну батарею та електроніку керування, а також систему отримання енергії на борту. Таким чином, Sealence планує випускати комплекти силових установок для модернізації суден, обладнаних бензиновими або дизельними двигунами.

Бізнес-історія «гідроводомета» народилася влітку 2007 року з, здавалося б, жарту. Саме тоді спортивний моторний човен Вільяма Гоббо – нинішнього CEO та ідейного лідера стартапу – вийшов з ладу. Рахунок 20000 євро на ремонт старого 8-циліндрового двигуна, який прийшов по електронній пошті, спантеличив. «На ці гроші, – пожартував Вільям в розмові з друзями, – я краще встановлю електродвигун і заощаджу на бензині».

Трохи пізніше, захопившись ідеєю, він зробив комп’ютерну модель установки, а перший робочий прототип побачив світ в 2010 році.

Але тільки в 2016 році ідея отримала наукове підтвердження та стала реальною. До проекту підключився Ернесто Бенніні – один з найбільших в світі фахівців з гідродинаміки та реактивних двигунів.

Прототип DeepSpeed 2021 року схожий на корпус реактивного авіаційного двигуна, оскільки, він, як і турбовентиляторний двигун, спроектований, щоб направляти воду (а не повітря) з передньої частини, прискорюючи її, та виштовхати через менше випускне сопло. Обертові лопаті одноступінчастого робочого колеса створюють тягу, забезпечуючи більшу швидкість при менших енерговитрат на високих обертах.

Чим швидше рухається човен, тим більше води подається в водомет, підвищуючи його загальну ефективність. Оскільки двигун з водометним рушієм розташований зовні корпусу, а не всередині нього, знижується рівень шуму та вібрації, що передається не корпус. Крім того, для такого пристрою не потрібна додаткова система охолодження – його ефективність забезпечує потік води, що набігає при русі.

Деякі виробники човнів вже розглядають варіанти установки гідрореактивних рушіїв DeepSpeed на нові конструкції човнів, та на існуючі при їх модернізації.

Amer Yachts і Scanner Marine ще в квітні 2020 оголосили, що працюють над встановленням електричних гідрореактивних двигунів DeepSpeed на їх Envy 710 RIB.

Нова силова установка DeepSpeed DS-780 потужністю 680 к.с та крутним моментом 1500 Н • м.має пікову потужність тяги, яка еквівалентна досить «прожерливому» двигуну внутрішнього згоряння. Очікується, що модель буде максимально ефективна в діапазоні швидкостей від 16 до 26 вузлів на напівглісуючих корпусах яхт. Інша потужна, але менша за розмірами силова установка DS-420 призначена для швидких човнів з очікуваною номінальною потужністю – 300 к.с., і обертовим моментом – 560 Н • м.

У перспективі Sealence планує вивести на ринок повний пакет гібридних та електричних силових установок, з модульною системою літій-іонних батарей, сонячними панелями, дизельним резервним генератором живлення та розширеною лінійкою рушіїв DeepSpeed, керованих через Smartbox. На сьогоднішній день – це човни довжиною від 9 до 24 метрів.

Розповідь про проект DeepSpeed буде неповною, якщо не згадати історію про те, як стартап знайшов 3 мільйони євро інвестицій. На краудфандінговому майданчику в два етапи були зібрані кошти необхідні для запуску стартапу. Успіх того що сталося – вражає і його легко пояснити. Італійські інженери представили цікавий і реальну діючий проект. Повагу викликають наукові дослідження команди, постійне тестування стартапу та вдосконалення продукту, який випускається приватною фірмою без особливої держпідтримки.