Wingsail — технология, которая может поменять все

IWS-система

Почти три года назад свет увидел буквально надувной крылатый парус (Inflatable Wingsail — сокращение IWS). Его создатели — изобретатели Эдуард Кесси и Лоран де Кальберматтен. Этот парус был установлен на неукрепленной телескопической мачте. IWS надувался с помощью встроенного компрессора воздуха. Удивительно, но для того, чтобы его надуть требовалось крайне низкое давление — всего два миллибара. 

IWS представляет из себя мягкий и симметричный парус (создатели называют его просто wingsail или вингсэйл (на русском)). Он гораздо проще в управлении, чем классический грот, но при этом его легко ставить и убирать. 

IWS “исчезает” под палубой и в сдутом состоянии занимает очень мало места. Многие обзорщики тогда заметили, что эта технология может получить серьезное развитие в сфере суперяхт и коммерческих перевозок за счет своей простоты и эффективности.

Подобное упрощение паруса — не новинка в инженерном мире. IWS сам наследует множество старых идей, в основе большинства из которых неукрепленная мачта. Самая древняя вариация такой мачты встречается в китайских джонках. Аналог такой мачты хорошо знаком радиолюбителям — телескопическая антенна во всей своей красе. 

AeroRig — предтеча современных Wingsail-систем

Freedom Yachts Гэри Хойта использовала этот подход в середине 1970-х годов. Увы, тогда такой подход не завоевал популярности. Спустя 10 лет была разработана система AeroRig — уникальная в своем роде. 

Суть системы сводилась к тому, что на мачту устанавливался вращающийся сквозной гик (или два гика с двух сторон мачты) на которые устанавливались грот и стаксель. Преимуществом такой системы была простоте в управлении. Сила тяги обоих парусов уравновешиваются и вся конструкция легко управлялась только через грот.

Потомком AeroRig является Dynarig. Эта система разработана Dykstra Naval Architects и реализована Magma Structures в Великобритании для двух впечатляющих суперяхт. Этими яхтами были Maltese Falcon и Black Pearl. 

Dykstra Naval Architects решили расширить рынок и заключили соглашение с компанией Southern Spars — гигантом морской технологической индустрией. Что такая сделка значит? Это значит, что теперь еще больше суперяхт и больших судов будет комплектоваться системой Dynarig. Dynarig в целом ориентирована на тех клиентов, кому не принципиально наличие паруса, но принципиальна простота. 

Компания Dykstra сейчас реализует проект Wind Assisted Shipping Project (WASP) — многоцелевое грузовое судно, в котором мачты Dynarig используются в качестве кранов. Dykstra также работает с компанией Veer над созданием первого в мире грузового флота без выбросов.

Саймон Ватин, президент морского подразделения компании VLPL, говорит: “Технология готова и уже сейчас работает. Осталось довести ее до идеала, но на это могут потребоваться десятилетия. Что не менее важно — мы хотим убедить людей переходить на эту Wingsail и Dynarig. Особенно тех, кто обычно предпочитает моторные яхты. Также это касается людей, которых интересует простота и надежность”. 

Ватин указывает на преимущества в экономии топлива, дальности плавания, комфорте и автономности. Пример концепта такой яхты от VPLP — Seaffinity, о которой мы писали в октябре прошлого года. В нем используется видоизмененная технология Windsail — Oceanwings. 

Концепты, концепты, концепты…

Компания VPLP также сотрудничала с компанией Ayro. Вместе они создали концепт невероятной суперяхты Nemesis One — 101-метрового катамарана на подводных крыльях. По предварительным оценкам такой кат должен развивать скорость около 50 узлов! 

Nemesis One представляет из себя полностью автоматизированный катамаран. Практически все управление осуществляется с контрольных панелей. На Nemesis One также используется Oceanwings. Паруса этой системы аналогичны по сути IWS — их можно убрать и поставить просто надув их. 

Несмотря на успехи в создании концептов, первыми на себе испытают современный wingsail в полной мере коммерческие суда. VPLP совместно с судоходной компанией Alizé принялись за создание судна Canopée. Оно будет предназначено для транспортировки частей ракеты Ariane 6 из портов Европы во Французскую Гвинею. Спуск судна на воду запланирован на конец 2022 года. Длина Canopée должна составить 121 метр, а в движение его будет приводить установка Oceanwings. Всего будет четыре мачты с парусами площадью 363 м². Эта система должна помочь снизить потребления топлива минимум на 15% процентов.

Саймон Ватин говорит: “Мы опираемся на аэродинамическую эффективность каждого паруса. Также мы делаем ставку на автоматизацию — никакого такелажа, никакого физического вмешательства человека в постановку и уборку паруса”. 

Интересно, но есть и разница в Oceanwing для суперяхт и коммерческого судоходства. Так, для торговых судов возможно использование некоторых моделей Oceanwing в качестве кранов для груза. Для самого паруса используется армированная ПВХ-ткань. В наличии также должен быть наклонный механизм, который позволит пройти судну под низким мостом. 

Версия для суперяхт будет немного сложнее. Но суть технологии останется той же. Для суперяхт предусмотрено большее разнообразие цветов и материалов для парусов и мачт. Также больше внимания уделяется распределению веса и установке всей сопутствующей коммутации для управления.

Смелые инициативы — вариация wingsail от Michelin

После IWS многие рецензенты также отметили, что вероятное развитие коммерческого судоходства опередит рынок суперяхт. Так и случилось.

Система WISAMO — это инициатива компании Michelin. Проект и его испытания курирует двукратный победитель Vendée Globe Мишель Деджойо. WISAMO это некоторое переосмысление IWS. WISAMO использует надувной парус, установленный на неукрепленной телескопической мачте.

«Когда я увидел эту систему, то подумал, что она имеет много преимуществ по сравнению с другими», — говорит Деджойо. «Система WISAMO предлагает вариант «подключи и работай». Эта система проста как в установке на судно, так и в демонтаже, управлении или ремонте. Простота — это то, что нужно, когда на мостике мало членов экипажа. Что еще важнее — автономная работа”.

Буквально в начале 2022 года Michelin заявила о проведении испытаний своей системы. Для этого компания заключила партнерское соглашение с Compagnie Maritime Nantaise. В скором времени система будет установлена на одном из судов, что ходят между Бильбао (Испания) и Пулом (Великобритания). Планируется введение судна в эксплуатацию уже к концу 2022 года. 

Сокращение выбросов

И все же вся судоходная отрасль существенно загрязняет окружающую среду. Особенно заметно влияние выбросов большого количества углекислого газа. Согласно последним оценкам, судоходство вырабатывает 2,2% всех глобальных выбросов в атмосферу. 

Международная морская организация, являющаяся частью ООН, опубликовала стратегию по сокращению выбросов углекислого газа. Судоходство должно достичь среднего сокращения выбросов на 40% к 2030 году, а к 2050 году — до 50%. 

ЕС уже принимает множество мер для того, чтобы закрепить эти цели на юридической основе. До первого предела осталось совсем немного времени — 8 лет. Задача кажется непосильной, но дорогу осилит идущий. 

Несмотря на то, что времени остально немного, множество компаний и корпораций уже вкладывают свои деньги и энергию в то, чтобы приблизиться к показателям как можно скорее. Забавно, что цель сокращения выбросов будут реализовывать с помощью паруса.

Последнее парусное коммерческое судно “Памир” прекратило свое функционирование в 1957 году. С момента тотального господства паруса в Мировом океане прошло 150 лет. Но за все это время мы явно усвоили один урок — любые изменения в любом флоте требуют выдержки и времени. 

В целом у мирового флота есть одна глобальная проблема, которая на первом этапе казалась спасением. Суда строятся надолго. Срок эксплуатации многих судов превышает минимум 20 лет. Человечеству придется перестроить весь свой морской флот с применением новых технологий, но на этот раз у нас есть финальный срок.

Не удивляйтесь, что на сайте про яхты и статье про новый тип парусов столько времени уделено именно торговому флоту. Потому что только испытав новые технологии, обкатав их в высококонкурентной судоходной коммерческой отрасли, они (технологии) попадут в гражданский флот. 

Простых вариантов нет

Сейчас существует много различных технологических решений. Увы, большинство из них достаточно просты и локальны — с их помощью не отрасли не достичь уменьшения 40% выбросов к 2030 году. Все, про что мы и наши коллеги рассказываем на наших сайтах — двигатели и силовые установки, новые источники топлива и экологичные материалы — все это лишь верхушка айсберга. 

Все эти новые решения находятся на стадии разработки и зачастую требуют непомерных капиталовложений. Развитие индустрии не стоит на месте, но мы (моряки, яхтсмены и верфи) не поспеваем за изменениями климата. Но радует хотя бы то, то большинство из нас и многие компании осознали масштаб проблемы и временные рамки ее решения. 

Саймон Шофилд, главный операционный директор компании BAR Technologies, которая является подразделением британской команды Кубка Америки, говорит: 

«У них на руках огромная проблема! За последние два года мы увидели заметную разницу в отрасли. Два-три года назад, когда мы говорили об этой технологии [крылатых парусов], люди говорили: «Да, это здорово. Люди говорят об этом годами, но никто не хочет паруса…» А теперь: «Как быстро мы сможем получить wingsail? Что еще у вас есть? Мы должны двигаться, мы должны идти».

Радует, что недостатка в энтузиастах, которые пытаются найти решение проблемы, похоже, нет. 

Сложности технологии wingsail

Проблемы возникают не сколько с самими wingsailʼами, сколько с их взаимодействием с другими системами судов. Если такая система устанавливается на судно, которое не было предназначено для нее, то ожидаемо изменится нагрузка на гребной вал и винт, а это повлияет на его эффективность. Вслед за этим поменяется и расход топлива. Перечислять цепочку можно бесконечно. 

Несмотря на то, что wingsail и его аналогам предстоит еще долгий путь развития, думается нам, что в скорому времени мы увидим множество занятных суперяхт, катамаранов, тримаранов, монохулов и гигаяхт с применением этой технологии.

Но для начала ждем существенных изменений в торговых и коммерческих судах. С вероятностью 100% делаем предсказание, что новые решения оттуда найдут свое широкое применение в парусном спорте. 

Спасибо, что уделили время на прочтение! Не забудьте оценить материал. Другие интересные новости, статьи, лонгриды и советы вы сможете найти по ссылкам ниже или в разделе “Новости”!

29.10.2022