Роторный парус и газовый дизель: поход по Viking Grace

periskop — 20.04.2019 Три недели назад я протестировал новый паром компании Viking Line под названием Viking Grace, который работает на линии Турку - Стокгольм.
Это судно примечательно сразу двумя уникальными свойствами. Во-первых, оно работает на сжиженном газе, но это не газовая турбина. Во-вторых, это первое в мире пассажирское судно, которое оснасщено роторным парусом для использования в движении энергии ветра (вот эта длинная толстая трубища на заглавном снимке). Второе свойство для меня стало большой загадкой и пришлось поломать голову, чтобы понять принцип. Впрочем, специалисты компании говорят, что эта технология действительно серьёзно экономит топливо.
Об этих свойствах и о других технологических тонкостях парома я и расскажу в этом посте.



* Некоторые термины могут быть обозначены неточно, ввиду новизны и необычности двигателя - поэтому если ув. судоводители и механики, читающие этот пост могут дополнить или исправить текст, пишите в комменты свои поправки.

2. В процессе поездки так получилось, что я ни разу не смог увидеть этот паром целиком со стороны - так как всё время находился на нём, а при посадке и сходе на берег была темнота. Поэтому давайте посмотрим фото из открытых источников – как он выглядит. Тут надо добавить, что не каждое его фото годится – роторный парус парому поставили недавно (около полугода назад), и все изображения до этого момента для иллюстрации не годятся. Вот он с коптера во время стоянки на Аланских островах, уже с роторным парусом.


Судно большое – водоизмещение 57 600 брт, длина – 218 м, ширина – 31,8 м. Берёт на борт 2800 пассажиров и более 500 автомашин. Построен в Турку (Финляндия), начал регулярные рейсы в 2013 году, прошёл переоборудование летом 2018-го. Экипаж, включая сервисный – около 200 чел. Обратите внимание, что двигательная установка сильно смещена к корме. Viking Grace предназначен для короткой линии Турку – Стокгольм, среднее время хода – 10 часов, с заходом на Аланские острова в середине рейса.

3. Самой большой особенностью этого рейса стало то, что компания впервые показала нам машинное отделение - которое притом ещё и очень специфичное, т. к. судно работает на LNG-топливе. Приметой этого являются два цилиндрических бака на корме – ёмкости для сжиженного газа. Поэтому с кормы паром сразу резко выделяется среди остальных своих собратьев на Балтике.


4. Второй яркой особенностью судна стал роторный парус, который мы тоже сумели осмотреть вблизи.


5. Но обо всём этом – ниже, а пока давайте начнём наш обзор с мостика (ходовой рубки). На этой схеме показана «начинка» парома – в разрезе по палубам. Наиболее тёмным цветом выделена пассажирская часть, светло-серым – общественные пространства, и совсем светлым – автомобильные палубы. Целиком паром является 12-палубным, и первые две нижних палубы здесь не приведены. Мы же в ходе осмотра парома увидели и их – там, где находится «сердце» этого гиганта.


6. Итак, начинаем осмотр с рубки. Она в общем-то похожа на рубки других паромов (я их много в этом журнале показал уже), только является более современной с точки зрения электронной «начинки». Кроме того, рубка здесь размещена ниже двух сервисных палуб (9 палуба) и находится на одном уровне с каютами экипажа. А они расположены тут необычно высоко для стандартной схемы – концепция проектирования судна предполагала, что служебные каюты должны быть достаточно комфортны, т. к. экипаж находится на борту полмесяца непрерывно, а не полсуток-сутки, как подавляющее большинство пассажиров.


7. Так же, как и другие крупные паромы, рубка имеет два бортовых выступа со стеклянными «дырками» под полом и выносными пультами управления по каждому борту, для обеспечения безопасной швартовки.


8. Рабочее место вахтенного штурмана (справа) и капитанское кресло (слева). Управление сильно компьютеризировано, и изрядная часть маршрута идёт под автопилотом, включая проход в шхерах Стокгольмского архипелага с многочисленными доворотами вокруг островов. Отдельная система вычисляет безопасность расхождения с другими судами. Морские карты тоже электронные, с автоматическим обновлением состояния. Вообще, система управления несколько напоминает самолётную, тем более что ряд важнейших параметров вынесен на потолочную панель и их можно сразу видеть, глядя вперёд.


9. Классических штурвалов тут уже нет, их заменили джойстики (или «стики», если на профессиональном слэнге). Лёгкий поворот рычажка – и огромное судно меняет курс.


10. А это – аналог классического машинного телеграфа, от «Полный назад» до «Полный вперёд». Смена режима производится маленьким рычажком. Текущее положение, как вы видите – полный вперёд. Оно же повторено в машинном отделении, см. ниже. Мы примерно двадцать минут назад вышли из Стокгольмского архипелага в открытый Ботнический залив и идём сейчас стабильным курсом около 45°.


11. Здесь же у вахтенного штурмана прямо перед глазами интегрированный экран ориентации судна и работы его двигателей. Смотрите, сейчас работают три двигателя из четырёх, примерно на 3/4 мощности. Один отключен, для экономии. Показано и усилие, передаваемое двигателями на каждый вал, которые крутят винты (их 2).


12. Можно выйти и на мини-балкончик, который полностью огибает мостик. Вот так выглядит солнечный Ботнический залив. Выше нас – две застеклённые палубы с общественными пространствами.


13. С каждого борта близ пультов швартовки есть свои олдскульные курсовые указатели с круговой шкалой.


14. Из необычного. Перед остеклением рубки на "Грейсе" установлен пластиковый филин в угрожающей позе. Оказывается, он неплохо отпугивает срущих чаек. Значит, можно реже мыть стёкла и поручни от птичьих наслоений.


15. Капитан "Грейса", г-н Микаэль Маннерстрём, рассказывает о превратностях морской жизни и тонкостях командования паромом.


16. После рубки идём на лифт и спускаемся вниз, в самые недра судна. Все эти отсеки – ниже ватерлинии и автопалуб, поэтому они разделены на водонепроницаемые сегменты.


17. …вот эта тяжёлая дверь после нажатия волшебной кнопки отъезжает влево – и мы оказываемся в машинном отделении.


18. За ней - стойка с шумоизолирующими наушниками, а за ними – дверь вбок. Нам тоже скоро выдадут беруши, но в этом помещении ещё тихо.


19. Дверь налево – это вход в центр управления двигательной установкой, и вообще всей энергетикой корабля – и главными двигателями, и вспомогательными, и системой заполнения танков, и вентиляцией, а также остальными электросистемами. Немного похоже на пульт управления атомной электростанцией.


20. Выше пультов управления стоят большие мониторы Philips, на которые выведены крупными цифрами главные параметры: то есть даже просто заглянув сюда, можно издалека оценить общую обстановку.


21. «Дед» (т.е. главный механик парома) поясняет нам принцип действия двигателя и работу систем управления. На "Грейсе" совсем не газовая турбина (как многие, возможно, подумали), а многотопливный 4-тактный дизель. Он дизель может работать как на дизтопливе, так и на сжиженном газе, и даже на более грубом мазуте, хотя и неэкономно. Однако сжиженный газ (LNG-топливо) расходуется наиболее экономично и имеет наилучшие показатели топливной эффективности.


22. Пульт экстренной остановки судна. По обеим сторонам можно видеть репитеры режима движения (аналоги классического машинного телеграфа), см. также фото 10. Яркая зелёная лампочка указывает сейчас на режим full («Полный вперёд»).


23. А вообще, этот паром наиболее сильно автоматизирован из всех своих собратьев. Вот на этом экране видно, сколько подсистем управления здесь функционирует. В каждую из них можно зайти, кликнув мышкой.


24. Сфотографировал там же принципиальную схему двигателя, работающего на газе. Возможно, она кому-нибудь поможет понять принцип работы "что-откуда-куда".


25. Центр управления – это был самый верхний «этаж». Теперь мы спускаемся на половину уровня ниже и оказываемся на 2-м уровне машинного отделения. Здесь уже шум двигателя заглушает разговор. Можно только по движению губ догадаться, что человек хочет сказать. Ходить надо в берушах.


26. Главных двигателей здесь четыре, производства финской компании "Вяртсиля". Это – верхний уровень многоцилиндровой двигательной установки, одной из четырёх.


27. Всё, что относится к газовой арматуре и подаче газа в цилиндры двигателей, окрашено в жёлтый цвет.


28. У каждого главного двигателя (а их тут четыре и сейчас работает три, см. фото №11) выводится текущий режим работы.


29. Давайте посмотрим. Показан израсходованный ресурс в часах, и отдельно - часы работы на газовом топливе. В центре – уровень мощности и обороты в минуту. Левее показана температура и давление рабочего тела.


30. Кроме жёлтого цвета (газ), здесь есть и другие цвета – синий и зелёный. Насколько я помню, синий – это кислородное оборудование или арматура ВВД (воздух высокого давления), например для вытеснения воды из заполненных танков. Про зелёный цвет, к сожалению, не спросил.


31. Система аварийного оповещения – всё-таки здесь газ. Это такое рабочее тело, которое опаснее стандартного дизельного топлива, а конструкция двигателя, соответственно - несколько сложнее.


32. Вот вид сверху на главные двигатели и нашу компанию. Девушка в центре снимает фактуру для Ютуб-канала «Чудо техники». Сзади стоят Руслан unis и Вячеслав alkopona.


33. Если пройти в глубины отделения, можно добраться и до ремзоны. Она тут тоже есть, и даже с несколькими станками. Как вы помните, недавно один из паромов Viking попал в тяжёлую штормовую ситуацию близ Норвегии, с повреждением двигательной установки; но сумел починиться и частично восстановить ход прямо во время шторма.


34. В наличии и ремкомплекты с инструментами, закреплённые на больших синих щитах. Их тут несколько.


35. Теперь спускаемся ещё ниже, на первую палубу, которая уже довольно глубоко под водой.


36. Основание главного двигателя (верхнюю часть мы видели выше). Двигатели тяжёлые, поэтому расположены на судне низко, чтобы была оптимальная центровка.


37. Управление довольно сложной системой танков, которыми здесь регулируют осадку, плавучесть судна и оптимальную центровку.


38. На выходе – чрезвычайно важный прибор, контролирующий уровень метана в воздухе машинного отделения. Всё-таки мы тут среди газовых труб, где рабочее тело под давлением.


39. Заправляется Viking Grace газом в Стокгольме, примерно раз в три дня. Поскольку курсирование парома строго подчинено расписанию, то в это расписание вписан и специальный заправщик, который подходит к судну во время его стоянки в Стокгольме. Честно говоря, ранним утром я ещё не знал, как производится заправка, и поэтому не сфотографировал заправщика близко, но тем не менее он случайно успел попасть в мой кадр – при швартовке. Вон он уже ждёт нас, маневрируя у кормы.


40. Наконец переходим к самому загадочному устройству этого судна – роторному парусу. На первый взгляд оно производит крайне странное впечатление: здоровенная высокая железная труба, которая крутится с немаленькой скоростью во время хода. Крутиться ей помогает электромотор, который тоже расходует какое-то количество энергии. И тем не менее этот «парус» экономит около 10% расходуемого топлива. Удивительно, но факт!


То есть он эффективен, даже несмотря на расход энергии электромотором. Это называется «эффект Магнуса». Вкратце, когда ветер встречает вращающийся ротор, поток воздуха ускоряется с одной стороны ротора и замедляется с противоположной. Разница в скорости воздушного потока приводит к перепаду давления, что создаёт подъёмную силу, перпендикулярную направлению потока ветра. Это решение позволяет уменьшать мощность главных двигателей примерно на 10%, при той же скорости. Роторный парус полностью автоматизирован и включается тогда, когда сила ветра достаточно велика. Высота роторного паруса – 24 м, диаметр – 4 м.

41. Основание роторного паруса.


42. Вид на роторный парус и выхлопные трубы двигателя с вертолётной палубы.


43. Вертолётная палуба применяется иногда для экстренной эвакуации больных пассажиров или членов экипажа.


44. Вид с верхней палубы на более раннее поколение паромов Viking Line. Сейчас навстречу идёт Amorella в архипелаге Аланских островов. Про это поколение паромов я рассказывал в 2015 г.


45. Технология роторного паруса сейчас развивается и получает постепенное признание. Так вот, на верфях Китая для Viking Line сейчас строится самый большой паром, водоизмещение которого будет под 70 тыс. брт, и на нём будет уже два роторных паруса, см. рендер.


PS. В этом посте я постарался рассказать о технологических аспектах этого судна; однако у парома Viking Grace есть и ещё одна любопытная ипостась. Это общий дизайн-концепт оформления судна, который сильно отличается от всех более ранних паромов. Но это всё заслуживает другой отдельной части моего рассказа, которая выйдет позже.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив