Морская болезнь: поплавок

Не боги горшки обжигают, и гаечные ключи в руках держат тоже не они. Любая, даже самая совершенная техника рано или поздно ломается и требует срочного визита деловитых ребят в спецовках. Морские ветрогенераторы не исключение из правил.

Когда-то Британская корона гордо именовалась владычицей морей. Сегодня она претендует на титул владычицы ветров — к 2050 году не менее 40% всего энергопотребления страны будет обеспечиваться за счет морских ветровых энергоферм. Точнее, гигантских энергоплантаций, «засеянных» тысячами турбин нетто-мощностью до 10 МВт. Очередной шаг к этой цели был сделан правительством в 2010 году, когда консорциум крупных европейских компаний, в который вошли датская Dong Energy, немецкая EON, норвежские Statkraft и Statoil, получил пакет лицензий на строительство генерирующих мощностей объемом 33 000 МВт в девяти районах Северного и Ирландского морей.

Особенность этого, третьего по счету этапа освоения энергоресурсов территориальных вод Британии заключается в том, что компаниям придется покинуть обжитые берега. В буквальном смысле слова. К примеру, условная граница продуваемой всеми ветрами отмели Доггер-банка, на дне которой к 2020 году будут покоиться мертвые якоря и силовая разводка полутора тысяч 200-метровых ветряков, расположена в 125 км от большой земли. У моряков эти места имеют дурную славу. Штормовые пятиметровые волны здесь — обычное дело, а трехметровая «рябь» наблюдается 300 дней в году. Без сомнения, возведение огромных конструкций на Доггер-банке и в других районах будет связано с серьезными проблемами.

Но построить энергоферму и уложить на дне шлейфы силовых кабелей — только полдела. Гораздо сложнее будет обеспечить регулярное обслуживание тысяч турбин. Хотя современные ветряки проектируются с огромным запасом прочности и оснащаются системами телемониторинга, не менее четырех раз в год инженерам необходимо производить визуальный осмотр несущей башни, лопастей ротора, менять рабочие жидкости, подшипники, предохранители и т. д. Катера, которые используются сейчас для доставки ремонтных бригад к прибрежным ветрогенераторам, «держат» волну высотой до 1,5 м и для работы в экстремальных условиях совершенно непригодны. Поэтому до 2014 года, на который намечено начало освоения энергетического Эльдорадо, инженерам во что бы то ни стало надо разработать и запустить в серию совершенно новые типы малотоннажных судов, способных противостоять трехметровым валам, а также системы безопасной швартовки и спуско-подъемные устройства для плавучих ремонтных баз. И эта работа уже началась в рамках технологического конкурса Offshore Wind Accelerator, организованного некоммерческим партнерством Carbon Trust, осуществляющим научную и финансовую поддержку альтернативной энергетики.

Поплавок с грузилом

В конкурсе, стартовавшем летом прошлого года, рассматривалось 450 различных концепций и готовых технических решений. В финал же вышли всего 13, но лишь две из них в итоге получат гранты от Carbon Trust и техническую поддержку в процессе коммерциализации. В числе претендентов на победу в Offshore Wind Accelerator имеются вполне традиционные концепции судов. Например, платформа на воздушной подушке норвежской компании Umoe Mandal, судно Fjellstrand Windserver со сложной, гасящей колебания формой корпуса и катер со встроенной системой перехода к турбине от North Sea Logistics. Но наибольший интерес экспертов Carbon Trust вызвали два оригинальных проекта, не имеющих аналогов в истории кораблестроения. Это «морской конек» TranSPAR, придуманный канадским инженером Питером Гиффордом, и 4-Рlay, странная конструкция компании Nauti-Craft из Австралии, напоминающая гигантскую водомерку.

Вертикальное судно Питера Гиффорда, внешне напоминающее морского конька, предназначено для коротких переходов между ремонтной станцией и ветрогенератором.

TranSPAR внешне напоминает рыбацкий поплавок. Его водоизмещающая капсула, принимающая на себя весь вес судна, располагается на глубине 20?30 м в спокойном слое воды, подобно подводной лодке. Она имеет обтекаемую форму и оснащена тремя поворотными винтовыми движителями. Тяжелый киль удерживает машину в строго вертикальном положении. Надводная часть TranSPAR парит в 7?10 м над ватерлинией. Она представляет собой гондолу для экипажа, запчастей и инструмента. Трубы, соединяющие гондолу с водоизмещающей частью, имеют обтекаемое эллипсовидное сечение.

«Морской конек» не блещет динамикой (да она ему и не нужна), но зато демонстрирует потрясающую устойчивость при штормовой волне. Пятиметровые волны яростно беснуются промеж несущих труб, не оказывая ни малейшего влияния на положение судна.

Десяток таких аппаратов, базирующихся по периметру материнской плавбазы и оснащенных устройствами стыковки с башней, смогут обеспечить гарантированный доступ к тысячам ветряков в течение 365 дней в году, считает директор Carbon Trust Бенджи Сайкс. Немаловажно, что по стоимости изготовления, надежности и эксплуатационным издержкам TranSPAR выигрывает у своих высокотехнологичных конкурентов «в одни ворота» даже если его делать не из стали, а из композитов.

Подводное крыло в передней части центрального поплавка создает прижимную силу подобно автомобильному спойлеру.

Регата Париж — Дакар

Пожалуй, единственным серьезным соперником Питера Гиффорда в конкурсе Offshore Wind Accelerator может стать... художник из провинциального австралийского местечка Дюнсборо Крис Хайринг. И если ценителям прекрасного имя Хайринга мало о чем говорит, то раллийные пилоты Citroёn и Mitsubishi при упоминании его имени уважительно оттопыривают вверх большой палец.

Вряд ли о Крисе Хайринге кто-либо услышал бы за пределами его родного Дюнсборо, если б не морская болезнь. Неженку Криса укачивало до обмороков не только на борту прогулочной яхты, но даже в кресле внедорожника (другие машины в Западной Австралии не в почете). Прочитав в журнале о сверхкомфортной ситроеновской гидропневмоподвеске и прикупив по случаю старый Citroёn DS, любопытный Хайринг залез в его чрево и не поверил своим глазам. С точки зрения художника, французская система с гидравлическим насосом, питавшимся от двигателя, была неоправданно сложна. Вот почему шикарная плавность хода у Citroёn DS сочеталась с пугающими кренами на поворотах и "