Фото
Vor 70 Design Rules
Vor 70 Design Rules
Опросы
Чем вы занимаетесь?
Ваше хобби, бизнес, профессия
 Парусный спорт
 Судомоделизм
 Судомодельный спорт
 Судостроение
Голосовало : 566

С помощью Солнца - через Тихий океан

Кэнити Хори - Сикринерк
Хориэ Кэньити, Кэнити Хори (Kenichi Horie) - "Сикринерк" ("Солнечный катер") (1985)

Такое путешествие совершил недавно японский изобретатель Хориэ Кэньити. Вся верхняя палуба сконструированной им лодки была покрыта солнечными элементами. Вырабатываемой ими энергии оказалось вполне достаточно, чтобы лодка с электрическим двигателем благополучно пересекла Тихий океан за 75 суток. По мнению изобретателя, в скором будущем на подобной лодке можно будет совершить и кругосветное путешествие.

Электромоторные суда на солнечных батареях не раз проходили испытания в длительных морских путешествиях. В 1985 году японский яхтсмен Кеничи Хори на "солнечном" катере "Сикрикерк" в одиночку пересек Тихий океан. За 75 суток он преодолел 8700 морских миль. Скорость 3-5 узлов, с которой "Сикрикерк" шел от Гавайских островов до острова Бонин вблизи западного побережья США, была близка к средней скорости 9-метровой крейсерской парусной яхты.

http://www.nkj.ru/archive/articles/6051/

http://www.barque.ru/projects/1989/sikrinerk_with_panels_of_solar_cells

«Солнечный катер» Кеничи Хори

В 1985 г. стало известно о том, что японский яхтсмен Кеничи Хори за 75 суток пересек Тихий океан от Гавайских островов до о-ва Бонин на катере «Сикринерк», оснащенном аккумуляторными батареями и солнечными элементами.

41 панель солнечных элементов была установлена на крыше рубки и палубе «Сикринерка»; их общая масса составила около 300 кг. По расчетам создателей катера, 3700 морских миль «Сикринерк» должен был преодолеть, развивая среднюю скорость 5 узлов (9,25 км/ч) днем и 2 узла (3,7 км/ч) ночью. Фактическая скорость, однако, оказалась меньше: в среднем за сутки она составила только 2 уз. Хотя для плавания был выбран наиболее благоприятный летний период, а маршрут пролегал в субтропическом поясе с попутными течениями и пассатными ветрами, волнение, облачность и шторма заметно снизили продвижение катера к цели. И все же первое океанское плавание катера на солнечной энергии состоялось.

Проект катера разработал конструктор Хаяси Кэкосукэ при участии Кеничи Хори. Изучив возможности, которые предоставляет путешественнику в открытом океане солнечная энергия, они пришли к выводу, что плавание на «солнечном катере» будет более безопасным, чем на парусной яхте, которая в большей степени зависит от ветра и должна противостоять крену, создаваемому его действием на паруса. «Солнечный катер» не нуждается в тяжелом балласте или дополнительных корпусах, чтобы получить необходимую остойчивость. Он может идти, даже когда нет прямого солнечного света — а облачную погоду, при загрязнении атмосферы пылью. Скорость 3—5 узлов, что может развить катер длиной 9 м, оснащенный солнечными элементами и электродвигателем, примерно соответствует средней скорости 9-метровой крейсерской яхты.

И еще одно преимущество «солнечного катера» перед яхтой — его экипаж имеет достаточно электроэнергии, чтобы использовать ее для бытовых нужд и средств связи, в то время как на малых яхтах нередко используют свечи и масляные фонари. Кеничи Хори даже взял с собой в путешествие малогабаритную стиральную машину. Катер был оборудован холодильником, высокочастотной электрической плитой, телевизором и видеокамерой, радиостанцией, спутниковой навигационной системой, радиолокатором, автоматизированной навигационной системой «Лоран-С», метеорологическими приборами, небольшим бортовым компьютером — асе это требовало достаточно много электроэнергии.

Расчеты показали, что для развития скорости 3—5 узлов нужен электромотор мощностью примерно 0,33 кВт при 500 об/мин. Это требует источника тока напряжением 12 В мощностью 500 Вт (при рабочем токе 50 А). С другой стороны, удельная электрическая мощность солнечной панели составляет 45 Вт/м2, поэтому для обеспечения питания электродвигателя мощностью 0,33 кВт нужна была панель общей площадью около 12м2. Однако разместить солнечные панели такой площади на катере принятых размерений оказалось практически невозможно. Кроме того, вес панелей, сосредоточенный на крыше рубки, существенно снизил бы остойчивость катера — жизненно важный критерий для судна, совершающего переход в открытом океане. Пришлось довольствоваться 41 панелью с размерами 950X300 мм, каждая из которых состоит из 1066 элементов. Каждый солнечный элемент имеет диаметр всего несколько миллиметров

Изготовленные фирмой «Мациусита Дэити Когё» кремниевые монокристаллические солнечные элементы обладали на то время (1985 г.] самым высоким коэффициентом преобразования. Максимальная выходная мощность панелей 1100 Вт; элементы покрыты твердым прозрачным стеклом в специальной рам что обеспечивает их высокую прочность при сохранении физических свойств и незначительном весе. По сравнению с обычными элементами, используемыми в стационарных установках, вес панелей на «Сикринерке» примерно наполовину меньше. Панели жестко закреплены на округлой части верхней поверхности катера, поэтому угол падения солнечных лучей при качке меняется, однако, несмотря на это, выходная мощность колеблется в допустимых пределах.

Первоначально предполагалось использовать солнечные панели с изменяющимся углом их наклона, что позволило бы добиться оптимальной работы всей площади элементов. Но это привело бы к неоправданному усложнению конструкции лодки и утяжелению ее надводной части, отрицательно влияющему на остойчивость.

В дневное время баланс расходования электроэнергии был следующим: 650 Вт использовалось для работы гребного электродвигателя, 400 Вт — для зарядки аккумуляторной батареи, питающей электродвигатель ночью и в пасмурную погоду, 50 Вт — для бытовых нужд и работы радиостанции. Тяжелые аккумуляторные батареи расположенные в трюмной части корпуса. служили также балластом, повышающим остойчивость судна.

Электродвигатель мощностью около 0,5 л. с., изготовленный также фирмой «Мацусита», днем подключается непосредственно к солнечным батареям, ночью питается от аккумуляторов. Двухлопастной гребной винт имеет нормальную частоту вращения 500 об/мин. В пайоле кокпита устроен колодец с днищем из прозрачного оргстекла, расположенный над гребным винтом. Через него можно наблюдать за работой винта и в случае необходимости очищать его от водорослей.

Обводы и соотношения главных размерений «Сикринерка» выбраны с учетом сравнительно низкой скорости движения, лишь не намного превышающей скорость гребной лодки. Можно отметить плавные, почти симметричные относительно миделя обводы ватерлиний, обеспечивающие хорошую сбалансированность объемов носовой и кормовой частей корпуса. Это очень важно для устойчивого, без рыскания, хода на большой волне, когда гребни попутных волн стремятся забросить широкую корму в сторону. Малый коэффициент общей полноты способствует снижению сопротивления воды движению судна и энергетических затрат на развитие расчетной скорости (кстати, при скорости 3 узла относительная скорость Fr=v/√gL=0,2 — типичное водоизмещающее плавание, когда в общем сопротивлении воды преобладает трение]. Сильная седловатостъ линии борта и развал бортов в носу и корме свидетельствуют о хорошей всхожести катера на волну.

Для того чтобы катер был абсолютно безопасен при любых метеоусловиях на трассе транстихоокеанского перехода, Кэкосукэ обеспечил ему свойство возвращаться на ровный киль из любого накрененного положения, включая и положение вверх килем. Этой цели служит выпуклая форма рубки достаточно большого объема. В опрокинутом положении в воде оказывается только рубка, поэтому ширина действующей ватерлинии невелика, а центр тяжести катера располагается высоко над поверхностью воды. Иными словами — катер находится в неустойчивом положении равновесия. Достаточно воздействия небольшой волны или усилий человека, переместившегося к одному из бортов, чтобы катер накренился и начал восстанавливаться в нормальное положение.

Конструктор позаботился и о непотопляемости катера — он остается на плаву, будучи залитым водой через все открытые люки. Запас аварийной плавучести равномерно распределен по всему корпусу в виде легкого заполнителя — «пеновинила» трехслойной обшивки. Пенопластом заполнены также узкие и труднодоступные места корпуса.

Благодаря применению трехслойной конструкции удалось получить легкий и прочный корпус, весящий всего 300 кг. Другие составляющие нагрузки катера порожнем: электрооборудование (солнечные панели, электродвигатель и аккумуляторы) — 4S0 кг; палубное оборудование — 40 кг; оборудование каюты — 50 кг; навигационное оборудование — 50 кг; вспомогательное парусное вооружение — 35 кг. Полезная нагрузка составляет 300 кг: это продовольствие и питьевая вода на 65 суток, запас горючего.

На «Сикринерке» предусмотрены резервный парус шпринтового типа площадью около 5 м2 и шверт, который оказывается очень полезным при штормовании катера на плавучем якоре. Телескопическая раздвижная мачта используется обычно для установки радиоантенны.

Представление о внутреннем оборудовании «Солнечного катера» и условиях пребывания Хори на его борту дают воспроизводимый здесь рисунок Тадами из японского журнала «Kazin и эскиз общего расположения.

Катер был спущен на воду 1 декабря 1984 г., а 21 мая следующего года Кеничи Хори покинул Гонолулу и взял курс на Фусимэ. В первый день продолжительность солнечного освещения составила 11 часов (остальные 13 часов солнечные элементы не работали), ветер и течение оказывали положительное влияние на скорость, а волны — отрицательное.

В записках Хори в этот день записано: «Скорость относительно воды — 2,5 уз; скорость ветра — в среднем 0,75 уз; течение — в среднем 0,6 уз. Если солнечное освещение составит 12 ч в сутки, то будет достигнута среднесуточная скорость 2,75 уз и для всего перехода (3650 миль) потребуется 46 дней». Но, как оказалось в дальнейшем, этим расчетам не суждено было сбыться: Хори ошибся почти на 30 суток.

Основные данные катера

Длина наибольшая, м 8,08
Длина по КВЛ, м 6,30
Ширина, м 2,39
Высота борта, м 0,91
Осадка, м 0,33
Вес балласта, кг 225
Водоизмещение, кг 1250
Площадь солнечных батарей, м2 8,69
Мощность гребного электродвигателя, л.с. 0,5

Так представил внутреннее оборудование «Солнечного катера» художник Тадами

Корпус теоретического чертежа

Опубликовано: 11.09.85 21:55 | Просмотров: 1112 | [ + ]   [ - ]   | Печать
Рекомендуем
Доступно только пользователям

Вход

Имя:

Пароль:



Забыли пароль?

Регистрация