Аннотация
Целью работы является определение перспектив реализации электродвижения на маломерных судах. Использование электрической энергии при движении на воде является одним из направлений решения проблемы декарбонизации, необходимости снижения загрязнения водных акваторий и наносимого вреда экосистемам водоемов и прилегающих территорий. Рассмотрены основные факторы, влияющие на выбор электрической энергетической установки для маломерных судов, а также параметры, обуславливающие энергоэффективность судна на электродвижении. Рассмотрены существующие ограничения, определяющие целесообразность использования электродвижения на воде. В работе предложено поверхностное моделирование корпуса маломерного судна на электродвижении с учетом потребностей разрабатываемого судна, на основе которого сформирован эскизный проект маломерного судна и его характеристики. Выполнен параметрический анализ ходкости, расчет кривой сопротивления по длине корпуса, необходимый для дальнейшего проектирования движителя. Обеспечение энергоэффективности перспективного судна обеспечивается за счет использования нетрадиционных схемных решений гребных винтов, позволяющих улучшить качество рабочего процесса. Показана необходимость адаптации движителей судна к режимам работы, особенностям внешней скоростной характеристики электрической машины, отличающейся от традиционного ДВС. Это определяет качество согласования режимов работы системы «корпус–энергетическая установка–движитель». Выполнен аналитический обзор и анализ рынка маломерных судов на электродвижении, на основе которого выявлены основные тенденции развития для выполнения дальнейших исследований, сформированы требования к перспективному движителю для реализации конкурентноспособного электродвижения на водных акваториях. Поставленные задачи по обеспечению энергоэффективности судна показывают необходимость применения комплексного подхода к моделированию режимов работы системы «корпус–энергетическая установка–движитель».
Ключевые слова
электродвижение, водоизмещающий катер, электродвижение в судостроении, электропривод, гребные винты, перспективное судостроение, петлевидные гребные винты, корпус судна, электрификация, выбросы парниковых газов
1. Киотский протокол к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата. Принят 11 декабря 1997 года. URL: https://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/kyoto.shtml (дата обращения 22.03.2023).
2. Allied Market Research URL: https://www.alliedmarketresearch.com/reports-store (дата обращения 22.03.2023).
3. Mobility Foresights | Custom Automotive Market Research. URL: https://mobilityforesights.com/product-category/electrical-machinery/ (дата обращения 20.02.2023).
4. Why electric boats are good for the environment. URL: https://www.rselectricboats.com/why-electric-boats-are-good-for-the-environment/ (дата обращения 20.02.2023).
5. Villa D., Montoya A., Ciro, J. M. The electric boat charging problem // Production. 2019. No. 29. e20190067. doi: 10.1590/0103-6513.20190067
6. Best electric boats: A-Z of the top hybrid and all-electric models. URL: https://www.mby.com/features/best-electric-boats-116768 (дата обращения 20.02.2023).
7. Месропян А.В., Шабельник Ю.А. О способах повышения эффективности водоходных движителей // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021. № 48(3). С. 39-51. doi: 10.21822/2073- 6185-2021-48-3-39-51
8. Анализ рынка электромоторных катеров и яхт / А.В. Месропян, Ю.А. Шабельник, Е.А. Платонов, А.П. Меркулова, А.М. Галицына // Электротехнические комплексы и системы: материалы Международной научно-практической конференции. Уфа: УУНиТ, 2022. С. 90-100.
9. Оценка сопротивления вспомогательного судна внутреннего плавания приближёнными методами / Е.Ю. Чебан, Д.В. Никущенко, О.В. Мартемьянова, Е.А. Лукина, М.Ю. Тихобаев // Морские интеллектуальные технологии. 2022. № 2(2). С. 59-65.
10. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 026/2012 «О безопасности маломерных судов»; принят 15 июня 2012 №33. URL: https://docs.cntd.ru/document/902352820
Перспективы реализации электродвижения в маломерном судостроении / А.В. Месропян, А.М. Галицына, А.П. Меркулова, Ю.А. Шабельник // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 2(59). С. 49-54. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2023-2(59)-49-54