Марина Водянова - История плавающих средств. От плота до субмарины

Применение солнечных технологий имеет свои преимущества, например, может помочь сократить объем вредных выбросов на 10 %, что составляет примерно 4 т топлива в день для большого грузового судна. Технология использования солнечной энергии очень даже приемлема в использовании на более легких судах. Они находят свое применение уже много лет на яхтах, но в последнее время даже гораздо более крупные суда оснащаются солнечными батареями и аккумуляторами для резервного электроснабжения и соответствия выхлопным нормам в доках. Во всем мире наиболее развит рынок морских солнечных электростанций.

Французский катамаран «Energy Observer»

Широкое использование солнечных электростанций в качестве основного источника питания для пассажирских паромов в море или во внутренних водах коммерчески вполне оправдано.

Среди проектов солнечных паромов стоит отметить пассажирское судно на 75 человек из Индии. Паром длиной 20 м имеет 7 м в ширину и развивает максимальную крейсерскую скорость в 7,5 узлов (14 км/ч) в течение пяти или шести часов в день. Также компания «Alusin Solar» из Испании строит «Texelstroom» – пассажирский паром с 450 солнечными панелями на борту.

Во всем мире вполне успешно растет количество морских судов, использующих солнечные батареи или даже полностью работающих на основе солнечной энергетики. Ожидается, что к 2024 году область применения таких судов вырастет как минимум в три раза. Солнечные батареи используют не только прогулочные суда, но также и коммерческие, промышленные, военные и даже исследовательские рынки.

Паромы, буксиры и парусники на солнечной энергии широко используются в сухих доках в Европе, США и Индии, других странах.

Спрос на малые автономные солнечные морские суда растет в военном, нефтегазовом и научно-исследовательском секторе. Автономные беспилотные устройства «Wave Glider» компании «Liquid Robotics», сочетающие в себе возможности энергии волн и солнечной энергетики для навигации в мировом океане, вместе прошли более 1 миллиона морских миль. Самая последняя версия, SV3, представляет собой гидрокинетическое устройство в виде доски для серфинга, которое имеет размеры 3u갬0,6 м на поверхности, буксирует кабель длинной 7,6 м, а также перевозит глайдер размерами 2u갬1 м, к которому подключены электронный передатчик и датчики.

На данный момент «Liquid Robotics» имеет флот из 350 «Wave Glider», которые выдержали десятки тайфунов и укусов акул. Глайдеры оборудованы тремя солнечными батареями мощностью 54 Вт каждая (планируется увеличить до 60 Вт) и резервным аккумулятором емкостью до 6,86 кВт/ч. Устройство имеет 19 патентов по всему миру, и постоянно дорабатывается, чтобы иметь большую грузоподъемность и генерировать больше энергии.

Еще один пример использования солнечной энергии для питания автономных морских судов. В 2015 году британская компания Bluebird Marine Systems (BMS) запустила некоммерческий проект SeaVax. Их изобретение – это действительно гигантский морской «пылесос» на плавучей платформе с солнечными батареями. Оно представляет собой автономное устройство, которое ориентировано на сбор плавающего пластикового мусора в открытом море. Это 44-метровый тримаран с 13,5-метро-вым мусоросборником, засасывающим пластик в огромный контейнер, рассчитанный на 150 тонн. «SeaVax» – это очищающее судно, которые использует несколько стадий фильтрации как для удаления громоздких пластиковых отходов, так и для отделения мелких частиц пластика из круговорота океана.

В Японии разрабатывают запатентованную интегрированную систему, которая может включать в себя компьютер, зарядные устройства, аккумуляторы и специальные морские солнечные панели в полимерных пленках. Полимеры для этих панелей имеют высокую стойкость к погодным условиям, позволяющую пройти сертификацию в соответствии со стандартом EIC 61215 и 61730. Это, в сочетании с их гибкостью, делает данные солнечные батареи идеальными для использования на кораблях.

Создание корабля, способного скрытно приближаться к противнику, внезапно нанося удары по врагу, давно занимало умы изобретателей. Подводная лодка родилась как орудие мести – тайной и беспощадной. Всякий раз, когда к берегам страны, обладавшей слабым флотом, подступали чужие эскадры, патриоты-энтузиасты убеждали своих адмиралов разгромить неприятеля из-под воды: проекты подводных тарано-, мино– и даже ракетоносцев выдвигались один за другим.

Идея подводного судна уходит своими корнями в античные времена. До наших дней дошли миниатюры, повествующие, что в IV веке до н. э. Александр Македонский совершил погружение на морское дно в каком-то подводном аппарате.

Первые упоминания о судне, способном погружаться под воду, датированы 1190 годом. В германском сказании (автор неизвестен) «Салман и Моролф» главный персонаж (Моролф), построив лодку из кожи, скрылся на ней от враждебных судов на дне морском. При этом под водой лодка находилась 14 дней, поступление воздуха обеспечивалось внешним забором через длинную трубу. К сожалению, чертежей или хотя бы рисунков данного судна не сохранилось, поэтому реальность его существования как подтвердить, так и опровергнуть невозможно.

Работы над аппаратом, способном погружаться под воду, проводил и Леонардо да Винчи. Однако его подводная лодка не имеет подробного описания и чертежей, автор их уничтожил. Сохранился лишь небольшой набросок судна овальной формы, с тараном и небольшой рубкой, в центре которой находится люк. Каких либо конструктивных особенностей на нем разобрать невозможно.

Впервые научные основы подводного плавания были изложены в 1578 году в труде Уильяма Буэна «Изобретения или устройства, совершенно необходимые для всех генералов и капитанов, или командиров, людей как на море, так и на земле». В этом труде, используя закон Архимеда, он впервые научно обосновал способы обратимого погружения/ всплытия, с помощью изменения плавучести судна при изменении его водоизмещения.

В 1580 году Уильям Брун и в 1605 году Магнус Петилиус, англичане, построили суда, способные погружаться. Однако эти объекты нельзя было назвать подводными лодками, так как они не способны были перемещаться под водой, а могли лишь погружаться и всплывать в заданном месте.

Первой подводной лодкой, способной перемещаться под водой в произвольном направлении и имеющей неоспоримые доказательства существования, стал проект Корнелиуса Ван Дребеля. Данное судно было выполнено из дерева и кожи, было способно погружаться на глубину до 4 метров с использованием заполнения/опорожнения кожаных мехов. Первый экспериментальный образец был построен в 1620 году и использовал для движения шест, отталкивающийся от дна, а уже в 1624 году на новой модели с весельным движителем (отверстия в корпусе для весел уплотнялись кожаными вставками) подводное путешествие по Темзе совершил король Англии Яков. Более 10 лет это судно использовалось английской знатью для путешествий между Гринвичем и Вестминстером.