Dlaczego napęd elektryczny zyskuje na znaczeniu w zaawansowanych platformach morskich?
We współczesnym środowisku morskim napęd coraz rzadziej oceniany jest wyłącznie przez pryzmat prędkości i mocy. Coraz większą rolę odgrywają niezawodność, precyzja sterowania, elastyczność operacyjna oraz zdolność adaptacji do przyszłych wymagań – zarówno technicznych, jak i energetycznych.
Napęd elektryczny przeszedł w ostatnich latach wyraźną drogę od rozwiązań eksperymentalnych do technologii stosowanej w praktyce. Obecnie jest on coraz częściej analizowany i wdrażany w jednostkach bezzałogowych i autonomicznych, jednostkach patrolowych i wsparcia, wyspecjalizowanych jednostkach roboczych oraz systemach hybrydowych. Do głównych czynników stojących za tym trendem należą:
W tym kontekście szczególną uwagę przyciąga jedno rozwiązanie konstrukcyjne: elektryczny napęd typu rim drive.
Napęd typu rim drive. Nowe spojrzenie na generowanie ciągu
Napęd rim drive eliminuje klasyczny wał napędowy, przekładnię oraz odsłonięte elementy wirujące. Silnik elektryczny jest zintegrowany bezpośrednio z obręczą śruby lub pędnika, a łopaty osadzone są na wirującej pierścieniowej konstrukcji napędzanej elektromagnetycznie.
Dodatkową, praktyczną zaletą konstrukcji pozbawionej wału napędowego jest ograniczone ryzyko zaplątania lin, cum lub sieci rybackich. Brak odsłoniętych elementów przeniesienia napędu zmniejsza prawdopodobieństwo zablokowania pędnika, co ma istotne znaczenie podczas pracy w portach, na wodach przybrzeżnych, offshore oraz w rejonach o dużej aktywności morskiej.
Takie podejście przekłada się na szereg praktycznych korzyści w zastosowaniach o podwyższonych wymaganiach:
Cechy te sprawiają, że napęd rim drive znajduje zastosowanie m.in. w jednostkach bezzałogowych i zdalnie sterowanych, platformach badawczych i pomiarowych, jednostkach operujących w płytkich wodach oraz w środowiskach o ograniczonej przestrzeni manewrowej.
Rim Drive Technology: inżynieria sprawdzona w praktyce
Rim Drive Technology (RDT) z siedzibą w Holandii należy do wąskiego grona producentów, którym udało się doprowadzić technologię rim drive do poziomu dojrzałości potwierdzonego wdrożeniami w rzeczywistych projektach.
Zamiast koncentrować się na jednej niszy, firma opracowała modularną platformę elektrycznej propulsji, skalowalną i możliwą do zastosowania w szerokim spektrum jednostek – od jednostek rekreacyjnych i komercyjnych, po platformy autonomiczne oraz projekty o wysokich wymaganiach technicznych.
Kluczowe cechy techniczne:
1
Moc do 22 kW
na jednostkę
w konfiguracjach
48 V i 96 V*
2
sprawność przekraczająca 90%, wspierająca
dłuższy czas operacyjny
3
jedna część wirująca, co znacząco
ogranicza zużycie i
potrzeby
serwisowe
4
lekka i kompaktowa konstrukcja, istotna przy ograniczeniach masowych i przestrzennych
5
różne konfiguracje systemowe: POD stały, POD skrętny, napęd zaburtowy oraz pędniki manewrowe
*przy jednoczesnej możliwości skalowania systemu do wyższych napięć i mocy sięgających 75 kW w bardziej wymagających zastosowaniach
Modułowość systemu umożliwia szybką zmianę konfiguracji – na przykład przekształcenie stałego POD-a w wersję skrętną lub pędnik dziobowy – nawet w ciągu 30 minut, co daje dużą elastyczność na etapie testów, prób oraz późniejszych modernizacji.
Wartość w wymagających zastosowaniach morskich
Cicha praca
Ograniczenie emisji hałasu ma coraz większe znaczenie w zastosowaniach, w których istotne są stabilność pracy i minimalne oddziaływanie na otoczenie, takich jak:
- pomiary i obserwacje,
- prace hydrograficzne i badania dna,
- monitoring środowiskowy,
- wsparcie platform autonomicznych.
Brak przekładni oraz ograniczona kawitacja istotnie redukują poziom hałasu w porównaniu z klasycznymi układami napędowymi.
Precyzja manewrowania i sterowania
Systemy Rim Drive Technology oferują zaawansowane funkcje sterowania, w tym:
- utrzymanie pozycji (virtual anchor),
- ruch boczny,
- obrót w miejscu,
- dynamiczne pozycjonowanie.
W przypadku jednostek operujących w pobliżu infrastruktury, w portach lub na akwenach o ograniczonej przestrzeni manewrowej, przekłada się to na większe bezpieczeństwo i efektywność operacji.
Sprawdzone zastosowania w jednostkach autonomicznych
Napędy Rim Drive Technology są wykorzystywane w wielu projektach jednostek autonomicznych i zdalnie sterowanych, obejmujących m.in.:
- jednostki badawcze i pomiarowe,
- platformy monitoringu środowiskowego,
- jednostki wsparcia offshore,
- systemy zbierania danych i pracy w pobliżu dna morskiego,
- projekty prezentowane w ramach międzynarodowych programów i ćwiczeń
- Warto podkreślić, że podobne wymagania dotyczą nie tylko jednostek nawodnych. Napędy elektryczne typu rim drive znajdują również zastosowanie w projektach bezzałogowych platform podwodnych (UUV) oraz systemach SUBSEA, gdzie kluczowe znaczenie mają kompaktowa konstrukcja, cicha praca napędu oraz wysoka niezawodność w środowisku o ograniczonym dostępie serwisowym.
W takich zastosowaniach istotna jest także odporność na długotrwałą pracę pod obciążeniem, stabilność parametrów oraz możliwość precyzyjnego sterowania przy niskich prędkościach, charakterystycznych dla misji inspekcyjnych, badawczych i pomiarowych.
Potwierdza to, że technologia ta osiągnęła dojrzałość operacyjną, a nie jedynie etap prototypowy.
Ograniczenie kosztów eksploatacji
Mniejsza liczba elementów mechanicznych oraz brak klasycznego układu przeniesienia mocy oznaczają:
- rzadsze przeglądy,
- mniejsze zapotrzebowanie na części zamienne,
- wyższą dostępność techniczną jednostki.
W praktyce prowadzi to do niższego kosztu cyklu życia całego systemu napędowego.
Gotowość na przyszłe źródła energii
Rozwiązania Rim Drive Technology mogą być integrowane z:
- systemami bateryjnymi,
- układami hybrydowymi,
- instalacjami solarnymi,
- przyszłymi rozwiązaniami opartymi na wodorze.
Takie podejście pozwala stopniowo wdrażać nowe koncepcje energetyczne bez konieczności radykalnych zmian konstrukcyjnych.
W praktyce rozwiązania Rim Drive Technology mogą być dostarczane jako kompletny system napędowy, obejmujący nie tylko pędniki, lecz również system magazynowania energii.
W zależności od wymagań projektu możliwa jest integracja z akumulatorami własnymi producenta lub z systemami renomowanych dostawców zewnętrznych, takich jak
MG Energy, co ułatwia dopasowanie architektury energetycznej do konkretnych założeń operacyjnych i eksploatacyjnych.
Podsumowanie
Dla organizacji rozwijających nowoczesne zdolności morskie – w szczególności tam, gdzie liczą się precyzja, niezawodność i niski poziom oddziaływania na otoczenie – elektryczna propulsja typu rim drive staje się rozwiązaniem o realnej wartości operacyjnej.
Rim Drive Technology wyróżnia się nie tylko innowacyjną konstrukcją, lecz przede wszystkim doświadczeniem z wdrożeń, modułową filozofią projektową oraz zdolnością adaptacji do różnych scenariuszy użycia.
W miarę jak floty morskie i operatorzy jednostek przechodzą w kierunku bardziej rozproszonych, autonomicznych i elastycznych energetycznie rozwiązań, napęd rim drive coraz częściej staje się technologią bazową, a nie alternatywą.
Masz pytania? Chcesz porozmawiać ze specjalistą?
