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这款开创性的喷射系统可能是电动游艇革命的开始

时间:2021-01-21阅读次数:
据Hugo Andreae报道,意大利初创企业Sealence凭借其全新的吊舱喷射装置,有望在电动船艇的速度和航程取得显著进展。

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建造一艘电动船并不困难,但要建造一艘速度和航程能与汽油或柴油驱动的船相匹敌的船就困难得多了。正是这个难题促使意大利工程师William Gobbo着手开发一种全新的电力推进系统。

Gobbo意识到,与其简单地将一艘船的内燃机换成电动发动机,并且不动传动系统的其余部分,不如采用一种能发挥电动发动机优势的整体方法,获得的回报要大得多。他提出的解决方案是一种将电动发动机和推进系统结合在一起的电动喷射驱动器。

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线形图显示深海喷射系统相对于螺旋桨和常规喷射驱动的效率对比


它可以安装在船底下或船尾,就像一个船尾驱动器,并通过类似于IPS样式来操纵。吊舱版本甚至可以360°旋转,提供反向或侧向推力。

这种创新的新型推进系统被称为DeepSpeed,与螺旋桨和传统的喷水推进器相比,这种新型推进系统具有许多潜在的优点。


首先,因为没有齿轮、轴或万向节将动力从发动机传递到驱动器上,所以没有相关的机械损耗,它只有电线将电流从电池传递到电动机上。

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可操纵的喷射驱动器可以安装在船体下方或横梁上


其次,它的体积更小、重量更轻,仅重75公斤(不算电池组),而沃尔沃遍达D4的重量约为660公斤,所占空间远小于发动机和油箱。

第三,与螺旋桨不同的是,由于空蚀和叶尖损失,螺旋桨的效率会随着速度的加快而降低,而喷水推进器的效率实际上会提高。

最后,DeepSpeed的形状和位置使它直接处于船下水流的路径中,而不是像内置喷射器那样,通过一个进气系统引入水流再从船尾喷出,这减少了复杂性和低效率。根据Sealence介绍,这样的驱动系统在整个转速范围内都比螺旋桨或常规喷射系统更有效率,即使在低速状态下也是如此。

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早在2007年,Gobbo就首次提出了这个想法,利用计算机模拟来测试它的潜力,然后在2010年开发出了第一个工作原型。然而,直到帕多瓦大学流体动力学专家Ernesto Benini教授的到来,它的全部潜力在2016年才开始实现。

这个项目背后的团队现在由21名不同的专家组成,包括工程师、设计师、水动力学家,甚至还有一名动力艇比赛选手,他们共同组成了Sealence的母公司。

最新的DeepSpeed原型机类似于飞机的喷气发动机罩,它就像涡轮风扇一样,被设计成将水(而不是空气)吸入前端,然后通过后部一个较小的喷嘴将其加速排出。然而,与安装在中心轮毂上的叶轮进行压缩并与燃烧的燃料相结合的方式不同,DeepSpeed jet使用的是一个无轮毂旋转的外圈上的叶轮叶片,由一个强大的电动马达驱动。

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船跑得越快,注入喷射系统的水就越多,整体效率就越高。其他相关的好处还包括降低噪音和震动,因为电动机位于船体外部而不是内部,并且没有任何附加的冷却系统。

目前Sealence公司正在研发两款DeepSpeed型号,即120e和280e。前者的额定功率为72hp,峰值功率为92hp,但由于喷气式飞机设计的效率提高,因此相当于120hp的内燃机的功率。

后者额定为163马力,峰值为244hp,相当于一台280马力的内燃机。两者都可以作为单/双机以艉驱动器或吊舱方式安装。据Sealence公司介绍,当两台280e吊舱安装在一艘40英尺长、12吨重的运动游艇上时,其最高速度将达到38节。

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该集成系统将喷射驱动器与电池、发电机、燃料和太阳能电池结合在一起


包括Amer Yachts和Scanner RIBs在内的一些船舶制造商已经在考虑将DeepSpeed喷射驱动器应用到新的或现有的船舶设计中,其中两种已经在热纳亚船舶展上展出。

Sealence的长期目标是提供一个完整的混合动力电动传动系统包,其中包括可扩展锂离子电池,太阳能电池板,柴油增程器和一系列不同的DeepSpeed喷射驱动器(最高540hp)的模块化系统,所有这些都由一个Smartbox控制。这将使其能够为从9米到24米的各种不同船型提供动力。


Gobbo说:“我们的目标是大幅减少能源消耗,但仍能在不产生噪音的情况下提高航速,并避免对水和空气的污染。”

如果它能兑现这一承诺,并向世界证明DeepSpeed喷射系统确实达到了这些要求,它真的可能成为一场电动革命的开始。