«Летающие» электрические лодки могут изменить городской транспорт

Сочетание трех технологий позволило заново изобрести гидрокрыло.

Катер CANDELA C-8 выглядит как модернистский, минималистичный скоростной катер, покачиваясь на воде снежным стокгольмским утром . Приводимый в движение электричеством, а не шумным подвесным мотором, он пугающе тих, отплывая от причала. Но как только лодка выходит в открытую воду и начинает набирать скорость, происходит нечто необычное: она взлетает. Корпус полностью поднимается над водой, пока не оказывается в полете, на высоте полуметра над поверхностью, поддерживаемый тремя тонкими красными стойками.

Эти стойки, в свою очередь, поддерживаются двумя убирающимися подводными крыльями — одним между двумя передними стойками и одним под задней стойкой, — которые создают подъемную силу за счет движения лодки вперед. Движение обеспечивается торпедообразным моторным блоком с двумя соосными винтами в центре заднего крыла. Поднятие корпуса над водой уменьшает сопротивление, а следовательно, и энергию, необходимую для движения, на целых 80%. Датчики, расположенные вокруг лодки, измеряют волны и регулируют наклон крыльев 100 раз в секунду, обеспечивая настолько плавный и устойчивый ход, что лодка кажется движущейся по рельсам. « Хорошо , мы садимся», — говорит пилот через несколько минут, и корпус снова погружается в воду.

Электрические суда на подводных крыльях идеально подходят для городского транспорта, говорит Густав Хассельског, основатель компании Candela, которая производит 30-местный паром на подводных крыльях P -12, а также прогулочный катер C -8. Они бесшумны, не выделяют вредных выбросов и недороги в эксплуатации ( стоимость одной морской мили для C -8 составляет около 5% от стоимости обычного скоростного катера). Во многих городах скорость судов ограничена, чтобы минимизировать шум, создаваемый их кильватерной струей. Суда на подводных крыльях создают гораздо меньше помех и поэтому могут быть допущены к более быстрому движению. Их сторонники считают, что они могут изменить городской транспорт, перенаправив потоки с перегруженных дорог на малоиспользуемые водные пути. Города по всему миру начинают проверять эти утверждения на практике.

Компания Candela, базирующаяся в Швеции, находится в авангарде международного множества стартапов, производящих электрические суда на подводных крыльях (она поставила около 100 прогулочных судов и имеет заказы на 83 парома). Среди ее конкурентов — Artemis Technologies в Северной Ирландии, MobyFly в Швейцарии, Navier в Америке, SeaBubbles во Франции и Vessev в Новой Зеландии. Как и Candela, многие из этих фирм предлагают как небольшие прогулочные суда, так и более крупные пассажирские транспортные средства. Электрические суда на подводных крыльях также имеют военное применение, говорит Самприти Бхаттачарья, основатель Navier, потому что они бесшумны и, поскольку не имеют двигателя внутреннего сгорания, обладают низким тепловым следом.

Гидрокрыло — не новая идея. Она восходит как минимум к 1869 году, а первый успешный пример был построен в 1904 году. Паромы на подводных крыльях давно используются во многих частях мира. Но современные суда на подводных крыльях, такие как суперяхты, участвующие в гонках Кубка Америки, работают по другому принципу. Вместо «проникающего в поверхность» подхода, характерного для более ранних судов на подводных крыльях, нестабильность которого может вызывать тряску, современные суда используют крылья, полностью погруженные в воду. Это уменьшает сопротивление и повышает устойчивость. Но это требует постоянной, точной регулировки крыльев для поддержания устойчивости и горизонтального положения судна, что возможно только с помощью датчиков и систем управления, используемых в смартфонах, дронах и беспилотных автомобилях.

Таким образом, новые электрические суда на подводных крыльях основаны на цифровых технологиях. В них также используются передовые материалы и современные электрические силовые установки. Именно сближение этих трех технологий, заимствованных из других областей, наконец-то сделало суда на подводных крыльях практичными и масштабируемыми, отмечает г-жа Бхаттачарья. «Наземные и воздушные суда переходят на электротягу — морской транспорт является очевидным следующим шагом», — говорит она.

Мощность, необходимая для движения подводного крыла, прямо пропорциональна его массе, поэтому минимизация общего веса судна имеет решающее значение. Сами крылья также должны быть одновременно достаточно малыми, чтобы уменьшить сопротивление, и достаточно прочными, чтобы выдерживать вес лодки. Решение заключается в заимствовании опыта из аэрокосмической отрасли и автоспорта, а именно в использовании углеродного волокна. Оно имеет репутацию дорогого материала, но ситуация меняется. Более широкая доступность углеродного волокна по более низкой цене сыграла «решающую роль» в развитии технологии подводных крыльев, говорит Мика Такахаши из ID TechEx, компании, занимающейся анализом рынка.

Действительно, изготовление крыла на подводных крыльях точной формы из углеродного волокна обходится дешевле, чем фрезерование его из стали, говорит г-н Хассельског. На его заводе в Стокгольме корпуса из углеродного волокна десятка паромов P -12 выстроены в ряд, и на них устанавливаются системы управления. Компания Candela утверждает, что является единственной в мире компанией, занимающейся серийным производством электрических подводных крыльев.

Что касается электрических силовых установок, производители электрических подводных крыльев смогли использовать электрификацию других видов транспорта. В прототипе судна компания Candela использовала литиевую батарею от электромобиля BMW i3 , а затем перешла на батареи от китайского автопроизводителя BYD . Сейчас у компании есть партнерство с Polestar, шведско-китайским производителем электромобилей . Использование батарей и силовых систем от электромобилей также позволяет электрическим лодкам использовать стандартные быстрые зарядные устройства, предназначенные для автомобилей .

Что касается двигателей, компания Candela первоначально использовала двигатель, разработанный для электрических самолетов, но в итоге разработала собственный, подводный двигатель. Размещение двигателя под водой, на заднем крыле, обеспечивает охлаждение и повышает эффективность. Благодаря двум соосным винтам, вращающимся в противоположных направлениях, вращение, создаваемое одним винтом в следе, в основном компенсируется другим, что снижает потери энергии. (Один винт имеет КПД 70%, говорит г-н Хассельског, а два — 80%).

Короче говоря, технологии совершают революцию в «отрасли, которая долгое время находилась в технологическом застое», — говорит г-жа Бхаттачарья. «Через десять лет суда на подводных крыльях станут универсальным стандартом для высокоскоростных морских перевозок», — прогнозирует она. Почти половина населения мира проживает в прибрежных регионах, где города часто оказываются в транспортном коллапсе. Водный транспорт по так называемым «голубым магистралям» — очевидное решение, первоначально для пассажиров, но также и для грузов, в таких городах, а также в островных и архипелажных регионах. Г-н Хассельског высказывает аналогичную точку зрения, хотя предпочитает использовать термин «забытые магистрали», поскольку многие города в прошлом, до появления автомобилей, в большей степени использовали водный транспорт.

В городах существующие паромы крайне неэффективны, потребляя в 15-30 раз больше топлива на пассажиро-километр, чем автобусы. Для удовлетворения спроса в часы пик это должны быть большие суда, но в остальное время дня их заполняемость низкая. Использование большего количества меньших по размеру, более эффективных электрических лодок имеет больше смысла и может обеспечить более частое сообщение, говорит г-н Хассельског.

В нескольких городах Швеции и Норвегии были проведены пассажирские испытания парома P -12 компании Candela. Фирма готовится поставить восемь судов в Саудовскую Аравию и получила заказы от клиентов в Индии, на Мальдивах, в Таиланде и других странах. По оценкам Candela, мировой рынок электрических паромов может составить 22 миллиарда долларов. Существующий завод компании способен производить 40 судов в год, но в конце 2026 года планируется открытие более крупного предприятия в Польше.

Максимальные размеры судов на подводных крыльях ограничены законами физики. Масса судна (и, следовательно, требуемая мощность) увеличивается пропорционально кубу его длины, но пассажировместимость увеличивается только пропорционально квадрату. Компания Artemis разработала электрический паром на подводных крыльях EF -24, вмещающий 150 человек. Однако, как отмечает г-н Такахаши, большой обычный паром, курсирующий между Дувром и Кале, может перевозить 1750 пассажиров и их автомобили. По его прогнозам, такие паромы, которые можно модифицировать для работы на электричестве, будут продолжать доминировать на маршрутах с интенсивным движением. Но на коротких пассажирских маршрутах в городах электрические суда на подводных крыльях, возможно, скоро получат широкое распространение. ■

https://www.economist.com/science-and-technology/2026/02/09/flying-electric-boats-could-remake-urban-transport