Mint egy szárnyak nélküli repülőgép

Clémentine nevű, forradalmian új utasszállító hajójával az A2V francia hajógyártó egy olyan vízi járművet épített, amely kétszer gyorsabban mehet feleakkora üzemanyag-fogyasztással. Hajtásáról pedig Scania motorok gondoskodnak.

Erősen futurisztikus megjelenésével a Clémentine egyetlen más hajóra sem hasonlít. Az Advanced Aerodynamic Vessels (A2V) cégnél tervezett és épített, 25 ülőhelyes személyhajót két Scania DI13 típusú, egyenként 600 lóerős motor hajtja, amelyre megbízhatósága és kis tömege miatt esett a gyártó választása.

Napjainkban a kis munkahajók üzemi sebessége rendkívül korlátozott, mivel az üzemanyag-fogyasztás exponenciálisan nő a sebesség növelésével. A túlméretezett motorok nagyobb sebességet tesznek lehetővé, de a sokkal nagyobb üzemanyag-fogyasztásuk és a kisebb hasznos teherbírás gazdaságilag és környezetvédelmileg fenntarthatatlan utasonkénti költséget eredményez.

Egy hagyományos egy- vagy többtestű hajón az egy utasra vetített üzemanyag-fogyasztás 50 csomó sebességnél közvetlenül összefügg a hajó méreteivel. Minél nagyobb a hajó, annál kisebb az utasonkénti üzemanyag-fogyasztás teljes terhelés esetén. Ez a magyarázata annak, hogy csak azokon a járatokon alkalmaznak nagy sebességet, amelyeken elegendő utas közlekedik nagy hajók megtöltéséhez.

Azonban az A2V technológiája gyökeres változást hozhat azzal, hogy 50 csomó sebességnél az üzemanyag-fogyasztása (12 és 30 méter között a hajó méretétől függetlenül) körülbelül 9 liter/100 kilométer egy utasra vetítve, míg az utaskapacitás 10 és 100 fő között lehet.

„Ez már közelíti a személyautóval közlekedve adódó üzemanyag-fogyasztást” – mondta az A2V ügyvezető igazgatója, Lionel Huetz. Összehasonlításképpen a legjobb személyhajók jellemzően több mint 30 litert fogyasztanak 100 kilométerenként egy utasra vetítve, miközben 40 csomónál kisebb sebességgel közlekednek.

Ez a projekt az új aerodinamikai koncepció alkalmazását tekintve is jövőbe mutató. „Egy jól megtervezett és kompakt repülőgép szárnyformájából indultunk ki, majd ezt az elgondolást átültettük egy tengerjáró hajóra” – mondta Huetz.

Formájának köszönhetően a hajó súlyának egy részét a víz helyett a levegő viseli, ezáltal majdnem olyan, mint egy repülő hajó. Az üres papírlaptól a prototípus elkészítéséig az A2V hajótervezői és CFD-specialistái közel két évet töltöttek számításokkal és szimulációkkal, hogy kifejlesszék ezt a forradalmi formát, amely biztonságosan helyezi át a hajó súlyát a vízről a levegőre. Közösségi és magánfinanszírozásból a Lilli nevű prototípus 2015-ben készült el. A dizájn egy vízen nyugvó repülőgépszárnyra emlékeztet. A prototípussal végzett tesztek eredményei teljes mértékben megfeleltek a várakozásoknak, így az A2V készen állt egy olyan termék piaci bevezetésére, amelyet alaposan teszteltek és összhangban áll az elméleti elképzelésekkel.

Egy hajó hajtásához szükséges motorteljesítmény leginkább a víz által hordott súlytól függ.
Ennek a súlynak a csökkentése ezért kulcsfontosságú a hatékonyság növeléséhez. A Clémentine szemből nézete egyértelműen mutatja, hogy az oldalról repülőgépszárnyat idéző körvonala mindkét oldalon zárt, amitől úgy néz ki, mint egy katamarán. Ez alatt a szerkezet alatt a levegő 40-ről 10 csomó sebességre lassul le, túlnyomást hozva létre, míg a szerkezet feletti légáramlás nyomáscsökkentő hatást fejt ki.

Ez a jelenség felfelé emeli a felépítményt, és így jobban kiemeli a hajót a vízből, amely ezáltal átsiklik a hullámok felett, még kis sebességnél is. „Sikerült úgy optimalizálnunk a légellenállást a hajó körül, hogy, akárcsak egy repülőgép esetében, ez nem hátráltatja, hanem megkönnyíti a haladást” – mondta Gianluca Guelfi hajótervező mérnök és az A2V partnere.

„A Scania motorok egyenként 300 kilogrammot takarítottak meg nekünk”
Az A2V könyörtelenül hajszolta a tömegcsökkentési lehetőségeket a rendszerek áttervezésével, a berendezések integrálásával és a csövek hosszának csökkentésével.
Ugyanebben a szellemben választották ki a motorokat is. „A Scania motorok egyenként 300 kilogrammot takarítottak meg nekünk. Összekapcsolásuk a vízsugaras hajtóművekkel nem igényelte fordulatszám-módosító áttétel alkalmazását a motorok névleges teljesítményének köszönhetően. Ezek az erőforrások hosszú órákon át is üzemelhetnek nagy fordulatszámon” – mondta Fabio D’Angeli hajótervező mérnök.

A kilométerenkénti üzemanyag-fogyasztás megfeleződött: „Ugyanazzal a motorral kétszer gyorsabban haladhatunk. Így felére csökkent a kilométerenkénti fogyasztás. Gyorsabbak lehetünk, miközben csökkentjük a szén-dioxid-lábnyomunkat és az üzemanyagköltségeinket” – mondta Lionel Huetz.

Az első ügyfelet teljes mértékben meggyőzte a hajó: a Peschaud 2016 januárjában írta alá a Clémentine megrendelését. A hajógyárból a Clémentine egyenesen a Peschaud flottájába került, amely olajfúró szigeteknek nyújt logisztikai támogatást. Az afrikai Gabonban arra használják a hajót, hogy a személyzetet elvigye Port-Gentil városából az Omboué folyón az ország belsejében 300 kilométerre található olajmezőkre.

Az AV2 a parti őrséget, a személyszállítást, a révkalauzi szolgálatokat, a part menti hajóközlekedést és a tengeri taxikat jelölte meg potenciális piacként. „A hajók új generációját mutatjuk be különösen megnyerő megjelenéssel, rendkívül jó stabilitással és nyereséges üzemeléssel” – mondta Huetz.