Водний і повітряний транспорт

Водний і повітряний транспорт

Інформація про пароми та літаки, оснащені електродвигунами Сіменс, регулярно з'являється в новинах. Однак мало хто знає, що перше в світі судно з електродвигуном, що називалося «Електра» (Elektra), компанія представила ще в кінці 1880-х років. 

1886 рік: судно з електродвигуном «Електра»

Сіменс одним з перших почав встановлювати електроустаткування (телеграфні та освітлювальні системи) на водний транспорт. У 1886 році компанія провела свої перші експерименти з електродвигунами для кораблів. Перше в світі судно з електродвигуном «Електра», здійснювало рейси по річці Шпрее в Берліні. Джерелом енергії слугували 80 акумуляторних батарей вагою 1800 кілограмів і вихідною потужністю 5,9 кіловата. Вага електродвигуна становила 195 кілограмів. Але ці батареї були дуже важкі і займали занадто багато місця, а через їх обмежену місткість дальність ходу у судна була занадто малою, тому було прийнято рішення припинити експлуатацію цього корабля.

 

У 1933 році компанією Сіменс був представлений швидкохідний пароплав «Потсдам» (Potsdam), що призначався для курсування між Європою і Східною Азією. Кожен з двох гвинтів корабля приводився в рух електродвигуном, а енергія вироблялася двома турбогенераторами. Таким чином, для забезпечення руху були доступні чотири різні комбінації, а споживання енергії могло бути оптимально налаштоване під швидкість ходу судна. Пар, необхідний для роботи турбогенераторів, проводився котлами Бенсона – вперше в історії конструкція судна передбачала використання пари високого тиску.

1925 рік: політ на рекордну відстань на повітряному судні з радіальним мотором Сіменс

Коли компанія Сіменс в 1912 році приступила до будівництва авіаційних двигунів, вона почала з розробки роторних двигунів з повітряним охолодженням. У порівнянні з моделями з водяним охолодженням вони мали меншу вагу і більш просту конструкцію.

 

Однак роторні двигуни не відрізнялися особливою економічністю і тривалим терміном служби. Тому їх виробництво було припинено після Першої світової війни. При цьому конструкція, яка передбачала повітряне охолодження і радіальне розташування циліндрів, слугувала надалі основою для створення більш досконалих моделей. Ротаційне охолодження було замінено системою з вдосконаленими температурними характеристиками, в якій використовувалися деталі з легкого металу з високою теплопровідністю.

 

 

У 1925 році було запущено виробництво нової серії авіаційних двигунів, що відрізнялися більш високою механічною надійністю і більш технологічними циліндрами. У тому ж році зіркоподібні двигуни з повітряним охолодженням були використані на маршруті повітряного дербі Deutscher Rundflug протяжністю близько 5300 кілометрів. Багато літаків, які здобули перемогу, були оснащені радіальними двигунами Сіменс. Ще на двох змаганнях, гонках Lilienthal і Grosser Süddeutscher Rundflug, проведених в 1926 році, літаки, оснащені двигунами Сіменс, також були серед лідерів.

1934 рік: автопілот

У 1928 році австрійський капітан, актор і винахідник Йоганн Марія Биков представив пристрій, призначений для автоматичного пілотування літаків. Він назвав його автопілотом. У 1932 році компанія Сіменс викупила у Бикова в цілому 24 патенти, включаючи його патенти на гіроскопічні компаси та один патент на одометр. З цього моменту винахідник також почав працювати в якості незалежного підрядника компанії Сіменс.

 

Перша демонстрація, що відбулася в 1935 році для представників уряду, армії, поліції і преси, викликала сенсацію: автопілот Сіменс майже повністю замінив пілота-людину. Після введення даних польоту в апаратуру системи, літак самостійно піднявся на задану висоту і залишався на ній, витримуючи задану траєкторію польоту, причому регулювання параметрів для кренів і зниження проводилася автоматично. До кінця 1930-х років система була вдосконалена настільки, що навіть великий літак міг безпечно здійснювати керування в темний час доби в умовах туману. Стала можливою навіть автоматична сліпа посадка.

1997 рік: рушій «Сіменс-Шоттель»

У 1997 році компанія Сіменс співпрацювала з суднобудівним підприємством «Шоттель», найбільшим в світі виробником універсальних суднових приводів і систем керування маневруванням. З метою розробки нового суднового приводу і організації його збуту на міжнародному рівні двома партнерами був заснований консорціум «Сіменс-Шоттель Пропальсор» (Siemens-Schottel Propulsor). Внеском компанії Сіменс в проект були недавно розроблений двигун і все електрообладнання. Грунтуючись на своєму багаторічному досвіді в області гідродинаміки, машинобудуванні і металургії, компанія «Шоттель» розробила рушійний агрегат, який був випущений на ринок під торговою назвою «Пропульсор Сіменс-Шоттель» (Siemens-Schottel propulsor, SSP).

 

Витрата палива у нього була на 10 відсотків менше, ніж у приводів традиційної конструкції. Крім того, він володів такими перевагами, як велика маневреність, менші вібрації і шум, економія місця і зручність експлуатації на судах всіх типів.

1998 рік: перша в світі комплексна система маршрутизації повітряних судів при керуванні і управлінні наземним рухом

У 1998 році компанія Сіменс встановила першу в світі комплексну систему маршрутизації повітряних судів при керувані і управлінні наземним рухом в Гардермуен –новому аеропорті норвезької столиці Осло. Замість звичайних автомобілів супроводу для регулювання наземного руху повітряних суден використовувалася комп'ютеризована система світлової сигналізації, яка працювала на основі поточної завантаженості території аеропорту.

 

У системах попередніх поколінь поточний стан літака визначався індукційними петлями, закладеними в дорожнє покриття рульової доріжки, а потім дані про становище передавалися в систему управління, яка контролювала роботу посадкових вогнів аеропорту. В Осло ця функція вперше була перекладена на наземну станцію радіолокації. Таке рішення забезпечувало максимальну безпеку, особливо в погану погоду, і гарантовано запобігало наземним зіткненням. Це також означало, що авіадиспетчери могли направляти більшу кількість літаків на стоянку за значно менший час, що істотно збільшувало кількість зльотів і посадок.

 

Компанія Сіменс поставила систему управління посадковими вогнями і дві наземні радіолокаційні системи. Необхідне програмне забезпечення було надано компанією HITT, Апелдорн, Нідерланди.

2015 рік: перший в світі автомобільний і пасажирський паром з електродвигуном

У 2015 році перший в світі автомобільний і пасажирський паром з електродвигуном, що працював від акумуляторних батарей, почав курсувати між містами Лавік і Оппедал по норвезькому Согне-фіорду. Екологічно чистий паром споживає 150 кіловат-годин (кВт-ч) на переміщення по шестикілометровому маршруту в одну сторону – приблизно стільки ж, скільки в середньому використовується норвезькою сім'єю за три дні.

 

Компанія Сіменс спроектувала паром у співпраці з суднобудівним підприємством Fjellstrand, а також поставила для нього комплектну електроприводну систему, зарядні станції і літій-іонні акумуляторні батареї, які заряджаються електрикою, що виробляється гідроенергетичні установками. На самому судні компанією Сіменс був встановлений електропривод BlueDrive PlusC в комплекті з акумуляторною батареєю і системою управління, засобами управління двигуном і гвинтами, системою управління енергоспоживанням і вбудованою системою сигналізації. Все обладнання на борту управляється і контролюється комплексними системами автоматизації Сіменс через промислову мережу Profibus.

 

Завдяки переходу від дизеля до двигуна, що живиться від акумуляторної батареї, витрати на паливо судновласника, компанії Norled, скоротилися на цілих 60 відсотків. Крім того, таке рішення дозволило знизити викиди діоксиду вуглецю на 570 тонн і оксидів азоту на 15 тонн.

2016 рік: авіаційний електродвигун

У червні 2016 року пілотажний літак, оснащений двигуном компанії Сіменс, здійснив свій перший політ, встановивши світовий рекорд по ваговій питомій тязі: при вазі всього 50 кілограмів потужність нового авіаційного електродвигуна склала близько 260 кіловат (кВт) в безперервному режимі – в п'ять разів більше, ніж у аналогічних двигунів.

 

У 2017 році було поставлено нові рекорди і пройдені нові віхи на шляху до створення електролітаків. На аеродромі Dinslaken Schwarze Heide в Німеччині літак з електродвигуном досяг максимальної швидкості близько 340 кілометрів на годину на дистанції три кілометри. А незабаром після цього літак Extra 330LE встановив ще один рекорд, ставши першим в світі літаком з електродвигуном, який набрав висоту 600 метрів всього за 76 секунд.

 

Електродвигуни легко масштабуються по потужності. Компанії Сіменс і Ейрбас (Airbus) мають намір використовувати двигун-рекордсмен в якості основи для розробки гібридних літаків з електродвигунами, які будуть здійснювати рейси за регіональними маршрутами.