YMAG.media
Пробы и ошибки - фото Пробы и ошибки - фото

Пробы и ошибки

# Моторы и приводы

Прототип анонсированного в Каннах привода eD-QDrive 1 компания eD-TEC планировала протестировать на воде еще в конце прошлого года, почти сразу после выставки METS. Однако жизнь распорядилась иначе, и первые испытания состоялись лишь в мае. «Мы столкнулись с рядом проблем и много чего узнали, — поясняет Майкл Йост, инженер, основатель eD-TEC, прежде отвечавший за стратегическое развитие Volkswagen Group. — Такое всегда случается, когда дело касается прототипов. В автомобильной индустрии при переходе на электричество мы откладывали выпуск некоторых моделей на два и более года, до тех пор, пока не решили все проблемы и не отточили технологию. Недавно приятель сказал мне, что, когда имеешь дело с целым набором новаторских решений, как у нас, нужно обязательно учитывать число π. Другими словами, умножать запланированное время на π!»

К счастью, задержка с полноценным тестированием прототипа оказалась недолгой. Испытания прошли в два этапа: в Германии, на Боденском озере, и в хорватской Punat Marina на острове Крк. Инженеры установили два eD-QDrive 1 на открытый кастомный однокорпусный катер и сразу столкнулись с рядом непредвиденных трудностей. Одна из них связана с сильными электромагнитными помехами, исходящими от моторов. Выяснилось, что помехи не дают нормально работать другим электрическим системам и контурам. По словам Майкла Йоста, прежде такие моторы не использовали в морском секторе, и поэтому никто не предполагал, что возникнут подобные осложнения.

Первая фаза испытаний прошла на Боденском озере

«Как избежать электромагнитных помех? Это не так просто, — задается вопросом Майкл Йост и тут же отвечает. — Мы имеем дело с 700‑вольтовой системой, моторами с чрезвычайно высоким крутящим моментом и длительной мощностью более 100 кВт. Мы не ожидали столь сильного электромагнитного шума и вместе с партнерами из Baumüller ломали голову над поиском решения. Мы нашли его и многое поняли в процессе».

Помимо этого, команда eD-TEC столкнулась с обычными мелкими поломками вроде течи масла, но все они не касались пропульсивной системы. Предложенная разработчиками концепция plug-and-play хорошо себя зарекомендовала, когда им приходилось несколько раз снимать и заново монтировать приводы. На каждый из них уходило всего по часу — почти столько же, как на снятие и установку крупного подвесника!
Также компании пришлось немного пересмотреть конструкцию eD-QDrive. Поначалу интегрировали в корпус все элементы, включая теплообменник, инвертор и датчики, однако после первых натурных испытаний поняли, что так просто это не работает. В итоге конструкцию улучшили, устранили проблемы с редуктором и повысили эффективность системы охлаждения.

eD-QDrive 1 — полностью интегрированная пропульсивная система

Повествуя об этих испытаниях, Майкл Йост вспоминает известное высказывание Томаса Эдисона: «Гений — это 1% вдохновения и 99% пота». Не все получилось с первого раза, но главное — разработчики убедились, что их концепция жизнеспособна и задействованные технологии работают. «Люди считают, что спроектировать и построить электрическую пропульсивную систему просто, но это куда сложнее, чем кажется, — поясняет Йост. — За истекшие полгода мы прочувствовали это на своей шкуре. В итоге eD-TEC получит дополнительные преимущества, так как теперь мы умеем решать сложные проблемы, связанные с высокоэффективными электрическими приводами».

Перенести вторую фазу испытаний в Хорватию пришлось из-за ограничений скорости на германских озерах. Команда eD-TEC планировала разогнать тестовую лодку до 40 узлов, раскрутив гребные валы до 4000 об/мин, ведь с ходу выжимать максимум из таких новаторских приводов может быть опасно. За три недели в мае лодка прошла по морю порядка 200 миль, пока инженеры постепенно наращивали мощность и оптимизировали управляющее системой программное обеспечение.

«Сначала мы много ходили на 6–10 узлах и только потом начали повышать обороты с интервалом 500 об/мин, — поясняет Марк Йост, директор eD-TEC по стратегическим вопросам. — Каждый тест длился довольно долго, чтобы мы могли удостовериться, что все системы работают как надо. Спустя неделю мы убедились в их надежности и начали поднимать скорость выше 25 узлов». Запланированные на этой стадии 40 узлов — далеко не предел. На этой скорости моторы и батареи еще не выдают полную мощность. Проектный максимум для тестовой лодки составляет 50 узлов, и его, несомненно, достигнут, как только закончат дорабатывать программное обеспечение. Дело в том, что даже несущественная на первый взгляд ошибка в программном коде может привести к физической поломке компонентов привода, и поэтому приходится быть осторожными.

Как только инженеры доработают  программное обеспечение, eD-TEC перейдет к последнему этапу испытаний

«Мы ожидали, что температура моторов, батарей и жидкости в системе охлаждения поднимется гораздо выше, — говорит Марк Йост. — Однако этого не произошло. Значит, емкости системы не просто достаточно, а даже с избытком. Это довольно приятный сюрприз!»

Что касается электромагнитного шума, то найденное решение полностью устранило помехи, и в будущем производитель моторов доработает их так, чтобы не приходилось усложнять серийные образцы eD-QDrive 1.

Punat Marina выбрали в качестве базы для испытаний не только потому, что ее команда всячески помогла eD-TEC на берегу. Электрическую лодку надо где‑то заряжать, и современная инфраструктура этого яхтенного порта позволяет делать это всего за три часа (мощность зарядного тока 22 кВт). К 2030 году марина планирует полностью перейти на электроэнергию из возобновляемых источников, что важно для принципиальных владельцев «зеленых» яхт.

В перспективе лодки с eD-QDrive будут поддерживать 
B2B-режим зарядки - фото
В перспективе лодки с eD-QDrive будут поддерживать B2B-режим зарядки
Снятие и установка каждого привода занимает всего 
около часа - фото
Снятие и установка каждого привода занимает всего около часа

Первой серийной лодкой с приводами eD-QDrive 1 станет катер Silent Speed 28 с катамаранными обводам. Третья фаза испытаний пройдет уже на нем, и как только появятся окончательные результаты, верфь начнет принимать заказы. «Вся наша команда очень ждет, когда это случится, и мы уверены, что готовый продукт превзойдет все ожидания, — заключает Майкл Йост. — Это будет быстрая, надежная и комфортабельная лодка с хорошим запасом хода и практически бесшумная на ходу. Кроме того, благодаря интуитивному и эргономичному интерфейсу ею будет очень легко пользоваться».

Где и когда покажут первую Silent Speed 28, пока неизвестно, но, думаю, обе компании постараются сделать все возможное, чтобы привезти лодку осенью на Каннский яхтенный фестиваль. Если так, то в списке наших тестов эта лодка будет стоять на первом месте!

Похожие статьи