Привод «IPS» от «Volvo Penta»

Жаль, что журнальный формат вынуждает с самого начала выкладывать карты на стол! Что нет возможности хотя бы немного поинтриговать читателей туманными и многозначительными намеками, исподволь подогревая интерес, и лишь затем эффектно сорвать завесу неизвестности — ведь вы наверняка поняли, о чем здесь пойдет речь, едва перевернув страницу. А вот мне и множеству моих коллег из зарубежных "лодочных" изданий пришлось томиться в ожидании развязки закрученной "Volvo Penta" интриги добрую пару месяцев, и до того самого момента, когда в конференц-зале шикарного отеля "Mardavall & Spa" на испанской Мальорке по-театральному распахнулся занавес, никто даже приблизительно не представлял себе, что за ним скрывается.

В заблаговременно разосланных компанией "Volvo Penta" приглашениях упоминалась лишь таинственная аббревиатура "IPS", а из весьма лаконичного текста можно было понять, что речь идет о принципиально новой системе привода, обеспечивающей повышенную маневренность. Попытки узнать какие-либо подробности по обычным каналам ничего не дали — знакомые из "Volvo Penta" старательно делали вид, что сами ничего не знают, а поисковые системы в интернете выдавали великое множество расшифровок сокращения "IPS", совершенно не относящихся к делу. Хранители секрета держались насмерть — распространение сведений о новинке было защищено многоступенчатым информационным эмбарго, согласно которому широкой публике предстояло узнать о ней в последнюю очередь, после самих разработчиков и ряда компаний-партнеров, в обстановке строжайшей тайны установивших новый привод на свои лодки.

По прибытии на Мальорку удалось лишь выяснить, что "IPS" довольно бесхитростно расшифровывается как "Inboard Performance System", и полюбоваться с берега на два однотипных 41-футовых катера "Cranchi Mediterranee" с одинаковыми моторами, один из которых был оборудован традиционными наклонными валами, а другой — загадочным "IPS". Догадались, какой из них "делал" соперника по всем показателям?


Увиденное действительно впечатляло — лодка со скрывающимся под водой приводом "IPS", внешне отличавшаяся лишь расцветкой, демонстрировала явное преимущество в быстроте выхода на глиссирование и максимальной скорости. Но особо эффектно выглядели крутые циркуляции с полного хода — второму "Cranchi" с прямыми валами каждый раз приходилось держаться снаружи виража, чтобы не пересечься с нарисованной при помощи "IPS" крутой кильватерной "запятой", а на малом ходу лодка с новым приводом буквально крутилась на месте. После короткой демонстрации всех пригласили в конференц-зал отеля и наконец-то "сорвали покрывало" (именно так переводится англоязычный термин "unveil", обозначающий подобные презентации и употребленный на сей раз в самом что ни на есть прямом смысле).

Если судить по мгновенной реакции собравшихся, публики весьма искушенной, увиденное никого не разочаровало и всей затеянной интриги с тайнами и намеками действительно стоило. Зал, что называется, ахнул. Концепция нового привода превзошла даже самые смелые предположения, которыми мы обменивались днем ранее — никто и представить себе не мог, что "Volvo Penta" развернет противонаправленные гребные винты задом наперед, превратив из толкающих в тянущие, словно на самолете, и заставит их валы поворачиваться вправо-влево. Наверное, такой же реакцией сопровождалось первое представление широкой публике поворотно-угловой колонки, которой "Volvo Penta" одарила водно-моторный мир в далеком 1959 году!

Зачем это понадобилось

После "падения занавеса" ведущих инженеров проекта и представителей руководящей верхушки "Volvo Penta" едва не разорвали на части. Впечатляющая новинка сразу породила и множество вопросов, но к чести вольво-пентовцев могу сказать, что ни один из них не остался без ответа.

— На сегодняшний день возможности привода с наклонными валами полностью себя исчерпали — с точки зрения усовершенствований больше из него уже ничего не выжать, — считает технический руководитель проекта "IPS" Леннарт Арвидссон. — Большинство его недостатков относится к числу неустранимых. Одна из главных проблем — это резкое снижение КПД традиционного привода на скоростях свыше 30 уз, в то время как основной тенденцией развития класса относительно компактных моторных яхт длиной 40-45 футов является рост их быстроходности. Раньше с этим приходилось только мириться, компенсируя уменьшение КПД нерациональным увеличением мощности силовых установок, что неминуемо влекло за собой целый букет технологических, экономических и экологических проблем. В общем, требовалась не доработка уже существующего привода, а принципиально новое, нестандартное, революционное решение. Его мы и претворили в жизнь, во многом опираясь на существующие достижения "Volvo Penta" в области создания судовых пропульсивных комплексов и гребных винтов.


Главное, наиболее бросающееся в глаза "революционное" отличие нового привода — это, несомненно, тянущие гребные винты, никогда до сих не применяемые в качестве основного движителя, тем более на скоростных судах.

— На самом-то деле схема с тянущими винтами более чем логична, — продолжает руководитель проекта. — Просто на воде, в отличие от авиации, мы применили ее первыми. При переднем расположении винты работают в невозмущенной среде, что практически исключает влияние на их КПД побочных эффектов. Вдобавок, в приводе "IPS" их валы, а соответственно, и отбрасываемые ими потоки направлены параллельно днищу судна, поэтому развиваемый упор целиком и полностью движет судно вперед, в то время как часть упора гребного винта, установленного на наклонном валу, стремится приподнять корму судна из воды. На общее увеличение эффективности привода влияет и примененная схема с двумя гребными винтами противоположного вращения — за счет взаимной компенсации реактивного момента. Напомню, что такие винты под названием "DuoProp" применяются "Volvo Penta" на поворотно-угловых колонках с 1982 г. и впервые введены в общий обиход именно нашей компанией.

В привод, несколько напоминающий нижнюю часть обычной угловой колонки (только расположенную задом наперед), органично вписались детали систем охлаждения и выпуска. Выхлопная "труба", если ее можно так назвать, располагается соосно с гребным валом и направлена назад. Плюс подобной компоновки очевиден — выхлопные газы отбрасываются потоком воды от гребных винтов далеко за транец, благодаря чему практически полностью исключается загазованность кормовой части судна с соответствующими запахами, а также снижается уровень шума.

Согласно данным "Volvo Penta", подкрепленным результатами испытаний, "IPS" вообще отличается очень низкими показателями шума и вибраций. Причина во многом кроется в самом принципе монтажа привода на лодку — крайне простом и технологичном по сравнению в традиционными наклонными валами. В днище корпуса (например, стеклопластиковом) на стадии его изготовления достаточно заготовить цилиндрический установочный "колодец" несложной конфигурации, после чего не требуется ни какой-либо специальной обработки, ни сверления дополнительных отверстий — привод попросту вставляется в корпус снизу и поджимается сверху мощной шайбой. При этом с обеих сторон в специальные канавки укладывают два толстых резиновых кольца, обеспечивающих герметичность и поглощающих вибрацию. Создаваемый "IPS" упор воспринимается исключительно упомянутым "колодцем" на днище лодки и никак не передается на двигатель, что, в свою очередь, позволяет устанавливать мотор на мягких опорах, еще более уменьшающих шум и вибрации.


И еще один важный момент, тоже значительно облегчающий монтаж "IPS" — все системы дистанционного управления здесь электронные, и "команды" что от штурвала, что от рукояток газа-реверса передаются на привод исключительно по проводам, которые легко протянуть в любое место. Таким образом, теоретически можно оборудовать на лодке неограниченное количество постов управления, хотя, как правило, их два — в закрытой рубке и на открытом флайбридже. За управление курсом отвечает интегрированный в привод электромотор, который с ювелирной точностью поворачивает вправо-влево нижнюю часть привода с гребными винтами (безопасности ради угол поворота в каждую сторону ограничен — нам ответили, что под прямым углом к ДП ее не "загнуть").

Кроме того, из тех же соображений электроника отслеживает режим движения и с ростом оборотов мотора — а следовательно, и скорости — увеличивает виртуальное "передаточное число" рулевого привода: чем быстрее движется лодка, тем больше оборотов штурвала требуется для отклонения "IPS" на один и тот же угол. До сих пор такие "умные" рулевые приводы были знакомы лишь автомобилистам. Ненавязчивая помощь электроники, которая не допустит в случае чего опасного маневра на полном ходу, действительно нужна — маневренность у "IPS" и впрямь потрясающая даже с упомянутыми ограничителями, ведь при повороте штурвала отклоняется в нужную сторону весь поток от гребных винтов, а не часть его, как у наклонных валов с обычными рулями.

Зависимость чувствительности штурвала от оборотов мотора можно перенастроить, но только в специализированном дилерском центре, самим владельцам эту операцию не доверяют, хотя для этого нужен всего лишь портативный компьютер-наладонник с соответствующей программой. Изначально же настройка рулевого управления возложена на судостроителей, которым хорошо известны особенности конкретного корпуса и пределы безопасного маневрирования.


На сегодняшний день существует две модификации привода — "IPS 400" и "IPS 500", рассчитанные на работу с шестицилиндровыми рядными турбодизелями рабочим объемом 5.5 л и мощностью 310 и 370 л.с. соответственно. Цифровые индексы в названиях модификаций означают мощность, которую, по мнению специалистов "Volvo Penta", пришлось бы задействовать для достижения тех же результатов при использовании традиционных наклонных валов.

Ограничения

Если вам показалось, что новинка шведской компании "может все", то это не совсем так. Еще при самом первом знакомстве обратили на себя внимание вполне очевидные ограничения, связанные с особенностью конструкции и компоновки привода. Впрочем, представители компании их и не скрывали.

Фрагмент лодочного днища с новым приводом, открывшийся за занавесом, имел заметный наклон вбок и представлял собой половину корпуса, разрезанного по ДП. Дело в том, что "IPS" рассчитаны на работу только в паре, и связано это с тем, что для монтажа привода необходим плоский участок днища довольно большой ширины. При двухмоторной установке на корпуса с наиболее распространенными обводами типа "глубокое V" с этим проблем нет, в то время как представить современный корпус с широченной килевой "лыжей", пригодной для размещения "IPS" в одиночном варианте, можно разве что теоретически.

Поскольку "IPS" во многом напоминает фрагмент угловой колонки, сравнения напрашивались сами собой. Да, "IPS" тоже поворачивается вправо-влево, но, в отличие от колонки, которую можно полностью поднять из воды откидкой (tilt) и отклонять в продольном направлении для регулировки ходового дифферента (trim), новый привод таких возможностей не предусматривает.


— "IPS" разрабатывался в первую очередь как альтернатива наклонным валам на скоростных судах, — объяснил Леннарт Арвидссон. — Традиционный вал и рули вы ведь тоже не поднимете из воды, верно? А для регулировки дифферента есть транцевые плиты.

Естественным продолжением темы стал вопрос, который, похоже, интересовал собравшихся больше всего: что происходит с намертво укрепленным на днище лодки новым приводом при столкновении с подводным препятствием? Вместо ответа были продемонстрированы весьма впечатляющие видеокадры.

Если "IPS" натыкается на подводную скалу при небольшой скорости (например, при маневрировании у причала), то ровным счетом ничего не происходит — прочности, как нас уверили, достаточно. А вот когда столкновение происходит на режиме глиссирования... На огромном экране показалась 40-футовая лодка, летящая на полном ходу прямо в берег. Пара секунд, и она с грохотом подскочила на подводных камнях и замерла — сидящие в зале даже инстинктивно подались назад. Кадры реального краш-теста сменились интерьером цеха, в котором вверх килем был установлен корпус с торчащим вверх приводом "IPS". Откуда-то сбоку по широкой дуге на него налетела чугунная чушка весом поболее тонны, прицепленная к потолку. Удар, и привод... попросту отломился.

Последовал следующий комментарий: в конструкции "IPS" заранее предусмотрены "слабые места", и при превышении определенной ударной нагрузки отсоединение происходит строго по той параллельной днищу лодки плоскости, которая определена конструкторами. Отломившись после столкновения, нижняя часть "IPS" с редуктором и гребными винтами камнем идет на дно — от такой перспективы сожмется сердце наверняка не у одного только российского водномоторника, привыкшего беречь каждую гаечку! Впрочем, как справедливо заметили представители "Volvo Penta", хороший судоводитель должен в принципе избегать подобных происшествий, а если же нечто подобное и случилось, главное, что лодка останется на плаву — ни корпус, ни оставшаяся часть привода вместе с уплотнением при этом не страдают. Замена утерянного узла потребует, естественно, определенных затрат, но осуществить ее значительно проще, чем устранять последствия посадки на мель на лодке с наклонными валами.

Пробуем в деле

— Вы уверены, сеньор, что вам нужна именно пустая пластиковая бутылка? — изумился метродотель ресторанчика в Пуэрто-Порталс — одной из самых дорогих марин мира, в которой нас дожидались восемь лодок длиной 40-43 фута, оснащенными системами "IPS". По-моему, чтобы выполнить мой и впрямь довольно странный заказ, исполнительный метр попросту вылил в раковину содержимое одной из бутылок с минералкой.

Пустая бутыль понадобилась для предстоящего теста — в качестве буйка. Поскольку при обилии коллег программа не предусматривала реального маневрирования у причалов, тем более уставленных весьма дорогими моторными яхтами, пришлось выкручиваться подручными средствами и моделировать ситуацию в открытом море.

Из-за большого количества желающих испробовать "IPS" удалось пору-лить только четырьмя лодками, но все же и этого оказалось достаточно, чтобы получить общее представление о преимуществах новинки, не связанное с особенностями того или иного корпуса. Наиболее сильное впечатление оставила маневренность — подходить к импровизированному буйку удавалось с филигранной точностью и бортом, и кормовой платформой. При желании можно было развернуть лодку на 360°, удерживая болтающуюся на волнах бутылку строго в полуметре от борта на миделе. При этом от рулевого не требуется просчитывать ситуацию на несколько ходов вперед, как это бывает при маневрировании на лодке с наклонными валами — допущенную ошибку легко исправить даже в самый последний момент.

Хотя есть и свои особенности — когда я первым делом по старой привычке попытался разворачивать лодку одними рукоятками газа-реверса, не трогая штурвал, то обнаружил, что на работу моторами "враздрай" она реагирует довольно лениво. Но стоило взяться за руль... Не зря создатели "IPS" уверяли, что управлять лодкой с "IPS" столь же просто, как автомобилем при парковке! "Придерживать" мотор на одном из бортов или переводить его на реверс требовалось лишь при особо малых радиусах разворота — в принципе, можно было обойтись только штурвалом.

Циркуляции с полного хода можно закладывать такие, что пассажиры едва удерживаются на сиденьях. Особенно эффектно это выходило на итальянском "Mira 43" с его приземистым спортивным силуэтом — влияние компьютера, остужающего пыл особо горячего водителя, на нем практически не ощущалось, руль оставался "острым" даже на максимальной скорости. Изменение "виртуального передаточного числа" с ростом оборотов я почувствовал только на "Fairline Phantom 40" и "Rodman 41" — из-за их высоких флайбриджей и, соответственно, большей подверженности крену в повороте производители предпочли перестраховаться.

Все лодки с "IPS" действительно оказались очень тихими — с высоты флайбриджа на полном ходу слышишь только шипение разрезаемых волн, и об оборотах моторов можно судить исключительно по тахометрам. Отработавшие газы, как и было обещано, исправно улетают далеко назад вместе со струями от винтов — запах выхлопа не ощущался даже на лодках с высокой надстройкой, создающей за собой на ходу зону пониженного давления.

Судостроители выбирают "IPS"

Помимо компаний, предоставивших свои лодки для презентации "IPS" журналистам, новинка давно уже не секрет для целого ряда известных мировых производителей, успевших оценить преимущества революционного привода. Испанские "Rodman" и "Astondoa", английские "Fairline", "Princess" и "Sealine", итальянские "Cranchi", "Innovazioni e Progeti" и "Airon Marine", "Beneteau" во Франции и "Tiara" в США — вот далеко не полный перечень судостроительных компаний, которые с 2005 г. будут оснащать приводами "IPS" свои новые модели. Официальное представление нового привода "Volvo Penta" широкой публике приурочено к Лондонской бот-шоу в январе нынешнего года, а весной на лодочных выставках будет показано как минимум 15 моделей лодок от 40 до 45 футов длиной, оснащенных серийными "IPS" и готовых обрести своих владельцев.