Những điểm đáng chú ý trong hệ thống ổn định dành cho từng du thuyền

Cùng Louisa Beckett từ chuyên trang du thuyền Dockwalk khám phá các xu hướng mới nhất trong hệ thống ổn định du thuyền, từ thiết bị truyền động điện đến các gói lắp đặt kết hợp.

Trong khi ngành công nghiệp du thuyền tiếp tục giới thiệu những tiến bộ công nghệ giúp cải thiện khả năng vận hành xuyên đại dương mỗi năm, một xu hướng vẫn tồn đọng trong hơn một thập kỷ qua chính là hệ thống ổn định nhằm đảm bảo sự thoải mái của chủ sở hữu trên du thuyền. Ngày nay, mức độ ổn định chiếm sự quan tâm hơn cả động cơ du thuyền.

John Allen, nhà sáng lập kiêm chủ tịch Quantum Marine Stabilizers cho biết: “Tôi tin rằng mọi người đang chú ý đến các bộ ổn định hơn nhiều so với những năm trước. Ngày nay, không có chiếc thuyền nào dưới 90m không thử nghiệm các bộ ổn định thích hợp trước khi chế tạo bởi các cuộc thảo luận sôi nổi giữa khách hàng và xưởng đóng tàu đều hướng đến hiệu suất và cảm giác thoải mái của chủ sở hữu…. Trên thực tế, một xưởng đóng tàu mà chúng tôi hợp tác kinh doanh đã cho bộ ổn định là thiết bị quan trọng nhất trên du thuyền hiện đại”.

Sean Berrie, CEO của Humphree USA chia sẻ: “Người mua ngày càng hiểu rõ hơn về hệ thống ổn định khi chúng tác động trực tiếp đến trải nghiệm du thuyền. Bất kỳ chiếc du thuyền nào có độ dài từ 80ft trở lên đều bắt buộc phải có”.

Nhiều bộ phận mới đa dạng trên thị trường như con quay-gyros, interceptor chống lắc dọc và cánh-fin chống lắc ngang thích hợp với từng loại và kích cỡ du thuyền. Từ đó, các chủ sở hữu cũng dễ dàng nâng cấp bộ ổn định như một phần của giai đoạn tân trang du thuyền. Berrie tiếc lộ: “Chúng tôi nhận thấy có nhiều người muốn lắp đặt bộ chống lắc dọc và con quay cho du thuyền. Sau đó, họ sẽ dần bổ sung trọn gói hoàn chỉnh”.

Naiad Dynamics Active T-Foil

Con quay gyros

Công nghệ ổn định con quay sử dụng một bánh đà quay ở vòng tua máy cao để tạo ra mômen động lượng, chống lật cho thân thuyền. Con quay điều khiển góc quay giúp thuyền chống lật mà không khiến bất kỳ cánh hoặc các phần phụ khác nhô ra khỏi tàu, còn có khả năng tạo ra lực cản khi đang vận hành. Chúng thường nhỏ gọn, hoạt động bằng năng lượng điện và không yêu cầu lắp đặt đường thủy lực. “Điểm ngọt” đối với hầu hết các hệ thống ổn định con quay là khi con thuyền dừng lại, thả neo hoặc hoạt động ở tốc độ thấp.

Một công nghệ tương đối mới khi so sánh với bộ ổn định cánh, con quay lần đầu tiên được phổ biến trên thị trường du thuyền khoảng 15 năm trước khi Tập đoàn Ferretti bắt đầu cung cấp Mitsubishi’s Anti Rolling Gyros (ARG) trong một số mẫu du thuyền của mình. Hiện chúng được sản xuất bởi Tohmei tại Nhật Bản và đang tồn tại dưới 4 mẫu ARG với dung tích có thể lên đến 375T, phù hợp để lắp đặt trên các siêu du thuyền.

Hầu hết các lần giới thiệu sản phẩm bộ ổn định con quay mới gần đây trên thị trường đều được thiết kế cho nhóm thuyền nhỏ hơn nhờ sử dụng công nghệ được phát triển cho các du thuyền lớn nhưng đã được chế tạo lại nhỏ gọn và hiệu quả hơn. Trên thực tế, các con quay nhỏ đang trở nên phổ biến đến mức một số nhà sản xuất du thuyền đã có thể tự mình sản xuất và tùy chỉnh riêng cho từng mẫu du thuyền mà họ tung ra.

The Seakeeper 1

Phải kể đến, Seakeeper gần đây đã giới thiệu bộ ổn định con quay nhỏ nhất từ ​​trước đến nay dành cho tàu thuyền giải trí: Seakeeper 1. Đủ nhỏ gọn để đặt bên dưới chỗ ngồi ở khu vực bảng điều khiển trung tâm, nó được thiết kế để loại bỏ 95% trường hợp lật thuyền trên những chiếc thuyền từ 23-30ft. Bộ ổn định gắn phẳng chạy trên nguồn DC 12V và được bao bọc chân không nên chỉ tiêu thụ mức 55A.

Với quy mô lớn hơn, VEEM đã công bố thiết bị ổn định con quay lớn nhất thế giới, VG1000 SD vào tháng 3. Nó dành cho các tàu thuyền có chiều dài từ 60-90m, tiêu biểu là chiếc Fast Crew Supplier 7011 73.4m vừa được Damen được chế tạo cho ngành vận chuyển phục vụ giàn khoan dầu ngoài khơi. Tại buổi ra mắt sản phẩm, VEEM thông báo rằng VG1000 SD mới được thiết kế để trở thành một giải pháp ổn định cho ngành công nghiệp siêu du thuyền. Matteo Pandolfi kỹ sư của VEEM cho biết: “Chúng tôi đang tiến hành sản xuất chiếc VG1000SD thứ ba. Cả ba chiếc đều dành cho du thuyền từ 165-230ft, với chiếc mới nhất dành cho du thuyền thám hiểm tư nhân”.

Bên cạnh đó, còn có MC2 X Quick Gyro Stabilizers từ nhà sản xuất Ý Quick S.p.A.. Trong khi các mẫu gần đây nhất của công ty được thiết kế cho thị trường thuyền nhỏ, Quick cũng cung cấp cả bộ ổn định con quay chạy AC và DC cho du thuyền tải trọng lên đến 250 tấn. Một ví dụ gần đây là chiếc CCN Vanadis dài 31m được ra mắt vào năm ngoái với 2 thiết bị Quick SpA được lắp đặt kèm một cặp MC2 Quick Gyro X57.

Quick MC2

Interceptor chống lắc dọc

Các cánh quạt thẳng đứng có thể điều chỉnh kéo dài xuống từ mạn thuyền, các interceptor tương tác với dòng chảy của nước bên dưới vỏ tàu để tạo lực nâng và điều chỉnh độ cân bằng cho tàu thuyền vận hành hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn. Thường được cài đặt như một giải pháp thay thế dễ dàng, interceptor chủ động có thể cảm nhận và tự động kiểm soát cao độ và trượt của thuyền khi đang vận hành, đồng thời mang lại lợi ích ổn định.

Tùy thuộc vào cấu hình thân tàu của du thuyền, interceptor có thể đóng góp đáng kể vào sự thoải mái trên du thuyền. Ví dụ: Volvo Penta cung cấp hệ thống Kiểm soát hành trình chủ động (ARC), sử dụng các interceptor để các chuyến đi của những chiếc thuyền từ 35-100ft trở nên mượt mà hơn.

Vào cuối năm 2019, IMTRA đã mở rộng phạm vi của hệ thống Zipwake Dynamic Trim Control System nhờ bổ sung bộ Series E mới cho tàu thuyền từ 50-100ft. Bảng điều khiển 3D độc đáo của Zipwake cho phép người dùng kiểm soát chính xác đường chạy, góc và hướng đi. Nhờ mạng lưới dựa trên NMEA 2000 của IMTRA, interceptor Zipwake Series E cũng có thể được vận hành từ một thiết bị đa chức năng.

Ở nhóm siêu du thuyền, Naiad Dynamics đã thiết kế cho hệ thống Motion Interceptor Ride Control System cho các tàu thuyền từ 300ft trở lên hoạt động trong phạm vi 20-60 hải lý/giờ. Hệ thống interceptor của Naiad liên quan cả thủy lực và điện. Charley Egan, kỹ sư của Naiad Dynamics cho biết: “Ứng dụng này đã xuất hiện trên chiếc Benetti M/Y Spectre dài 69m có thân tàu được thiết kế đặc biệt bởi Mulder. Naiad Dynamics đã sản xuất interceptor gồm 3 tấm tùy chỉnh để vừa khớp với đường viền của mạn thuyền”.

The Humphree Interceptor

Humphree, một công ty lớn khác trên thị trường interceptor gần đây đã tiết lộ một loạt mô hình mới được gọi là HLS dành cho những chiếc thuyền dài từ 150-300ft. Humphree HLS được trang bị động cơ điện không phủ bóng 24 VDC, do đó không cần thủy lực. Hiệu quả hơn 25% so với các tấm, bộ interceptor HLS cũng hoạt động nhanh hơn nhiều.

Cánh-fin

Bộ ổn định cánh chủ động giống như cánh gió kéo dài từ bên dưới du thuyền được lắp đặt theo cặp ở 2 phía đối diện. Chúng được vận hành bằng động cơ servo bên trong; hệ thống ổn định cánh cũng kết hợp cảm biến con quay để đo lường chuyển động của du thuyền. Các cánh được thiết kế để tạo lực nâng và giảm chuyển động trượt tùy thuộc vào điều kiện biển. Cánh đã được sử dụng để ổn định tàu thuyền từ những năm 1930 và phục vụ nhiều loại du thuyền khác nhau nhất. Ngày nay, chúng sở hữu công nghệ tiên tiến đến mức xuất hiện nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, có hoặc không có cánh nhỏ và các thay đổi khác và có thể cố định hoặc thu vào. Một số nhà sản xuất cũng cung cấp hệ thống rôto hình trụ sử dụng Lực Magnus để tạo ra lực thủy động lực học nhằm ổn định tàu thuyền.

Trước đây, hầu hết các hệ thống ổn định cánh đều nhờ thủy lực, nhưng ngày nay, xu hướng các nhà sản xuất cung cấp các phiên bản chạy điện nhờ động cơ bên trong của du thuyền, từ đó loại bỏ nhu cầu lắp đặt đường ống thủy lực. Hệ thống cánh điện đặc biệt thích hợp để lắp đặt trên các du thuyền cũng có các thiết bị chạy bằng điện khác như động cơ đẩy và kính chắn gió. Chúng cũng tạo ra ít tiếng ồn hơn so với một số hệ thống thủy lực cũ, điều mà các chủ sở hữu hướng tới.

ABT-TRAC gần đây đã giới thiệu một mô hình mới, bộ ổn định điện kỹ thuật số eTRAC 370 được thiết kế cho du thuyền có chiều dài từ 80-110ft. Được trang bị bộ điều khiển điện trung tâm thay cho hệ thống thủy lực và được thiết kế để chạy bằng nguồn điện AC, eTRAC 370 nhỏ gọn hơn và dễ dàng lắp trên du thuyền hơn.

Bên cạnh đó, CMC Marine được biết đến với dòng thiết bị ổn định Stabilis Electra điện cho du thuyền lớn. Gần đây, công ty đã mở rộng dòng sản phẩm của mình bằng cách giới thiệu một dòng sản phẩm mới được thiết kế để lắp đặt trên du thuyền từ 40-130ft tên là Waveless. Với công nghệ tương tự như bộ ổn định Stabilis Electra, dòng Waveless được thiết kế siêu nhỏ gọn, êm ái hơn và hiệu quả cao. Bộ ổn định cánh Waveless hoạt động dựa trên nguồn AC, nhưng cũng có các phiên bản DC.

Dyna Foil của Quantum Marine Stabilization

Khi Quantum Marine lần đầu tiên phát triển và cấp bằng sáng chế cho hệ thống ổn định cánh lúc neo đậu vào năm 1999, “Zero Speed” đã trở thành bước đột phá của ngành công nghiệp ổn định du thuyền. Vào mùa thu năm nay, Quantum đã cài đặt cải tiến mới nhất của mình trong dự án tái trang bị Freedom 70m của Benetti bằng hệ thống ổn định Dyna-Foil mới. Quantum cho thấy Dyna-Foil là hệ thống cánh duy nhất không chỉ có thể ổn định thuyền cả ở chế độ Zero Speed ​​và đang hoạt động, mà còn có thể thu vào hoàn toàn.

Cuối mùa thu năm ngoái, Humphree đã mở rộng dòng sản phẩm ổn định chạy bằng điện một chiều bằng cách bổ sung một loạt các cánh tản nhiệt mới lớn hơn được thiết kế để lắp đặt kép hoặc bộ 4 cho các du thuyền từ 80-165ft. Các cánh này được thiết kế để ổn định du thuyền ở tốc độ 0-30 hải lý/giờ, cung cấp điều mà nhà sản xuất gọi là ổn định với mọi tốc độ. Để cung cấp năng lượng cho dòng sản phẩm mới này, Humphree đã phát triển một bộ truyền động servo DC 24V mới, ít bảo trì. Các cánh tản nhiệt có thể hoạt động bằng pin mà không cần máy phát điện, giúp tàu thuyền hoạt động yên tĩnh vào ban đêm.

Trong khi đó, Side-Power được biết đến với Cánh Vector cong độc đáo hoạt động cả khi đứng yên và khi đang chạy cho du thuyền từ 52-150ft. Công ty báo cáo rằng Cánh Vector thủy lực của họ cung cấp sức mạnh ổn định hơn khoảng 30% so với cánh phẳng, tạo ra lực nâng xấp xỉ đủ để bù đắp bất kỳ lực cản nào. Điều này cho phép Side-Power sử dụng các cánh tản nhiệt nhỏ hơn cho các hệ thống ổn định.

Cải tiến tiếp theo cho hệ thống ổn định cánh là gì? Nhà sản xuất Dynamic Marine Systems (DMS) đã đưa ra một số hệ thống ổn định công nghệ cao bao gồm DMS MagnusMaster, dựa trên Lực Magnus và DMS AntiRoll, sử dụng các cánh trục kép để ổn định du thuyền cả khi đang di chuyển và dừng lại. Lonne van den Kieboom, kỹ sư của DMS Holland cho biết: “Sự bổ sung mới nhất của chúng tôi là DMS WaveMaster. Chúng đang được tiến hành với hàng loạt thử nghiệm. WaveMaster dựa trên một góc nhìn hoàn toàn mới giữ du thuyền không bị trượt đi!”

Naiad Dynamics Total Ride Control

Hệ thống kết hợp

Một xu hướng khác hiện nay, đặc biệt là đối với các du thuyền cải tiến, là lắp đặt các hệ thống kết hợp nhiều dạng công nghệ khác nhau bao gồm con quay, interceptor, các cánh tản nhiệt ở trạng thái nghỉ hoặc ổn định tốc độ - hoặc tất cả các loại trên. Tất nhiên, hệ thống ổn định kết hợp sẽ tốn nhiều chi phí nhưng chắc chắn sẽ vô cùng xứng đáng.

Bài: Navigator Media