Композитная палуба сокращает осадку речного судна на 45%, повышая эффективность

SAERTEX работала с судостроителем Neptun Werft для построения композитной надстройки, снижающей вес на 45% против стали в речном круизном лайнере. ИСТОЧНИК: SAERTEX

Этот блог — боковая панель к моей декабрьской 2019 года статье «Устранение барьеров облегчения кораблей с композитами».

Поставщик композитных материалов SAERTEX (Заербек, Германия) начал работу с Neptun Werft (Росток, Германия) в 2014 году с целью снижения веса 110-метрового, 11,4-метрового речного круизного лайнера для продления сезона плавания. «Река имеет малую глубину в определенные месяцы», — объясняет Йерг Бюнкер, руководитель НИОКР, прикладной сервис для SAERTEX LEO пожаростойких (FR) продуктов. «Чтобы снизить осадку судна на 1 см, нужно сэкономить 11 тонн веса. Мы работали с ними, чтобы заменить сталь композитами во всем надводном объеме. Цель — снизить вес на 45%, и мы этого достигли».

Помимо поставки материалов LEO — некрмптных тканей (NCF) армирования плюс FR пенистые сердечники и наполненные гидроксидом алюминия или интумесцентные покрытия (см. «Пожаростойкость без лишнего веса») — SAERTEX также работала с верфью над развитием дизайна и сделала демонстрационные детали. «Мы выбрали LEO с стекловолокнистым квази-изотропным ламинатом для обшивок и FR-модифицированную версию SAERfoam, у которой стекловолокнистые композитные соединения между обшивками через пенообразовательный сердечник из полиизоцианурата», — говорит Бюнкер. «Эти соединения в SAERfoam обеспечивают хорошую структурную стойкость при пожаре и хорошие остаточные свойства. Используя композиты LEO, строителю не пришлось использовать дополнительную изоляцию для температуры и шума, как со сталью. Это дает огромное снижение веса».

Заняло два года, чтобы получить одобрение дизайна и постройки от Центральной комиссии по плаванию по Рейну (CCNR, Страсбург, Франция), работающей с внутренними водными путями Европы. «Этот долгий период частично потому, что власти встречаются только дважды в год», — объясняет Бюнкер. «После нашего первого предложения нас направили собрать данные и провести пожарные испытания, которые мы представили на следующей встрече. Соединения также были проблемой. Пришлось добавить пожарные перегородки в швы между панелями и доказать пожарную производительность как композит-композит, так и композит-сталь соединений».

Постройка макета внесла больше вызовов. «Строить на композитном заводе — нет проблем. Но строить в среде верфи — сложнее. Однако это было критично для убеждения властей. Им нужно было видеть, как это строится, и пройти по нему, когда закончено». Он указывает, что полученное одобрение было индивидуальным, основанным на конкретном дизайне и тестировании для этого судна. После одобрения композиты строились быстро. Финальная структура — называемая сандеком — использовала более 1000 кв.м смолоинфьюзионных композитных панелей, соединенных ламированием и склеиванием.

Бюнкер говорит, что верфь теперь заинтересована в большем. «Они получили много знаний и это открыло их умы к возможностям». У двух компаний различные другие проекты в процессе. SAERTEX также поставщик для немецкого национального проекта AERONAUT, цель которого — снизить лобовое сопротивление/оптимизировать воздушный поток вокруг надстроек судов для снижения расхода топлива и парниковых газов. «Для этого мы работаем над добавлением ветрозащиты/спойлера к рубке другой судовой по внутренним водным путям», — объясняет он. «Детали меньше, чем сандек, но регуляции требуют ту же работу для демонстрации эквивалентности стали для этого нового дизайна. Это одна из причин, почему мы также поддерживаем работу в FIBRESHIP и RAMSSES, стремящихся создать композит-специфический и быстрый процесс одобрения для гораздо более быстрой квалификации».