Diều kéo tàu nghìn tấn

Công ty SkySails có trụ sở tại thành phố cảng Hamburg (Đức), đã nghiên cứu phát triển công nghệ diều kéo tàu từ mấy năm nay. Nếu gió mạnh 10m/giây, tàu tắt máy, thì vẫn được gió được kéo ở tốc độ 8 dặm/giờ (gần 13km/h) mà không mất giọt nhiên liệu nào. Tính toán tổng quát lợi rất nhiều.

Những “con” diều làm bằng vật liệu bền, dạng vải đặc biệt. Tiết diện của các múi diều có dạng khí động học, còn giúp tăng thêm lực kéo, vì tận dụng lực nâng, giống như luồng không khí tác động lên cánh máy bay.

Các thí nghiệm cho thấy, diều có diện tích 160m² cần dây kéo có chiều dài (dây chính) dài 280 mét, sẽ tạo ra góc đón gió có lợi. Nếu diện tích 300m² thì cần dây dài 420 mét.

Tùy theo tốc độ và hướng gió, máy tính và các động cơ điều khiển hướng lực kéo sao cho có lợi nhất. Có thế diều bay ngang, bay chếch, thậm chí bay theo hình số 8 nằm ngang…thì các cảm biến vẫn cung cấp số liệu về phương, chiều, cường độ của véc tơ lực kéo, cấp cho máy lái tự động thông số chuẩn nhất trong hải trình. Như thế tàu hành trình theo hướng không thuận gió lắm, diều vẫn góp lực kéo tối ưu nhất cho tàu. Máy tính “Performance Monitor” trên tàu hỗ trợ bánh lái rất hiệu quả.

Tính trung bình mỗi tàu có diều kéo tiết kiệm được ít nhất 35% lượng tiêu hao nhiên liệu, tùy theo tốc độ và nhiệm vụ (nếu chỉ cần chạy tốc độ thấp như nêu trên đây thì lợi toàn phần).

Trên múi diều, nếu đặt các camera quan sát, còn giúp cho thuyền trưởng có vùng quan sát toàn cảnh biển cực rộng, chưa bao giờ có, để máy tính và lái tàu chủ động vạch hành trình tối ưu, tránh va chạm. Đó là chưa kể thủy thủ đoàn có thể quan sát được thời tiết từ xa. Vì camera được treo cao hàng trăm mét.

Hệ thống diều SkySails có thể dễ dàng nhận ra trong ánh sáng ban ngày, nhờ sơn màu vàng cam dễ thấy trên mặt nước màu xanh lam. Vào ban đêm diều được rọi sáng bằng đèn pha. Hiện trên diều đang lắp thử đèn báo hiệu, lấy điện từ dưới tàu.

Theo Công ước Liên Hợp Quốc về Luật Biển (UNCLOS), diều bay có thể gây ảnh hưởng đến độ cao “tĩnh không” cho máy bay. Nhưng SkySails tính toán diều thường được điều khiển dưới 2.500 feet (800 m) vẫn bảo đảm trong giới hạn cho phép.

Tháng 12/2012, Viện SSPA các dự án EffShip (Vận chuyển hiệu quả với lượng khí thải thấp) của  Thụy Điển công bố khả năng sử dụng rộng rãi công nghệ gió kéo trong ngành vận tải biển hiện đại. Ngay cả tàu rất lớn, như tàu chở dầu Panamax cũng đã sử dụng một diều 640m², nhằm tận dụng sức gió, giảm giá thành lớn trong vận chuyển trên hải hành.

Công ty SkySails còn nghiên cứu phát triển “tàu buồm hiện đại” được điều khiển bằng máy tính, quy mô của các lá buồm lên đến 1.600m²  giảm chi phí nhiên liệu cho tàu hơn 50%.

                                                           Trần Văn (Theo:SkySails, Tech.groups)