Monterey Bay Aquarium Research Institute – научно - исследовательский институт, который занимается исследованиями в океанографической науке и технике, проектирует действенные инструменты для проведения исследований в глубоких водах. Расположен в Moss Landing, Калифорния. Так, одной из последних наработок стал проект разработки «энергетического буя», в котором главным инженером выступил Энди Гамильтон. Финансирование предоставила организация Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), которая спонсирует подобные проекты, если есть возможность использовать их в будущем для военных целей.
«Энергетический буй» был разработан в течение 9 месяцев с помощью компьютерных моделей для тестирования различных конструкций и размеров. Остановились на параметрах 2,5 метра (8 футов) в поперечнике, причем пластина, прикрепленная снизу буя, в ширину составила 3 метра (10 футов) и в длину 5,5 метра (18 футов).
Суть конструкции лежит в том, что к бую прицеплена тяжелая металлическая пластина, которая погружается в воду на глубину 30 метров (100 футов) и она остается неподвижной. А буй раскачивается на волнах, чем приводит в действие прицепленный к нему гидравлический цилиндр с поршнем, соединяющий пластину и сам буй. Когда буй поднимается и опускается, он тянет и толкает поршень, что заставляет гидравлическую жидкость проходить через гидравлический двигатель, и запускает электрический генератор.
Это теоретическая схема действия. Но на практике исследователи столкнулись с рядом проблем, хотя и нашли их решение. Так, первым вопросом стало то, как преобразовать вертикальное движение волн во вращательное движение, которое запускает генератор. Для этого они разработали собственную систему гидромотора, основанную на уже имеющихся наработках землеройной техники и подводных роботов MBARI. Он сможет использовать перемещение гидравлической жидкости для запуска вращающегося вала с эффективностью до 95%.
Вторым вопросом, с которым столкнулась команда Гамильтона, стало то, что после прохождения волны, поршень нужно автоматически вернуть в исходное положение. Изначально было задумано, что тут будет работать стальная пружина, но она оказалась слишком тяжелой для этого. Поэтому пришлось использовать пневматическую пружину, заполненную азотом, установленную в камере на одном конце поршня. После прохождения волны азот сжимается и разжимается, чем заставляет поршень возвращаться в исходное положение.
И третьим вопросом, было решение добавить компенсатор давления и сетевой фильтр, которые помогут сохранить нетронутой гидравлическую жидкость. Это стало следствием того, что при практических испытаниях кабель, подключенный к металлической пластине, вызывал повреждения уплотнения гидроцилиндров и вытекание внутренней жидкости.
С каждой такой проверкой дееспособности буя, инженеры добавляют и усовершенствуют его структуру. Изначально он имел малую мощность, потом ее довели до 400 Вт, а теперь хотят добиться и 500 Вт. Также планируется доработать программное обеспечение буя, и впоследствии использовать его как станцию для подзарядки подводных роботов, которые институт использует для своих исследований.
Никто пока не комментировал эту страницу.