Vinger er på full fart tilbake i hurtigbåter

Oslo-København: John Martin Godø og Jarle Kramer ville for to år siden revolusjonere hurtigbåtmarkedet med «flapping foil», konseptet med vinger som skaper framdrift ved av vingene beveger seg opp og ned som fuglevinger.

Nå er dette konseptet forlatt, og alle ressurser satt inn på å utvikle foiler og styringssystem som gjør foilene veldig mye mer effektive: Energibehovet for en hurtiggående katamaran kan nesten halveres.

Sagt på en annen måte: Rekkevidden for katamaran som går i 35 knop kan nær dobles. Da kan batterier være aktuelle på litt korte strekninger. Helt konkret kan 86 kilometer lange Trondheim-Sandstad på Hitra seiles elektrisk.

Hydrogen

For lengre strekninger, vil brenselcelle med hydrogen som drivstoff bli et nullutslippsalternativ. Flying Foil ser på begge alternativer.

Trøndelag fylkeskommune står i spissen for en utviklingskonkurranse for framtidas nullutslipps hurtigbåt, basert på hydrogen og brenselcelle.

Av fem konkurrerende konsepter, er fire med foiler. Det sier litt om hvilket potensial hurtigbåtbransjen ser i foilteknologi.

For saktegående fartøy, er det langt mindre gevinst. Poenget med foiler er å løfte katamaranskrogene over vannflaten for å minimere motstanden.

• Mulige partnere stod i kø: Halefinnebevegelse kan revolusjonere hurtigbåtmarkedet

Flapping på is

Godø og Kramer har ikke lagt flapping-teknologien i en skuff. Foilteknologien raffineres, men ikke til framdrift.

– Vi har ikke mistet troen på flapping-prinsippet, men så at det var veldig mye tyngre å få fram til kommersialisering, sier Godø.

Tilbakemeldingene fra industrien var klar: Det må være enkelt og robust. Flapping-konseptet ble for komplisert og for mange usikkerhetsfaktorer foreløpig.

– Vi så at det var store utfordringer mekanisk, med mange bevegelige deler i flapping-konseptet, sier Godø.

Flapping Foil har i to år vært et NTNU TTO-prosjekt (Technology Transfer Office). I høst er kapital hentet inn og Flying Foil ble etablert som eget AS i november.

• Les også: Halefinnebevegelse driver fartøy fram

Tredje bølge

Hydrofoiler var svært populært på 50-tallet og fikk en ny oppblomstring på 80- og 90-tallet, ikke minst med Fjellstrands Foil Cat.

Dette var imidlertid svindyre foiler i rustfritt stål. Bare foilene med maskinering kunne utgjøre om lag halve prisøkning fra en tradisjonell katamaran.

Flying Foil har samarbeid med hurtigbåtverftet Brødrene Aa, som bygger fartøy i karbon. Karbon er både lett og sterkt, og skal brukes til å lage foilene.

– Vi er trygge på at materialet holder og at foilprinsippet vårt fungerer, sier Kramer.

Deres foilkonsept skiller seg fra en del andre. De basere seg på en stor vinge omtrent midt under skroget der det er mest vekt, og to mindre under hver akterende der vannjetene sitter. Andre har en stor vinge akter og en liten vinge forut på hvert skrog.

Flying Foil-teamet har kjørt modeller, simuleringer og CFD-beregninger (computational fluid dynamics). Modelltester har verifisert beregningene. Neste trinn er en fysisk modell for sjøtesting.

Les også: – Det er smått utrolig at et lite land som Norge skal dominere autonomi- og batteriteknologi (TU Ekstra)

Skalamodell

En skalamodell 1:4 bygges nå av Brødrene Aa i Hyen. Katamaranbyggerne er blitt mer kjent for sine spektakulære Vision of the Fjords og Future of the Fjords. Westcon Power & Automation, NTNU og Fosen Namsos Sjø er også med og støtter prototyp-prosjektet.

Den blir 7 meter lang og skal utstyres med fire mindre standard Rolls-Royce vannjeter for framdrift.

I fullskala vil den 28 meter lange katamaranen bruke to større vannjeter.

– Vi har også vurdert propell til framdrift, men det finnes ikke en ferdig løsning som er robust og lett nok. Ved å bruke vannjet, er det få bevegelige deler og vi kan benytte standardmodeller, sier Godø.

Ettersom skrogene skal opp av vannet, har Flying Foil utviklet og søkt patent på et neddykket vanninntak til vannjetene.

Krever ikke mye effekt

På Tekna-konferansen «Teknologiutvikling av hurtigbåter og ferger» denne uka, benyttet Godø og Kramer anledningen til å avlive en myte.

– Alle tror at det kreves masse ekstra effekt for å løfte skroget opp av vannet. Det stemmer ikke. Vi kan styre løftet pent og rolig med flaps, akkurat som på fly. Vingedesign vil også være med og avgjøre og tilpasses ulike hastighetsprofiler, sier Kramer.

Flying Foil har søkt om midler fra Pilot-E-ordningen. Avgjørelsen faller fredag 14. desember. Uansett utfall, bygges skalamodellene.

-Pilot E-midler er viktig for oppskaleringsarbeidet etter prototypen og fram til første fullskalafartøy. Vi tar sikte på å kunne ha testet, dokumentert og sertifisert teknologien innen 1,5 år. Det er tidsrammen for å kunne starte bygging av nullutslipps hurtigbåt til Trøndelag fylkeskommune, sier Godø.

• Skattelistene for 2017: Dette er de maritime toppsjefenes inntekt (TU Ekstra)

Nullutslippskonkurranse

Trøndelag fylkeskommune står i spissen for utviklingskonkurransen for nullutslipps hurtigbåt. I prinsippet var tanken at det skulle utvikles fartøy som kunne dekke tre ulike strekninger, to innad i fylket og den lang Kystekspressen mellom Trondheim og Kristiansund. De har ulike lengder, hastighet og frekvens. Klarer noen å knekke den nøtta, har de hele verden for sine føtter.

Nå er 11 fylkeskommuner med på konkurransen. Den er lagt opp med en dialogfase, konseptfase og til slutt anbud. Ut fra dagens tidsskjema, vil konseptene være klare og anbudet utlyses i høsten 2019.

Prosjektleder Lars Fabricius i Trøndelag fylkeskommune er overveldet av responsen fra norsk industri.

– Næringen responderte ufattelig bra. Det er som å arrangere skirenn for kvinner – det er bare norske med i toppen, sier Fabricius.

Han sier at utviklingen går mye fortere enn fylkene hadde sett for seg.

– Målene vi satte oss er allerede forbigått. Konsortiene få dermed seks måneder ekstra, sier han.

De første nullutslippsstrekningene som settes ut på anbud vil etter all sannsynlighet bli utlyst i Sogn og Fjordane eller Hordaland.

• Fem aktører får utviklingskontrakt: De skal utvikle framtidas hurtigbåter (TU Ekstra)