Queen Mary 2 je největší, nejdelší, nejvyšší,
nejširší a nejdražší výletní loď, jaká
kdy byla postavena. Také je vybavena doposud
největším a nejvýkonnějším gondolovým
pohonným systémem na světě. Technický
stav všech čtyř gondol přes satelit nepřetržitě
monitoruje diagnostický systém.
Pohonný systém Rolls-Royce Mermaidt na
QM2 hodně překvapí. Namísto obvyklého
velkého vznětového motoru, který pohání hřídel
a lodní šroub, má čtyři gondolové pohonné
jednotky zavěšené pod trupem lodi. Dvě
z nich jsou nepohyblivé a dvě se mohou otáčet
o 360°.
Každá gondola obsahuje elektromotor s malou
hřídelí, která vystupuje ven z gondoly, aby
se na ni mohla namontovat vrtule. Generátory
elektrického proudu s výkonem 118 MW - což
je kapacita dostatečná k zajištění dodávek
energie pro město s 300 000 obyvatel - pohánějí
čtyři dieselové motory a dvě plynové turbíny.
Více než dvě třetiny výkonu odebírá pohonný
systém, přičemž každá gondola při plné
rychlosti (30 uzlů) "spolyká" 21,5 MW.
Motory běží stálou rychlostí, otáčky elektromotorů
v gondolách jsou ovládány transformátory
a měniči frekvence. To znamená, že
QM2 při zrychlování nikdy nevypouští mračna
černého kouře.
Dalším překvapením je, že QM2 nemá kormidlo
ani směrovatelné pohonné zařízení na
zádi. K řízení a manévrování slouží dvě otočné
gondoly. To nabízí nebývalé možnosti otáčení
a manévrování v úzkých kanálech a přístavech.
Gondolový pohon nabízí cestujícím i majitelům
lodi další výhody. Chod plavidla ve
srovnání s loděmi poháněnými vznětovým
motorem, hřídelí a lodním šroubem je mnohem
tišší. Provoz je bez vibrací i při rychlostech
kolem 30 uzlů. Značné jsou úspory spotřeby
paliva a skutečnost, že díky gondolám
lze využít větší prostor na kabiny, náklad
a další vybavení.
Odhalit potenciální technický problém kterékoliv
z pohonných jednotek a včas na něj
upozornit je úkolem instalovaného systému
pro on-line diagnostiku. QM2 využívá systém
MasCon48 vyvinutý společností SKF Condition
Monitoring Center Lulea AB se sídlem ve
švédském Luleĺ.
Je navržen tak, aby měřil vibrace, teplotu,
otáčky a další důležité parametry. Případné
anomálie systém hlásí pracovníkům údržby
na palubě, a to včetně pokynů, jak vzniklý nebo
hrozící problém napravit. Současně systém
data zasílá přes satelit do SKF Condition Monitoring
Centre v Lulea nebo do řídicího střediska
společnosti Rolls-Royce ve švédském
Kristinehamnu.
Výstrahy přicházejí formou srozumitelných
textových zpráv a jsou doplněny o další informace,
které pracovníky údržby upozorňují na
kritický stav různých součástí gondol, např.
na nevyváženost hřídele, prohnutí hřídele, kavitace,
poruchy ložisek, elektrické poruchy
apod.
Satelitní přenos dat slouží ke dvěma účelům:
umožňuje vést záznamy o stavu všech
čtyř gondol, a specialisté na pevnině jej využívají
k interpretaci v případě poruch. Zatímco
tým na palubě QM2 se neustále obměňuje,
na pevnině dlouhodobě působí specialisté na
provoz pohonných gondol, kteří dokáží naměřené
údaje úplně vyhodnotit. Ačkoliv většinou
vystupují jen v roli poradců, mohou v případě
potřeby nastavit na dálku speciální typy měření
a pomoci tak s lokalizací a odstraněním poruchy.
Správné fungování gondol se zpravidla kontroluje
na základě hodnot naměřených snímači,
jež monitorují úroveň a charakteristiku
vibrací, teplotu vinutí motoru i ložisek a stav
oleje včetně obsahu nežádoucích částic. Vibrace
měří snímače instalované na tělesech ložisek
v gondolách. Snímače teploty jsou
umístěny na tělesech ložisek a na vinutí motoru.
Kvalitu oleje měří snímače a čítače částic
namontované v jímce odpadního mazacího
oleje.
Systém MasCon48 se musel vyrovnat s jedním
nezvyklým problémem - provozním prostředím
v gondolách. Signály z gondol bylo
třeba přenášet pomocí sběracích kroužků.
Kdykoliv však loď provádí nějaký manévr, např.
při zrychlení nebo změně směru, vibrační
charakteristika gondoly se výrazně odchýlí od
normální charakteristiky během plavby. Tato
porucha trvá ještě nějakou dobu po manévru
a systém SKF MasCon48 ji musí vzít v úvahu.
K tomuto účelu byla navržena, na pravidlech
založená, diagnostika a speciální hradlový
systém, který nejprve zkontroluje rychlost
plavidla, otáčky hřídele a úhel řídicí páky,
a teprve poté rozhodne, zda jsou podmínky
opět natolik stabilní, aby bylo možné přejít do
normálního režimu monitorování.
Na vývoji gondolového pohonného systému
Mermaidt spolupracovaly společnosti Rolls-
Royce Commercial Marine a francouzská
skupina Alstom Group. Hydrodynamický tvar
všech jednotek byl optimálně přizpůsoben
trupu lodi a specifikaci výkonu navrhlo Výzkumné
středisko hydrodynamiky společnosti
Rolls-Royce ve švédském Kristinehamnu. .
COLIN ROBERTS,
SKF Group Technical Press,
colin.roberts@skf.com, www.skf.com
