Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

Båtar som flyger fram

En testmodell av en fritidsbåt framförs av en person i havsmiljö.
Forskningsledaren Ivan Stenius accelererar testbåten Foilcart för att komma upp i tio knops fart då båten ska plana ut och börja ”flyga”.
Publicerad 2022-06-07

Ljudlösa farkoster utan utsläpp som svävar fram bland kobbar och skär – är det framtidens båtliv i skärgård och sjöar? Vi besökte KTH:s fältstation i Värmdö där forskare testar och utvecklar en elbåt.

Bakom inhägnaden till Djurö reningsverk står en blå containerbyggnad uppställd – ”Djurö marina fältstation” står det på en skylt. Här pågår utvecklingen av innovativa, hållbara marina farkoster, både de som rör sig i havsdjupen och ovanför vattenytan.

Ett stenkast bort i småbåtshamnen för Djurö Båtsällskap förbereder KTH-forskarna Ivan Stenius  och Nicholas Honeth  sjösättningen av testbåten Foilcart, ett koncept för en fritids- och transportbåt som ska färdas tyst och utan utsläpp.

En person står framför två laptops som är placerade på en testbåt.
Strax innan sjösättning görs de sista justeringarna i styrsystemet.

Tekniken bygger på avancerad mjukvara, sensorer, datorer och att båten med hjälp av bärplan ska flyga fram över vattnet. Det minskar motståndskraften med mellan 50 och 80 procent och är en förutsättning för eldriften.

– Vi får både högre fart och bättre räckvidd. En bonuseffekt är att det inte skapas något vågsvall. Det är som att åka i första klass med tåg – lugnt och fint, säger Ivan Stenius, forskningsledare från avdelningen för farkostteknik och solidmekanik.

Trimma styrsystemet

Jämfört med andra elbåts-alternativ ska Foilcart, tack vare förenklad bärplansdesign och mindre produktionskostnad, kunna köpas till ett lägre pris.

– Det är en av poängerna med vårt projekt. Om eldrivna båtar ska få genomslag är det nödvändigt att få ner priset till samma nivå som för vanliga båtar, säger Ivan Stenius.

Ett par gånger i veckan är forskarna ute på sjön för att testa och förfina reglertekniken. Det handlar om att trimma in algoritmer och styrsystem som ska hålla farkosten i balans under färden och parera för störningar som vågor, väder, vind och viktförskjutningar i båten.

Båtskrov sett underifrån med rigg, motorer, roder och propellrar. I bakgrunden en person.
Under skrovet döljer sig rigg med bärplan, roder och elmotorer.

Den 3,5 meter långa farkosten är fullrustad med mikrodatorer. Avancerade sensorer läser av mätvärden 200 gånger i sekunden och skickar ut styrsignaler till rodren.

Strax före dagens testfärd gör Nicholas Honeth, som forskar inom elektroteknik, de sista korrigeringarna:

– Det gäller några funktioner som reglerar hur båten ska luta i innerkurvor. Jag behöver ändra lite i koden, säger han ståendes framför datorskärmen innan Foilcart hissas ned i vattnet.

Stegrar och faller

När den neongula farkosten glider ut i vattnet med Ivan Stenius vid rodret tar Nicholas Honeth plats på ”kontoret”, en följebåt med wifi, övervakningsdator och uppvärmd hytt, för dagen förtöjd vid bryggan bland de vanliga segel- och motorbåtarna.

Trots flera försök kommer inte båten upp i balans ur vattnet. Den stegrar och faller pladask, flera gånger om. Svaret kommer när Foilcart hissas upp i kranen igen – höjdrodret har lossnat och ligger nu någonstans på havets botten.

Tre fritidsbåtar förtöjda vid en brygga. I två av båtarna sitter en förare.
Från följebåten (t v) övervakar Nicholas Honeth testbåten som ska köras ut från bryggan av Ivan Stenius, forskningsledare.

– Mekaniska fel är väldigt ovanligt. Men så är det med experimentell forskning – hela tiden en lärprocess, säger Nicholas Honeth.

Kanske får den planerade demonstrationen för finansiärer och intressenter i slutet av sommaren nu skjutas fram en tid.

Potential att göra skillnad

– Vi håller på att ta fram världens mest kompakta system för bärplansteknik på båtar. När vi får den att flyga fram i balans kommer vi att vara först i världen med det här konceptet, säger Ivan Stenius.

När bärplanstekniken kan slå igenom är svårt att säga.

– Till en del handlar det om efterfrågan och allmänhetens syn på att ”flyga” över vattnet. Kan vi få med oss bolag och andra intressenter handlar det bara om några år innan vi kan ta nästa steg, säger han och fortsätter:

– Om vi ska vi nå målet om ett fossilfritt samhälle måste även sjötrafiken och båtbranschen bidra. Med bärplanstekniken finns en stor potential att göra skillnad.

Text: Christer Gummeson
Foto: Marc Femenia

Bärplansteknik i korthet

Testmodell av fritidsbåt framförs i havsmiljö.
Testbåten Foilcart "flyger" i balans över vattnet. (Foto: SMaRC)

Bärplan är en sorts ”vingar” monterade under båtens skrov som gör att hela båten lyfts upp över vattenytan, vilket minskar friktionen mot vattnet. För KTH-båten Foilcart krävs en hastighet strax under tio knop för att den ska ”flyga”. KTH-forskarnas variant av bärplan är enklare med endast en infästningspunkt i skrovet. Inspirationen till lösningen är hämtad från bärplan inom surfsporten. Bärplansteknik är inget nytt och går tillbaka så långt i tiden som för över 100 år sedan. Tekniken har blivit populär genom utvecklingen av elbåtar och förbättrade möjligheter till elektronisk styrning av bärplanen. Även framstegen inom materialteknik har bidragit.

Foilcart är en del av satsningen KTH Baltic Tech Initiative  och finansieras av Trafikverket.

Innehållsansvarig:redaktion@kth.se
Tillhör: Om KTH
Senast ändrad: 2022-06-07