Пропеллер Фойт Шнайдер
Пропеллер Voith Schneider (VSP) — это специализированная морская двигательная установка (MPS), производимая группой компаний Voith на основе конструкции циклоротора . Он очень маневренный и способен менять направление тяги практически мгновенно . Широко используется на буксирах и паромах .
Операция
[ редактировать ]круговой массив вертикальных лопастей (в форме подводных крыльев Из круглой пластины, вращающейся вокруг вертикальной оси, из днища корабля выступает ). Каждая лопасть может вращаться вокруг вертикальной оси. Внутренняя передача меняет угол атаки лопастей синхронно с вращением пластины, так что каждая лопасть может обеспечить тягу в любом направлении.
В отличие от азимутального подруливающего устройства (где обычный гребной винт вращается вокруг вертикальной оси для направления тяги, что позволяет судну управлять без использования руля направления), привод Фойта-Шнайдера просто требует изменения схемы ориентации вертикальных лопастей. В морской ситуации это обеспечивает привод, который может быть направлен в любом направлении и, таким образом, устраняет необходимость в руле направления . Он очень эффективен и обеспечивает практически мгновенное изменение направления . Эти приводы становятся все более распространенными на рабочих судах, таких как пожарные катера и буксиры , где необходима исключительная маневренность.
Азимутальные подруливающие устройства (и сопла Корта ) имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с циклоидальными приводами . Азимутальный двигатель менее эффективен и медленнее маневрирует, но, вероятно, в краткосрочной перспективе окажется дешевле. Затраты на жизненный цикл благоприятствуют решению Voith, что отражается на остаточной стоимости водяного трактора Voith. Выбор делается на основе предполагаемых требований к производительности. Вместо сопла Корта ВСП часто оснащаются «упорной плитой» или «защитным кожухом гребного винта», который действует как сопло на низкой скорости, защищает ВСП от заземления и обеспечивает еще одно место блокировки во время докования.
Низкая акустическая сигнатура благоприятствует использованию устройства в тральщиках за счет сведения к минимуму кавитации (обычно возникающей на законцовках осевых гребных винтов), поскольку ротору не нужно вращаться с такой скоростью для заданной тяги. Подводный звуковой сигнал судна динамического позиционирования MV North Sea Giant (IMO: 9524073, MMSI: 248039000) был измерен Международным центром островных технологий (ICIT) во время установки фундамента-монопиля для устройства приливной энергии Voith во время падения Варнесса. , Оркнейские острова (Ref Beharie and Side, 2011).
ВСП предлагаются с диапазоном входной мощности от 160 кВт до 3900 кВт. [1]
- Эксплуатация гребного винта Voith Schneider
-
Подъёмная сила, сообщаемая ВСП со стороны водного объекта -
Путь лезвия в воде
История
[ редактировать ]Пропеллер Фойта Шнайдера изначально был конструкцией гидроэлектрической турбины . [2] Его австрийский изобретатель Эрнст Шнайдер случайно встретился в поезде с менеджером дочернего предприятия Voith на в Санкт-Пельтене заводе ; это привело к исследованию турбины инженерами Voith, которые обнаружили, что, хотя она не более эффективна, чем другие водяные турбины, конструкция Шнайдера хорошо работала в качестве насоса, изменяя направление потока через устройство. Изменив ориентацию вертикальных лопастей, его можно было заставить работать как комбинированный винт и руль направления .
В 1928 году на прототипе был установлен 60-сильный мотор-катер под названием Torqueo (лат. « Кручусь ») и были проведены испытания на Боденском озере . [3] Ряд немецких тральщиков ( катера R ) были оснащены ВСП; Первым из них был R8, построенный в 1929 году компанией Lürssen . К 1931 году ВСП устанавливались на новые суда на Боденском озере, принадлежащие Немецким государственным железным дорогам . Первым таким кораблем, использовавшим гребной винт «Фойт Шнайдер», стал экскурсионный катер «Кемптен» . Два немецких тральщика типа М образца 1935 года М-1 и М-2 были оснащены ВСП.
Первым британским кораблем, использовавшим гребные винты Voith Schneider, был двусторонний паром Isle of Wight MV Lymington , спущенный на воду в 1938 году. К концу 1930-х годов около 80 кораблей были оснащены ВСП, включая недостроенный в 1938 году немецкий авианосец Graf Zeppelin ( два вспомогательных агрегата в носовой части), а также японский подводный кабельоукладчик «Тойо-мару» (тоже 1938 г.).
Три судна ( John Burns , Ernest Bevin и James Newman ), которые находились в эксплуатации Woolwich Ferry до 2018 года, были оснащены двигательными установками Voith-Schneider. Они были построены в 1963 году компанией Caledon Shipbuilding & Engineering Company из Данди и имели один ВСП в носовой части и второй в корме, что обеспечивало исключительную маневренность. Паромы Tay Ferries Scotscraig , построенные компанией Caledon в 1950-х годах, также использовали VSP. По сути, это была копия более раннего парома Abercraig , который был построен верфью Fleming and Ferguson Paisley для переправы через гавань Данди и спущен на воду в 1938 году. » также представлены ВСП. [4]
В 1990-х годах ВМС США построили двенадцать Osprey береговых минных искателей класса , оборудованных VSP . [5] Эти суда выведены из эксплуатации, шесть проданы иностранным военно-морским силам. [ нужна ссылка ] и шесть были проданы «только для целей демонтажа». [6] располагает Военно-морской флот Франции шестнадцатью буксирами типа RPC12 12 тонн , которые могут обеспечить тяговое усилие благодаря двум гребным винтам Voith Schneider. [7]
То же самое устройство, установленное на горизонтальной, а не на вертикальной оси, использовалось для обеспечения подъемной силы и движения на нескольких экспериментальных самолетах, известных как « цикложиры ». Ни одно из них не имело большого успеха. [8] Совсем недавно он был предложен в качестве альтернативы роторам для применения дронов. [9]
См. также
[ редактировать ]- Азипод – Азимутальное подруливающее устройство с электроприводом
- Циклоида - кривая, очерченная точкой на катящемся круге.
- Циклоротор - морская двигательная установка с перпендикулярной осью
- Динамическое позиционирование – Автоматические системы определения местоположения и курса судна.
- HMS Челленджер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Типы и размеры Voith Schneider (PDF) (Каталог). Двигатель Voith Turbo Schneider.
- ^ Голдсуорси, ЕС (1945). Пропеллер Voith Schneider (PDF) . Подкомитет по надзору за британской разведкой (BIOS), отчет №. 28. Лондон: Канцелярский офис Ее Величества.
- ^ Юргенс (2002) , стр. 26-28.
- ^ Грэм Страчан (30 апреля 2020 г.). «Последний паром, переправившийся через Тей в 1966 году, стал звездой Голливуда вместе с Робином Уильямсом» . Курьер.co.uk .
- ^ Марриотт (2001) , стр. 95 .
- ^ «Лот МЖК на демонтаж» . GSAauctions.gov . 8 апреля 2014 года . Проверено 3 марта 2021 г.
- ^ «Буксир типа РПЦ 12: Основные характеристики» (на французском языке). НетМарин.
- ^ «Циклогирос» . Музей ретро-техники . Дуглас Селф . Проверено 4 октября 2014 г.
- ^ «Cyclotech привносит в мир eVTOL совершенно уникальную силовую установку» . Новый Атлас . Гизмаг . Проверено 22 октября 2020 г.
Источники
[ редактировать ]- Юргенс, Биргит (2002). Очарование пропеллера Фойт-Шнайдер . Гамбург: Келер. ISBN 3-7822-0859-5 .
- Марриотт, Лео (2001). Важнейшее руководство по современным военным кораблям . Шрусбери: Эйрлайф. ISBN 9781840371772 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «Морские взбиватели яиц» . Популярная механика . 93 (3): 102–103. Март 1950 года.
- Браун, Р. Аллен (1988). Лимингтон: Звук успеха . Публикации Аллана Т. Конди. ISBN 978-0-907742-62-3 .
- Юргенс, Дирк (2006). Текущее применение и новые разработки пропеллеров Voith Schneider . Фойт. S2CID 6955631 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Морской сайт Voith Turbo
- «Пропеллер Фойт Шнайдер (ВСП)» . voith.com . Фойт . Проверено 28 марта 2024 г.