Weiterentwicklung von Dusensystemen fur flachwasserschiffe

Schneekluth^ H. / Luthta G .

Weiterentwicklung voit Düsensystemen

für Flachwasserschiffe

17Ö. Mitteilung der Versuchsanstalt für Binnenschiffbau e . V., Duisburg

Institut an der Rheinisch-Westfalischen Technischen Hochschuile, Aachen

v o r g e t r a g e n a j n 26. 1 0 . 1 9 7 6 i m H a u s d e r T e c h n i k , E s s e n , v o n P r o f . D r . - i n g H S c h n e e k l u t h A f s E r g a n z u n g z u d i e s e m V p r t r a g z e i g t e und e r I S u t e r t e H e r r D i p l . - l n g . G . L u t h r a e i n e n F i l m m i t U n t e r w a s s e r a u f n a h m e n v o n M o d e l l v e r s u c h e n m i t D ü s e n z u r U n t e r s u c h u n g d e r M a Q n a h m e n z u r V e r -b e s s e r u n g d e r B e t r i e -b s s i c h e r h e i t v o n D ü s e r v p r o p e l l e r n . k ö n n e n in F o r m v o n V e r d i e n s t a u s f a l l u n d R e p a r a t u r k o s t e n s t a r k e r z u B u c h e GChlagen a l s d e r G e w i n n , d e n d i e D ü -s e n e r w i r k e n . D i e E r z i e l u n g g r ö f t e r e r B e t r i e b s s i c h e r h e i t k a n n a l s e i n e s d e r w i c h t i g s t e n Z i e l e d e r D ü s e n e n t w l c k J u n g a n g e s e h e n w e r d e n . D e r R ü c k w a r t s s c h u b b e t r a g t in P r o z e n t c s a t z e n v o m V o r w ë r t s s c h u b f ü r n i c h t u m m a n t e l t e P r o p e l l e r 7 3 - 8 2 7o F ü r D ü s e n 6 8—7 7 % D i e s e W e r t e g e l t e n u n t e r d e r V o r a u s -s e t z u n g , d a l } b e i m D ü -s e n e n t w u r f a u f d i e Rückvv'artsfahir b z w . R ü c k v ^ a r t s s c h u b e i g e n s c h a f t e n R ü c k s i c h t g e n o m -m e n w i r d . W i r d d a s n i c h t g e t a n u n d z. B. die D ü s e n h i n t e r k a n t e z u r O p t i m i e r u n g d e r V o r w a r l s f a h r t e i g e n s c h a f t e n s c h a r f g e h a l t e n , d a n n b e t r ö g t d a s V e r h ö l t n i s v o n R ü c k w a r t s s c h u b zu V o r w ë r t s s c h u b nuir e t w a 6 0 % g e g e n ü b e r d e r v o r g e -n a -n -n t e -n 68 b i s 7 7 % . D a f i d e r P r o z e n t s a t z d e s R ü c k w a r t s -s c h u b -s b e z o g e n a u f d e n V o r w a r t -s -s c h u b b e i D ü s e n s c h l e c h t e r a l s b e i P r o p e l l e r n o h n e D ü s e ist, l'iegt d a r a n , da(3 g e g e n ü b e r e i n e m n i c h t w m m a n t e l t e n P r o p e f -Ier m i t d e r D ü s e d e r V o r w a r t s s c h u b s t a r k e r zu v e r g r ö f i e r n ist a l s d e r Rück-w a r t s s c h u b . D. h., d e r S c h u b i s t a l s o b e i D ü s e n s o w o h l in R i c h t u n g ' v o r w a r t s als a u c h r ü c k w a r t s g r ö f i e r a l s b e i m n i c h t u m m a n t e l t e n P r o p e l l e r , w e n n j e w e i l s g l e i c h e L e i s t u n g v o r a u s g e s e t z t w i r d , H i e r b e i ist z u . b e a c h t e n , dafi b e i m F e s t -p r o -p e l l e r o h n e D ü s e d i e D r e h z a h l s t a r . k e r a b f a l l t als bem D ü s e n p r o p e l l e r u n d h i e r d u r c h d i e D ü s e z u s a t z l i c h b e s s e r Wird als d e r n i c h t u m m a n t e l t e P r o p e l l e r . D a in d è r B i n n e n s c h i f f a h r t d i e S t o p p -f a h i g k e i t o d e r d e r R ü c k w a r t s s c h u b e i n e g r o B e R o l l e s p i e l t , t r i t t h i e r d i e F r a g e auf, w a s ist zu t u n , u m d i e s e E i g e n -s c h a f t e n z u v e r b e -s -s e r n . H i e r -s i n d e i n e R e i h e v o n ' M ö g j i c h k e i t e n zu nennen,: 1) D ü s e n - G e s t a l t u n g 2) G u n s t i g e K o m b i n a t i o n v o n iRüder u n d D ü s e 3) V e r s t e l l p r o p e l l e r - V e r w e n d u n g , 1. E n t w i c k f u n g s z i e i e A u f T a g u n g e n , d i e d e r S c h i f f s h y d r o d y n a m i k g e w i d m e t s i n d , w i r d seit E r f i n d u n g d e r K o r t D ü s e h a u f i g ü b e r W e i t e r e n t w i c k l u n g e n u n d B e r e c h n u n g s -m e t h o d e n v o n - u -m -m a n l e l t e n P r o p e l l e r n b e r i c h t e t . D a b e i ist n o r m a l e r w e i s e d a s H a u p t z i e l d i e W i r k u n g s g r a d v e r b e s s e r u n g u n d d i e E r f a s s u n g i h r e r f u n k t i o n e l l e n A b h a n g i g k e i t v o n F o r m p a r a m e t e r n u n d S c h u b -b e l a s t u n g s g r a d . I J n t e r s u c h t m a n e i n m a l B i n n e n - u n d S e e s c h i f f e o h n e D ü s e , a u f d i e m i t D ü s e n m ö g l i c h e W i r k u n g s g r a d v e r b e s s e -r u n g h i n , d a n n s t e l l t m a n f e s t , d a B s e h -r v i e l e S c h i f f e n e n n e n s w e r t e G e w i n n e a n S c h u b u n d W i r k u n g s g r a d d u r c h D ü s e n e r z i e l e n k ö n n t e n . D a b e i g i l t f ü r S c h u b , tooote d i e F a u s t r e g e l , da(3 d i e z u s a t z -liche t n v e s t i t i o n f ü r d i e D ü s e g e r i n g e r ist als d i e E i n s p a r u n g a u f d e r A n t r i e b s -a n l -a g e n s e i t e . D i e B r e n n s t o f f e r s p -a r n i s ist ein-• zusatzi'icher G e w i n n ' f ü r d i e Reederei-. D i e F r a g e , w a r u m n i c h t in a l i e n F a l l e n , i n d e n e n D ü s e n grol3e L e i s t u n g s g e -w i n n e b r i n g e n a u c h D ü s e n i n s t a l l i e r t w e r d e n , ist d a h i n g e h e n d zu b e a n t w o r -t e n , daf3' D ü s e n s y s -t e m e als s -t ö r a n f a l l i g g e g e n e i n s c h w i m m e n d e G e g e n s t ö n d e g e l t e n . E i n g e s o g f e n e G e g e n s t ö n d e k ö n n e n sich z w i s c h e n P r o p e l l e r f l ü g e l s p l t -z e n u n d D ü s e n i n n e n w a n d f e s t k l e m m e n u n d d e n B e t r i e b d e s S c h i f f e s b i s zu e i n e r D o c k u n g l a h m l e g e n . S o l c h e B e -t r i e b s s -t ö r u n g e n u n d R e p a r a -t u r k o s -t e n N e b e n d e r S t ö r a n f a f l i g k e i t v o n D ü s e n . a u f d i e ich n o c h z u r ü c k k b m m e n w e r d e , b e s t e h e n W ü n s c h e b e t r . R ü c k w a r t s -s c h u b u n d E i n f a c h h e i t d e r B a u a r t . 2 . R ü c k w a r t s f a h r t - ' E i g e n s c h a f t e n Z u n a c h s t e i n i g e D a t e n z u r Gröl3e d e s m i t g u t e n D ü s e n e r r e i c h b a r e n S c h u b s . B e i S c h u b b o o t e n s i n d a m P f a h l f o l g e n -d e V o r w a r t s s t a n -d s c h ü b e e r z i e l b a r ;

^[kp/P5]

Voraus Rückwarts

B l l d 1: iPfahIzugwerte v o n S c h u b b o o t e n , FüY n i c h t u m m a n t e l t e P r o p e l l e r 11 k p / P S F ü r D ü s e n , 13,5 k p / P S A l s R ü c k w a r t s s c h u b iSt z u e r z i e l e n ; F ü r n i c h t . u m m a n t e j t e P r o p e l l e r 8 — 9 k p / P S F ü r D ü s e n 9 — 1 0 k p / P S

Z u T) B e i d e r D ü s e n - G e s t a l t u n g n i m m t iman a u f d i e R ü c k w a r t s s c h u b E i g e n s c h a f t e n In v e r s c h i e d e n e r F o r m R ü c k -s i c h t : M a n r u n d e t d i e D ü s e n h i n t e r k a n t e m i t g r o 6 e m R a d i u s . D a d u r c h w i r d d e r V o r w a r t s w i r k u n g s g r a d g e r i n g f ü -g i -g u m b i s z u 0,02 d . h. b i s z u 4 % g e m i n d e r t . Standarddüse " ! . ' 5 . O, I. O . . }61..!0mm, . q j 7 i o "ÖT

•

l'^; "I.'

•

<!"

SOd 2:, 'Standarddüse (Entwurf V B O )

b) Z u r B ü n d e l u n g d e s a u s t r e t e n d e n S t r a b i s k a n n e i n e S t r ö m u n g s a b r e i l 3 -k a n t e a n g e o r d n e t w e r d e n . D i e s e M a l 3 n a h m e i s t s o w o h l b e i V o r a u s -f a h r t a n d e r D ü s e n h i n t e r k a n t e a l s a u c h f ü r R ü c k w a r t s f a h r t a n d e r D ü -s e n v o r k a n t e g ü n -s t i g . c ) E i n e w e i t e r e M ö g l i c h k e i t d e n Rück'.: w a r t s s c h u b e i n e r D ü s e zu v e r b e s -s e r n b e -s t e h t in e i n e r T e i l u n g d e r D ü s e n a c h e i n e m V o r s c h l a g d e r Fa.. O s t e r m a n n . — B i l d 3 — D a b e i w e r ^ d e n z w e i s y m m e t r i s c h e D ü s e n h a l f t e n u m e i n e o d e r 2 s e n k r e c h t e A c h s e n d r e h b a r a n g e o r d n e t . M i t d e r g e -tei'lten D ü s e b e s t e h t d i e M ö g l i c h k e i t d e n ö f f n u n g s w i n k e f zu v a r i i e r e n . S i e k a n n d a m i t n i c h t n u r b e i V o r w a r t s -f a h r t d e r S c h u b b e l a s t u n g a n g e p a O t w e r d e n , s o n d e r n k a n n a u c h a u f e i n e R ü c k w a r t s s t e l l u n g g e b r a c h t w e r d e n u n d e r r e i c h t s o j e n a c h A u s f ü h r u n g b i s z u 11 % m e h r R ü c k w a r t s s c h u b a l s e i n e V e r g l e i c h s d ü s e g u t e r A u s -f ü h r u n g . In d e r V o r a u s -f a h r t s i n d d i e e r z i e l t e n V o r t e i l e g e r i n g e r .

I

Bild 3: Geteilte Düse

Z u 2) B e i d e r R u d e r a n o r d n u n g s p i e l e n d i e F l a n k e n r u d e r e i n e b e s o n d e r e R o l l e . — BPId 4, 5 u n d 6 — F l a n k e n r u d e r s i n d n i c h t n u r f ü r d i e M a n ö v r i e r f a h i g k e i t b e i R ü c k w a r t s f a h r t v o n B e d e u t u n g . S i e s i n d auchi i m s t a n d e , d e n R ü c k w a r t s s c h u b zu

Bildi 4: Ruderanordnung nach Becker

Blld 5: IRuderanordnung nach Schilling

*

V

IBJId 6: fluderanortfnung nach D a B l e i b o i c h

r e r h ö h e n , b z w . d e n R ü c k w a r t s w i r k u n g s g r a d z u v e r b e s s e r n . H i e r s p i e l t d i e K o n -f i g u r a t i o n S c h i -f -f — F l a n k e n r u d e r — ^ D ü s e e i n e R o l l e . F ü r d i e B e g r ü n d u n g d e r W i r k u n g s g r a d -v e r b e s s e r u n g m i t F l a n k e n r u d e r d ü r f t e v o r a l l e m d i e S t r a h l a b l e n k u n g v o m S c h i f f s k ö r p e r w i c h t i g s e i n . F l a n k e n r u d e r , d i e h e u t z u t a g e v o r a l l e m b e i S c h u b b o o t e n e i n e g r o f i e R o l l e f ü r d i e M a -n ö v r i e r f a h i g k e i t s p i e l e -n , s i -n d a l s s e h r s c h w i e r i g zu h a n d h a b e n d e I n s t r u m e n t e a n z u s e h e n . B e i V o r w a r t s f a h r t w i r k e n F l a n k e n r u d e r i m m e r v e r s c h l e c h t e r n d a u f d e n P r o p u l s i o n s g ü t e g r a d . S i e w e r d e n f ü r V o r -w a r t s f a h r t n o r m a l e r -w e i s e a u c h i n i c h t z u r E r h ö h u n g d e r R u d e r w i r k u n g h e r a n g e z o g e n , s o n d e r n in R u h e s t e l l u n g g e f a h r e n . B e i V o r a u s f a h r t w i r d d e r P r o p u l s i o n s g ü t e g r a d j e n a c h S t e l l u n g v e r s c h l e c h t e r t . S e l b s t b e i o p t i m a l e r F l a n k e n r u d e r l a g e b l e i b e n n o c h 5 — 9 % V e r -s c h l e c h t e r u n g ü b r i g . ' Z u 3) M i t V e r s t e l l p r o p e l l e r n i s t s s m i t u n d o h n e D ü s e m ö g l i c h , d e n R ü c k w a r t s s c h u b g r ö R e r zu h a l t e n , w e i l d a s P r o -p e l l e r -p r o f i l a u c h b e i R ü c k w S r t s f a h r t a n d e r E i n t r i t t s k a n t e a n g e s t r ö m t w i r d u n d w e i l d i e L e i s t u n g s e i n b u B e d u r c h D r e h z a h l a b f a l l i n f o l g e D r e h m o m e n t e n e r h ö -h u n g v e r m e i d b a r i s t . 3 . D ü s e n p r o p o r t i o n e n D i e W e i t e r e n t w i c k l u n g d e r D ü s e g e h t a u c h in d i e R i c h t u n g g ü n s t i g e r e r P r o -p o r t i o n e n d e r H a u -p t a b m e s s u n g e n . D a s o p t i m a l e V e r h a l t n i s D ü s e n d u r c h m e s s e r z u D ü s e n l a n g e i s t b e k a n n t l i c h e i n e F u n k t i o n d e s S c h u b b e l a s t u n g s g r a d e s . S c h o n 1949 s i n d v o n A m t s b e r g d a r ü b e r E m p f e h l u n g e n v e r ö f f e n t l i c h t w o r d e n . N e u e r e V e r s u c h s e r g e b n i s s e t e n d i e r e n z u e t w a s k l e i n e r e n D ü s e n l a n g e n h i n . D e r V o r t e i l b e s t e h t n i c h t n u r i n reiner V e r k l e i n e r u n g d e r b e n e t z t e n O b e r -f l a c h e . B e i g e g e b e n e r B a u h ö h e i s t m i t ' k l e i n e r e r L a n g e a u c h e i n g r ö B e r e r P r o -p e l l e r d u r c h m e s s e r u n t e r z u b r i n g e n . F ü r S c h u b b o o t e ist h e u t e d a s D u r c h m e s s e r L a n g e n v e r h a l t n i s D / L e t w a 0,75, w a h r e n d in d e n 5 0 e r J a h r e n d e r e n t s p r e -c h e n d e W e r t f ü r S -c h l e p p e r e t w a 1,0 w a r . I •4, E I n f a c h f o r m - D ü s e n B e i d e r W e i t e r e n t w i c k l u n g n é u e r D ü s e n s y s t e m e 1st a u c h d e r H e r s t e l l u n g s -a u f w -a n d f ü r D ü s e n z u b e r ü c k s i c h t i g e n . H i e r i s t d i e E n t w i c k l u n g v o n S C H U S C H -K t N — e i n e m R u s s e n — z u e r w ë h n e n .

Zeitschrift iür Binnenschiffahrt vnd Vy'asserstraOen Wr. 3/77

Er h a t e i n e E i n f a c h f o r m e n t w i c k e l t , d i e a u s Z y l i n d e r s t ü c k e n , K o n e n u n d T o r u s -f o r m e n b e s t e h t . D i e V B D hat a u -f d i e s e r G r u n d l a g e e i n e E i n f a c h f o r m d ü s e k o n z i -p i e r t , d e r e n g e o m e t r i s c h e V e r h a l t n i s s e g e n o r m t s i n d — v g l . B l l d 2 — . D i e s e D ü s e i s t l e i c h t zu b a u e n . Es s i n d k e i n e p l a s t i s c h zu v e r f o r m e n d e n T e i l e d a r a n , w e n n m a n v o n d e n R u n d s t ö h l e n a b -s i e h t , d i e d e n v o r d e r e n u n d h i n t e r e n A b s c h l u B b i l d e n . B e i d e r K o n z e p t l o n d i e s e r D ü s e ist a u f R ü c k w a r t s f a h r t e i g e n s c h a f t e n W e r t g e -l e g t w o r d e n . D e r W i r k u n g s g r a d u n d S c h u b s i n d w e i t g e h e n d i d e n t i s c h m i t d e n W e r t e n f ü r k o n v e n t i o n e l l g e s t r e k t e D ü s e n . D e r W i r k u n g s g r a d a b f a l l b e t r S g t n u r e t w a 2 % . 5 . T e c h n o l o g i s c h e W e i t e r e n t w i c k l u n g e n A u c h t e c h n o l o g i s c h z e i c h n e n s i c h W e i -t e r e n -t w i c k l u n g s m ö g l i c h k e i -t e n f ü r d i e D ü s e a b . Es l i e g e n D ü s e n e n t w ü r f e a u s C h r o m - N i c k e l s t a h l - G u B v o r , m i t 1 3 % C h r o m u n d 4 % N i c k e l a n t e i l .

Blld 7: OOae aii« Chrom-NIckelstahl-GuB

D i e s e E n t w i c k l u n g s c h e i n t s e h r v l e l v e r -a p r e c h e n d zu s e i n . A n V e r t e l l e n s i n d z u e r w a r t e n : 1) P r e i s k a u m t e u r e r a l s d e r k o n v e n -t i o n e l -t e r D ü s e n 2 ) G r ö l i e r e K a v i t a t i o n s E r o s i o n s s i c h e r -h e i t 3 ) G l a t t e r e O b e r f l ö c h e n a c h l a n g e r e r B e t r i e b s z e i t . 6 . V e r m e i d u n g v o n S t o r a n f a l l i g k e i t Ich w e n d e m i c h n u n d e m B e r e i c h V e r -m e i d u n g d e r S t o r a n f a l l i g k e i t z u . D i e S t o r a n f a l l i g k e i t i s t v o r a . l e m d u r c h B l o k -k i e r u n g d e s P r o p e l l e r s d u r c h z w i s c h e n P r o p e l l e r f l ü g e l s p i t z e u n d D ü s e n i n n e n w a n d f e s t g e k l e m m t e G e g e n s t ö n d e g e -g e b e n . 1) B e i k l e i n e n W a s s e r t i e f e n , w i e sie in d e r B i n n e n s c h i f f a h r t ü b l i c h s i n d , k a n n G e r ö l l v o n d e r F l u B s o h I e e i n -g e s o -g e n w e r d e n . 2 ) T a u w e r k k a n n sich e i n k l e m m e n . 3) Eis b i l d e t e i n e G e f a h r e n q u e l l e . 4) A n d e r O b e r f l a c h e s c h w i m m e n d e G e g e n s t ö n d e w i e T r e i b h o l z , b i l d e n w e i t e r e G e f a h r e n d e s F e s t k l e m m e n s . 5) A m G r u n d v o n K a n ö l e n l i e g e n d e A u t o r e i f e n u n d a n d e r e G e g e n s t ö n d e k ö n n e n a n g e s o g e n w e r d e n . Ich m ö c h t e I h n e n d r e i G r u p p e n v o n M a B n a h m e n z u r S t e i g e r u n g d e r D ü s e n -s i c h e r h e i t v o r -s t e l l e n : B e k a n n t e u n d in d e r P r a x i s e r p r o b t e M a B n a h m e n . In d e r V B D u n t e r s u c h t e M a B n a h m e n . D e n k b a r e M a B n a h m e n , d i e n o c h n i c h t u n t e r s u c h t w o r d e n s i n d . 6.1 Bekannte MaBnahmen D e r G e d a n k e , s i c h g e g e n d i e s e G e f a h -r e n zu s c h ü t z e n . ist n i c h t n e u . Eine R e i h e v o n M a B n a h m e n s i n d ü b l i c h u n d h a b e n s i c h b e w a h r t . D r e i d a v o n m ö c h t e ich I h n e n v o r f ü h r e n : 1) d e n s o g . S a n d s c h n e i d e r 2 ) D i e u n t e n a b g e f l a c h t e D ü s e 3) D a s G i t t e r v o r d e r D ü s e . H i e r m u B v o r a u s g e s c h i c k t w e r d e n , d a B all d i e s e M a B n a h m e n , d i e s i c h m e h r o d e r m i n d e r b e w a h r e n , e i n e n S c h u t z , o f t e i n e n s e h r w i r k s a m e n S c h u t z , a b e r k e i n e n a b s o l u t e n S c h u f z d a r s t e l l e n . D. h. e i n e g e w i s s e r e s t l l c h e G e f a h r d u n g b l e i b t . F e r n e r m u 6 b e t o n t w e r d e n , d a B b e i d i e s e n M a B n a h m e n d e r W i r k u n g s -g r a d b z w . d e r S c h u b m e h r o d e r m i n d e r l e i d e n . 1) D e r S a n d a c h n e i d e r D e r S a n d s c h n e i d e r s t e l l t e i n e p l a t t e n f ö r m i g e V e r l ö n g e r u n g d e s ' u n t e r e n D ü -s e n -s e g m e n t -s n a c h v o r n dar, m i t d e m Z i e l d e r V e r r i n g e r u n g d e r D ü s e n z i r k u -l a t i o n — v g -l . B i -l d e r 4, 5 u n d 6 — . H i e r ist a u c h d a r a n zu e r i n n e r n , d a B d i e D ü s e d e r A n s t r ö m u n g e i n e Z i r k u l a t i o n s -s t r ö m u n g ü b e r l a g e r t . D i e Z i r k u l a t i o n i -s t v o r n e r a d i a l n a c h i n n e n g e r i c h t e t .

Blld 8: Ztrkulatlonsströmung um eine Kort-Düse A u f d i e s e W e i s e ist a u c h d i e D ü s e n w i r k u n g d u r c h d i e e i n f a c h e S t r a h l t h e o r i e e r k l ö r b a r Es w i r d m e h r W a s s e r e r f a B t . D. h . m a n h a t e i n e v i r t u e l l e P r o -p e l l e r d u r c h m e s s e r v e r g r ö B e r u n g . D i e s e S t r ö m u n g s k o m p o n e n t e h a t in b e z u g a u f d i e P r o p u l s i o n g a n z h e r v o r r a g e n d e E i g e n s c h a f t e n . In b e z u g a u f d i e B e -t r i e b s s i c h e r h e i -t m u B m a n f e s -t s -t e l l e n , d a B d a d u r c h a u c h G e g e n s t ö n d e a n g e -s o g e n w e r d e n , d i e o h n e d i e -s e W i r k u n g an d e r D ü s e v o r b e i g e s c h w o m m e n w ö r e n . 2) U n t e n a b g e f l a c h t e , a n g e s c h n i t t e n e D ü a e n S c h n e i d e t m a n e i n e K o r t D ü s e h o r i z o n -t a l u n -t e n in d e r W e i s e a n , d a B d a s u n t e r e P r o f i l v e r k l e i n e n w i r d , d a n n e r -z i e l t m a n m i t d i e s e r M a B n a h m e u n t e n e i n e ö r t l i c h b e g r e n z t e Z i r k u l a t i o n s v e r -m i n d e r u n g . D i e s e t r a g t d a z u b e i , d a s A n s a u g e n v o n a m G r u n d e l i e g e n d e G e r ö l l t e i l c h e n z u r e d u z i e r e n . D i e s e M a B n a h m e n w u r d e n u r s p r ü n g l i c h m i t d e m Z w e c k d u r c h g e f ü h r t , d i e B a u h ö h e zu v e r k l e i n e r n b z w . b e i g e g e b e n e r B a u h ö h e e i n e n g r ö B e r e n P r o p e l l e r u n t e r -b r i n g e n zu k ö n n e n . D i e Z i r k u l a t i o n s v e r m i n d e r u n g w a r z u n ë c h s t n u r e i n e u n e r w ü n s c h t e N e b e n -w i r k u n g . 3) S c h u t z g i t t e r E i n e w e i t e r e — v o r a l l e m b e i E i s b r e -c h e r n — p r a k t i z i e r t e M ö g l i -c h k e i t ist d i e A n o r d n u n g v o n G i t t e r n v o r d e m P r o -p e l l e r , S c h u t z g i t t e r v o r D ü s e n s i n d

Zeitschrift für Binnenschiffahrt und WasserstraBen Nr. 3/77

z w a r r e c h t w i r k s a m , f ü h r e n a b e r z u n e n n e n s w e r t e n W i r k u n g s g r a d e i n b u ( i e n . D i e s e W i r k u n g s g r a d e i n b u B e w i r d r e d u -z i e r t , w e n n d i e G i t t e r s t S b e in i h r e m O u e r s c h n i t t d e r S t r ö m u n g a n g e p a f J t w e r d e n u n d d e r A n s t r ö m u n g e i n e n G e g e n d r a l l z u m P r o p e l l e r g e b e n . S c h u t z -g i t t e r s i n d a u c h f ü r n i c h t u m m a n t e l t e P r o p e l l e r , d i e h ë u f i g m i t Eis in B e r ü h -r u n g k o m m e n , g e b -r a u c h l i c h .

6.2 In der VBD untersuchte neue

MaBnahmen A u f 3 e r d i e s e n b e k a n n t e n E f f e k t e n z u r S t e i g e r u n g d e r S i c h e r h e i t v o n D ü s e n s i n d in d e r V B D e i n e R e i h e v o n w e i t e -r e n M ö g l i c h k e i t e n u n t e -r s u c h t w o -r d e n . B e i d i e s e n B e m ü h u n g e n s t a n d d a s Z i e l im V o r d e r g r u n d , d e n W i r k u n g s g r a d m ö g l i c h s t w e n i g n e g a t i v zu b e e i n f l u s -s e n u n d u n t e r d i e -s e n V o r a u -s -s e t z u n g e n d i e S i c h e r h e i t g e g e n e i n s c h w i m m e n d e G e g e n s t ö n d e zu e r h ö h e n . V o n v i e l e n u n t e r s u c h t e n M ö g l i c h k e i t e n e r f ü l l t e n n u r w e n i g e d i e g e s t e l l t e n B e d i n g u n g e n . H i e r i s t zu n e n n e n : 1) D i e S p i r a l n u t 2 ) D i e D o p p e l d ü s e b z w . V o r d ü s e 3 ) R a d i a l a n g e o r d n e t e P r o f i l e v o r d e m D ü s e n p r o p e l l e r . E i n e n T e i l d i e s e r U n t e r s u c h u n g e n w i r d I h n e n nach m e i n e n m ü n d l i c h e n A u s f ü h r u n g e n H e r r L u t h r a i n F o r m v o n V i d e o -a u f n -a h m e n z e i g e n . D i e P r ü f u n g d e r S i c h e r h e i t g e g e n E i n c c h w i m m e n w i r d a u f d i e W e i s e v o r g e -n o m m e -n , daB F a d e -n , m e i s t g e f l o c h t e -n e P e r l o n f a d e n v o n 6 m m D u r c h m e s s e r , in d e n P r o p e l l e r z u s t r o m u n d In a n g r e n -z e n d e B e r e i c h e g e f ü h r t w u r d e n . Z u r S i c h t b a r m a c h u n g d e r A n s a u g u n g w u r d e n d i e F a d e n a n e i n e m R a h m e n v o n e t w a d o p p e l t e m P r o p e l l e r d u r c h -m e s s e r b e f e s t i g t u n d z w a r s o , d a B s i e in d e r M i t t e l l ö n g s e b e n e d e r D ü s e ü b e r d e n d o p p e l t e n P r o p e l l e r d u r c h m e s s e r v e r t e i l t v o r d i e D ü s e g e h a l t e n w u r d e n . D i e F a d e n w u r d e n d a n n t e i l w e i s e in d i e D ü s e g e s o g e n . H i e r z u w u r d e n u n d i e F o r d e r u n g g e s t e l l t , d a B d i e F a d e n n i c h t z w i s c h e n F l ü g e l s p i t z e u n d D ü s e n i n n e n -w a n d g e l a n g e n , s o n d e r n , daB s i e -w e i t e r n a c h a u B e n o d e r n a c h i n n e n g e d r a n g t w e r d e n . B e i d e n m e i s t e n u n t e r s u c h t e n D ü s e n w a r e n t w e d e r d i e g e w ü n s c h t e E r h ö h u n g d e r S i c h e r h e i t n i c h t v e r h a n d e n o d e r a b e r d i e W i r k u n g s g r a d e i n b u R e w a r s o grofJ, d a B s i c h e i n e A n b r i n g u n g v o n D ü s e n n i c h t m e h r l o h n t e . A u c h v o n d e r S e r i e d e r in d i e s e m S i n n e e r f o l g I o s e n D ü s e n s o l l t e n h i e r e i n i g e V a -r i a n t e n e -r w a h n t w e -r d e n ( v g l . [ 5 ] ) . R e z e B d O s e D i e R e z e B d ü s e s t e l l t m i t d e m S p a l t z w i s c h e n R e z e B h i n t e r k a n t e u n d ö u B e r e r P r o p e l l e r v o r d e r k a n t e g e r a d e z u e i n e n F ö n g e r f ü r S t ö r k ö r p e r d a r . B e i d e n V e r -s u c h e n g i n g k a u m e i n G e g e n -s t a n d o h n e zu k l e m m e n d u r c h d i e D ü s e . A u c h e i n e S p a l t v e r b r e i t e r u n g b r a c h t e k e i n e V e r b e s s e r u n g in d i e s e r H i n s i c h t D i e S t ö r -k ö r p e r w u r d e n t e i l w e i s e n a c h i h r e r D u r c h m a n g e l u n g z e r t e i l t . l m B e r e i c h d e r F o r t s c h r i t t s g r a d e w i e f ü r S c h u b b o o t e ü b l i c h >. « : 0,3 w a r e n W i r k u n g s -g r a d e i n b u B e n n i c h t f e s t z u s t e l l e n . B e i h ö h e r e n F o r t s c h r i t t s g r a d e n t r a t e n W i r -k u n g s g r a d v e r l u s t e in H ö h e v o n Aijp ~ 0,03 auf. U n t e n offene D ü s e D i e u n t e n o f f e n e D ü s e h a t t e n i c h t d i e W i r k u n g , e i n e n e i n m a l e i n g e f a n g e n e n G e g e n s t a n d m i t d e r s c h a r f e n K a n t e d e s A u s s c h n i t t s a b z u s t r e i f e n u n d a b z u w e i -s e n . Z u m T e i l w u r d e n d i e S t r o p p -s m i t e i n e m E n d e u m d i e P r o p e l l e r v o r d e r -k a n t e g e w u n d e n u n d h a f t e t e n s o m i t f e s t a m F l ü g e l . H i e r w a r e n a u c h d i e W i r k u n g s g r a d e i n b u B e n i m S c h u b b o o t s b e -r e i c h /. 0,3 b e t -r a c h t l i c h , n ö m l i c h A»1P ^ 0,08. D a s e n t s p r i c h t e i n e r W i r -k u n g s g r a d v e r s c h l e c h t e r u n g v o n c a . 1 4 % . P r o p e l l e r m f t A u B e n r I n g D i e D ü s e m i t R i n g p r o p e l l e r w i e s im B e t r i e b m e h r e r e ins G e w i c h t f a l l e n d e N a c h t e i l e auf. D i e W i r k u n g s g r a d e i n -b u B e n l a g e n im g e s a m t e n B e r e i c h -b e i AIIP = 0,15. D. h. e s w u r d e n u r b e r e i c h s w e i s e d e r W i r k u n g s g r a d e i n e s P r o p e l -l e r s o h n e D ü s e e r z i e -l t . D e r e i n s c h w i m m e n d e F a d e n g e l a n g t e o f t in d e n S p a l t n e b e n d e m R i n g , s o d a B v o n e i n e r S c h u t z w i r k u n g n i c h t d i e R e d e s e i n k a n n . A l s z u s ö t z l i c h e r N a c h t e l l t r a t d a s F a k t u m a u f , d a B d i e g e -s a m t e K o n -s t r u k t i o n i m L a u f -s t a r k e r s c h ü t t e r t w u r d e , w a h r s c h e i n l i c h a l s F o l g e s i c h p e r i o d i s c h a b l ö s e n d e r W i r -b e l . N a c h d i e s e n B e i s p i e l e n f ü r F e h l s c h l a g e , e i n i g e B e i s p i e l e f ü r e r f o l g r e i c h e D ü s e n : S p i r a l n u t I In d e n 6 0 e r Jahren w u r d e in d e r V B D a u c h e i n e D ü s e u n t e r s u c h t , in d « r e i n e g e g e n d e n P r o p e l l e r d r e h s i n n l a i r f e n d e 2 g ö n g i g e S p i r a l n u t m i t T r a p e z q u e r -s c h n i t t e i n g e d r e h t w o r d e n i-st. D i e -s e F o r m w a r e i n e d e r v i e l e n , m i t d e n e n m a n d a s Z i e l zu e r r e i c h e n h o f f t e , B l o k k i e r u n g e n d e s P r o p e l l e r s d u r c h e i n s c h w i m m e n d e G e g e n s t ö n d e zu v e r h i n -d e m o -d e r zu v e r m i n -d e r n , o h n e e i n e n e n n e n s w e r t e W i r k u n g s g r a d v e r s c h l e c h -t e r u n g in K a u f n e h m e n z u m ü s s e n [ 5 ] . Z u m V e r g l e i c h s i n d d i e V e r s u c h e a u c h m i t d e r D ü s e o h n e R i l l e n w i e d e r h o l t w o r d e n . E r s t a u n l i c h e r w e i s e l i e g t d e r L e i s t u n g s m e h r b e d a r f d e r D ü s e m i t S p i -r a l n u t b e i n u -r A -r | p » 0 , 0 2 . D a s Z i e l im P r o p e l l e r F l ü g e l s p i t z e n b e r e i c h e i n -s c h w i m m e n d e G e g e n -s t ö n d e n a c h i n n e n a b z u d r a n g e n , ist a l s o m i t d e r S p i r a l n u t o d e r R i l l e n d ü s e o h n e n e n n e n s w e r t e W i r k u n g s g r a d v e r s c h l e c h t e r u n g e r r e i c h t w o r d e n . H i e r t r i t t d i e F r a g e auf, a u f g r u n d w e l -c h e r p h y s i k a l i s -c h e r Z u s a m m e n h ö n g e d i e A b d r a n g u n g n a c h i n n e n e r f o l g t ? B e i d e r S p i r a l n u t d a c h t e m a n z u n a c h s t a n e i n e z u s a t z l i c h e Z i r k u l a t i o n s w i r k u n g . O f f e n s i c h t l i c h w i r k t a b e r d i e S p ¥ a l n u t w i e e i n e A u f r a u h u n g d e r D ü s e n i n n e n w a n d m i t d e r F o l g e e i n e r G r e n z s c h i c h t -v e r d i c k u n g . D i e -v e r d i c k t e G r e n z s c h i c h t l e i t e t d i e S t r ö m u n g n a c h i n n e n a b u n d m i t d i e s e r S t r ö m u n g d i e e i n s c h w i m m e n d e n G e g e n s t ö n d e . E i n g e f r ö s t e k r e i s f ö r m i g e R i l l e n w i r k e n e b e n s o w i e die S p i r a l n u t g r e n z s c h i c h t v e r d i c k e n d . M i t e i n g e f r ö s t e n R i l l e n s i n d n e b e n u m f a n g r e i c h e n M o d e l l v e r s u c h e n a u c h G r o R v e r -s u c h e m i t d e m F o r -s c h u n g -s -s c h i f f F R I T Z H O R N g e f a h r e n w o r d e n . Z u e r w ö h n e n ist n o c h d i e Tatsaci>€, d a B d i e s e R i l l e n l e i c h t e i n z u d r e h e n s i n d o d e r d u r c h ü b e r l a p p t e S c h w e i B u n g v o n Z y l i n d e r r i n g e n h e r z u s t e l l e n s i n d , b e i d e n e n d i e e i n e n Z y l i n d e r r i n g e e i n e n I n n e n d u r c h m e s s e r b e s i t z e n , d e r g l e i c h ist d e m A u f l e n d u r c h m e s s e r d e r a n d e r e n R i n g e . D i e s e K o n s t r u k t i o n d ü r f t e f ü r w e i t e B e r e i c h e s e h r v o r t e i l h a f t ] f a n z u -w e n d e n s e i n . V o r d ü s e D i e A n o r d n u n g e n v o n z w e i h i n t e r a i n a n -d e r g e s c h a l t e t e n D ü s e n ist in -d e r V B D s c h o n in d e n 6 0 e r J a h r e n m e h r f a c h u n t e r s u c h t w o r d e n ( 6 u n d 7 ] . D a b e i s t a n d e n d a m a l s d i e e r z i e l b a r e n W i r k u n g s g r a d v e r b e s s e r u n g e n i m V o r

-Zeitschrift für Binnenschiffahrt und Wassers<ral3en Nr. 3/77

d e r g r u n d d e s I n t e r e s s e s . D o p p e F d ü s e n n u t z e n d e n a u s d e r A e r o d y n a m i k b e k a n n t e n V o r f i ü g e l E f f e k t . D i e b e i m F o r t s p h r i t t s g r a d X 5 » 0 , 3 , a l s o i m S c h u b b o o t s b e r e i c h m ö g l i c h e n W i r k u n g s g r a d -v e r b e s s e r u n g e n b e t r a g e n AjipSsO.OS. D i e V e r g l e i c h s d i a g r a m m e z e i g e n a u f d e n e r s t e n Bliek w e i t g r ö R e r e V e r b e s -s e r u n g -s m ö g l i c h k e i t e n , d i e l e i d e r a b e r a u f e i n e n B e r e i c h n i e d r i g e r S c h u b b e -l a s t u n g s g r a d e f a -l -l e n , w e d e r P r o p e -l -l e r o h n e D ü s e v o r t e i l h a f t e r ist, w o D ü s e n -v e r w e n d u n g a l s o n i c h t i n f r a g e k o m m t . Be» d e n D e p p e l d ü s e n z u r E r z i e l u n g h ö h e r e r W i r k u n g s g r a d e b e f i n d e t s i c h d e r P r o p e l l e r in d e r v e r d e r e n D ü s e . D i e v o r g e s c h a l t e t e D ü s e v e r d o p p e l t d i e G e s a m t i a n g e d e s D ü s e n s y s t e m s . D e r D u r c h m e s s e r b z w . d i e B a u h ö h e w i r d d a b e i u m 2 0 % b i s 30 % v e r g r ö 6 e r t . B e i d e n D o p p e l d ü s e n s y s t e m e n , d i e e i n e g r ö B e r e S i c h e r h e i t g e g e n e i n -s c h w i m m e n d e G e g e n -s t ö n d e b i e t e n , i -s t v o r d e r H a u p t d ü s e m i t P r o p e l l e r e i n e k l e i n e V o r d ü s e a n g e o r d n e t . D e r P r o p e l -l e r b e f i n d e t s i c h h i e r in d e r H a u p t d ü s e . d e r h i n t e r e n D ü s e . H i e r b e t r ö g t d i e V e r l ö n g e r u n g d e s D ü s e n s y s t e m s n u r e t w a 2 0 % . D e r G e s a m t d u r c h m e s s e r w i r d n i c h t v e r g r ö f l e r t . — B i l d 9 — Bild 0: Vordüie l m G e g e n s a t z z u d e n v o r g e n a n n t e n S y s t e m e n h a t m a n e s b e i d e r S i c h e r h e i t s d ü s e m i t V o r d ü s e m i t e i n e r A u s -f ü h r u n g z u t u n , d i e a l s s e h r p r a k t i k a b e l b e z e i c h n e t w e r d e n k a n n . Eine i n d u -s t r i e l l e V e r w e n d u n g i-st i n V o r b e r e i t u n g . D i e V o r d ü s e h a t o h n e d a s e i n e n G e -gendraJI a u s l ö s e n d e L e i t f l ö c h e n - G i t t e r e i n e n g e r i n g f ü g i g g e r i n g e r e n W i r k u n g s g r a d a l s d i e z u m V e r g l e i c h h e r a n g e z o -g e n e N e r m a l d ü s e . S i e e r r e i c h t m i t d e n G e g e n d r a l l p r o f i l e n i m B e r e i c h h o h e r S c h u b b e l a s t u n g s g r a d e e i n e n e t w a s b e s s e r e n W i r k u n g s g r a d a l s die n o r m a l e D ü s e n a u s f ü h r u n g o h n e V o r d ü s e u n d o h n e L e i t f l ö c h e n g i t t e n S i e ist a l s o in b e z u g a u f B e t r i e b s s i c h e r h e i t u n d a u f W i r k u n g s g r a d e i n e g u t e L ö s u n g d e s P r o b l e m s . R a d i a l a n g e o r d n e t e Profile v o r d e m D ü s e n p r o p e l l e r P r o f i l e , s e n k r e c h t z u r D ü s e n i n n e n w a n d a u f g e s t e l l t , d i e d e r A n s t r ö m u n g e i n e n D r a l l e n t g e g e n s e t z t d e m d e s P r o p e l l e r s g e b e n , e r h ö h e n e b e n f a l l s d e n P r o p u l -s i e n -s g ü t e g r a d u n d e r z e u g e n e i n e G r e n z s c h i c h t v e r d i c k u n g d i e e i n s c h w i m m e n d e G e g e n s t ö n d e n a c h i n n e n a b -d r ö n g t . — B i l -d 10 —

Bild 10: D ü i e mit radial angeordneten Pro fllen D i e s e P r o f i l a n e r d n u n g h a t g e g e n ü b e r d e r V o r d ü s e d e n V e r t e i l k l e i n e r e n b a u -l i c h e n A u f w a n d ? u n d v o r a -l -l e m k -l e i r i e r e B a u l ö n g e , s e da(3 k e i n e g r ö R e r e S c h r a u b e n b r u n n e n a n o r d n u n g a l s b e i k e n v e n t i e n e l l e n D ü s e n n o t w e n d i g I s t W ö h r e r d b e i d e r V o r d ü s e d a s G i t t e r d i e A u f g a b e h a t , d i e V o r d ü s e z u h a l t e n u n d G e g e n d r a t I zu e r z e u g e n , h a t d a s G i t t e r b e i d e r A n o r d n u n g o h n e V o r d ü s e d i e A u f g a b e , d i e G r e n z s c h i c h t z u v e r -d i c k e n . D i e E r z e u g u n g -d e s G e g e n -d r a l I ' s i s t e i n N e b e n e f f e k t . E m p f e h l u n g fur d i e D ü s e n a u s f ü h r u n g In b e z u g a u f d i e u n t e r s u c h t e n M ö g l i c h k e i t e n z u r V e r h i n d e r u n g d e s E i n -s c h w i m m e n -s v o n G e g e n -s t ö n d e n i-st a l -s o f e s t z u s t e l l e n , d a l i v o r a l l e m 3 M a B n a h -m e n E r f o l g e e r z i e l t h a b e n : 1) d i e S p i r a l n u t 2 ) d i e k l e i n e r e V o r d ü s e m i t G e g e n -d r a l l v e r b i n -d u n g s s t e g e n 3 ) R a d i a l a n g e o r d n e t e P r o f i l e v o r d e m P r o p e l l e r . B e i d i e s e n 3 A u s f ü h r u n g e n ist z u s ö t z lich f e s t z u s t e l l e n , d a 6 d i e W i r k u n g s g r a d e k a u m v e r k l e i n e r t , in e i n i g e n B e -r e i c h e n s o g a -r e t w a s v e -r b e s s e -r t w e -r d e n .

6.3 Denkbare MaBnahmen, die noch

nicht untersucht worden sind

A u l 3 e r d e n g e b r ö u c h l i c h e n u n d d e n in d e r V B D u n t e r s u c h t e n M a B n a h m e n g i b t es n o c h w e i t e r e , d i e g e e i g n e t s c h e i n e n , d e n S i c h e r h e i t s g r a d zu e r h ö h e n . Ich w e r t e d i e N e n n u n g d i e s e r M ö g l i c h k e i -t e n n u r a l s A n r e g u n g . E l a s t i s c h e P r o p e l l e r B e i V e r w e n d u n g e l a s t i s c h e r P r o p e l l e r , z. B. v o n K u n s t s t o f f p r e p e l l e r n [ 6 ] b e s t e h t d i e M ö g l i c h k e i t , d a ö b e i m E i n k l e m m e n v e n G e g e n s t a n d e n d i e F l ü g e l -s p i t z e a u -s w e i c h t . D a d u r c h w i r d n i c h t d a s E i n d r i n g e n v e n S t ö r k ö r p e r n in d i e D ü s e v e r h i n d e r t . Es ist a b e r d e n k b a r , d a B d i e S t ö r k ö r p e r w e n i g e r S c h a d e n a n r i c h t e n . D a s d ü r f t e v e r a l l e m f ü r G e -r ö l l u n d S t e i n e z u t -r e f f e n , w e n i g e -r f ü -r T r o s s e n . B e w e g l i c h e D ü s e n B e w e g l i c h e D ü s e n s i n d a l s S t e u e r -d ü s e n b e k a n n t . D i e F i r m a O s t e r m a n n h a t e i n e D ü s e k o n z i p i e r t , d i e ich s c h o n als g u t e M a B n a h m e f ü r R ü c k w ö r t s f a h r t e r w a h n t h a b e — v g l . B i l d 3 — . D i e s e D ü s e b e s t e h t a u s 2 H a l b s c h a l e n m i t T r e n n l i n i e in d e r M i t t s c h i f f s e b e n e . S i e e r m ö g l i c h t d e n ö f f n u n g s w i n k e l d e r B e -l a s t u n g a n z u p a s s e n , v o r a -l -l e m b e i R ü c k w a r t s f a h r t . D a n e b e n k a n n m i t d i e -s e r D ü -s e g e -s t e u e r t w e r d e n . M i t a l l e n b e w e g l i c h e n D ü s e n d ü r f t e e i n g r ö B e r e r S i c h e r h e i t s g r a d a l s m i t k o n v e n t i o n e l l e n D ü s e n in d e r F o r m e r ' r e i c h b a r s e i n , d a ö f e s t g e k l e m m t e G e g e n s t ö n d e d u r c h D r e h u n g d e r D ü s e g e t ö s t w e r d e n k ö n n e n . D i e s e s F a k t u m i s t n o c h n i c h t u n t e r -s u c h t w o r d e n . . D ü s e mit S o l l b r u c h s t e l l e V e r s i e h t m a n d i e D ü s e i n n e n i m P r o -p e l l e r b e r e i c h m i t e i n e r S o l l b r u c h s t e l l e . d a n n d ü r f t e b e i m E i n k l e m m e n v e n S t ö r -k ö r p e r n z w i s c h e n P r o p e l l e r f l ü g e l s p i t z e u n d D ü s e n i n n e n w a n d d i e s e S o l l b r u c h -s t e l l e w i r k -s a m w e r d e n , o h n e d a B d i e g e s a m t e A n i a g e b l o c k i e r t w i r d . M e h r a c h r a u b e n a n l a g e n E i n e b e t r a c h t l i c h e S t e i g e r u n g d e r B e -t r i e b s s i c h e r h e i -t löB-t s i c h a u c h d u r c h A u f t e i l e n d e r A n t r i e b s a n l a g e In m e h

r e r e . v o n e i n a n d e r u n a b h a n g i g e A n l a -g e n e r r e i c h e n . H a t m a n z. B . a n e i n e m S t h i f f z w e i K o r t - D ü s e n — o h n e j e d e w e i t e r e S i c h e r h e i t s m a B n a h m e , d a n n i s t d i e s e s S c h i f f auch n a c h A u s f a l l e i n e r O ü s e n o c h b e s c h r a n k t b e t r i e b s - u n d m a n ö v r i e r f a h i g . N a c h A u s f a l l e i n e r D ü s e m u B e s Im a l l g e m e i n e n a u f S l i p , k a n n d i e W e r f t a b e r m i t e i g e n e r K r a f t e r r e i c h e n . B e i M e h r s c h r a u b e n s c h i f f e n f g l l t d i e s e z u s a t z l i c h e S i c h e r h e i t i m m e r a u t o m a -t i s c h m i -t a n . D i e s e S i c h e r h e i -t w i r d v o r a l l e m w e g e n d e r A u s f a l l m ö g l i c h k e i t d e r M a s c h i n e n a n l a g e g e s c h a t z t . Z u r E r z i e l u n g e i n e s d e r a r t i g e n S i c h e r h e i t s e f f e k -t e s b r a u c h -t m a n a b e r k e i n e e i g e n -t l i c h é n Z w e i s c h r a u b e r zu k o n z q a l e r e n . Es g e n ü g t a u c h d i e A n o r d n u n g e i n e s V o r -p r o -p e l l e r s [9 u n d 10]. E i n V o r p r o p e l f e r ist e i n z u n a c h s t f ü r E i n s c h r a u b e n S e e s c h i f f e g e d a c h t e r Z u s a t z p r o p e l l e r , d e r i m D u r c h m e s s e r k l e i -n e r a l s d e r H a u p t p r o p e l l e r a u s g e f ü h r t ist u n d d e r L a n g e n a c h z w i s c h e n H a u p t -p r o -p e l l e r u n d S c h r a u b e n s t e v e n , d e r H ö h e n a c h z w i s c h e n H a u p t p r o p e l l e r -w e l l e u n d G i l l u n g a n g e o r d n e t i s t . D e r V o r p r o p e l l e r ist a l s S t e u e r p r o p e l l e r a u s g e f ü h r t . D i e V o r t e i l e d e s V o r p r o p e l l e r s g e g e n -ü b e r e i n e m ' H e c k - Q u e r s t r a h i r u d e r s i n d : 1) D i e i n v e s t i e r t e L e i s t u n g k o m m t d e m V o r t r i e b z u g u t e . 2 ) B e i e i n e m L e i s t i w i g s v e r h ë l t n i s 9 : \ i s t d i e S u m m e d e r A n t r i e b s l e i s t u n g e n in V o r u n d H a u p t p r o p e l l e r k l e i n e r a l s d i e e i n e s e i n z e l n e n N o r m a l -p r o -p e l l e r s , w e n n G l e i c h h e i t d e r G e s c h w i n d i g k e i t v o r a u s g e s e t z t w i r d . D . h . d i e K o m b i n a t i o n h a t e i n e n b e s -s e r e n P r o p u l -s i o n -s g ü t e g r a d a l -s e i n E i n z e l p r o p e l l e r . 3 ) D i e M a n ö v r i e r f a h i g k e i t i s t b e s s e r a l s b e i H e c k - Q u e r s t r a h l r u d e r n : a ) 2 ü r Q u e r k r a f t ist e i n e k l e i n e V o r - i!ind R ü c k w a r t s k o m p o n e n t e s u p e r p o n i e r b a r . b ) M i t w a c h s e n d e r G e s d i w i n d i g k e i t w é c h s t d e r Q u e r s c h U b , w ë h r e n d e r b e i Q u e r s t r a h k u d e r n a b f ë l l t . c ) M i t d e m Z u s a t z p r o p e l l e r i s t e s m ö g l i c h , b e l i e b i g k l e i n e F a h r -s t u f e n z u l a u f e n , w a h r e n d b e i a u s s c W i e B l i c h e m H a u p t a n t r i e b d u r c h D i e s e l m o t o r e n In V e r b i n d u n g m i t F e s t p r o p e l l e r n d i e m i -n i m a l a b g e b b a r e L e i s t u -n g e t w a V4 b i s Vs d e r H ö c h s t l e i s t u n g b e -t r S g -t . H i e r i s -t s o n s -t n u r d u r c h i n t e r m i t t i e r e n d e F a h r w e i s e e i n e g e r i n g e r e G e s c h w i n d i g k e i t e r -z i e l b a r . 4 ) B e i A u s f a l l d e r H a u p t a n l a g e i s t m i t d e m V o r p r o p e l l e r n o c h e i n e F a h r t u n d M a n ö v r i e r m ö g l i c h k e i t v e r h a n -d e n . F ü r V o r p r o p e l l e r a n e i n e m S e e s c h i f f s i n d in d e r V B D t i m f a n g r e i c h e V e r s u c h e a u f I n i t i a t i v e d e r S c h o t t e l w e r f t d u r c h g e f ü h r t w o r d e n . D i e b i s h e r i g e n D b e r l e -g u n -g e n b e z o -g e n s i c h a u f P r o p e l l e r o h n e U m m a n t e l u n g . S i e d ü r f e n a b e r a u c h a u f K o r t - D ü s e n ü b e r t r a g b a r s e i n .

7. Zusammenfassung

Z u s a m m e n f a s s e n d i s t f e s t z u s t e l l e n , d a B K o r t - D ü s e n l m L a u f e d e r l e t z t e n Jahre v o r a l l e m m i t f o l g e n d e n Z i e l e n e r f o l g -r e i c h w e i t e -r e n t w i c k e l t w o -r d e n s i n d : 9 B e s s e r e R ü c k w ë r t s f a h r e i g e n s c h a f -t e n % E i n f a c h e r e F o r m g e b u n g # E i n f a c h e r e H « r s t e l l u n g s m ö g l i c h k e i -t e n 9 G r ö B e r e S i c h e r h e i t g e g e h d a s E i n -s c h w i m m e n v o n S t ö r k ö r p e r n . W e n n d i e s e S i c h e r h e i t a u c h n u r e i n e R e l a t i v e i s t . s o k a n n m a n d o c h f e s t s t e l -l e n , d a B m i t d i e s e r S t e i g e r u n g d e r S i c h e r h e i t d e r o p t i m a l e A n w e n d u n g s -b e r e i c h e r w e i t e r t w e r d e n d ü r f t e . Es w u r d e n e i n z e i n e M a B n a h m e n v o r g e s t e l l t , d i e a u c h in K o m b i n a t i o n e n a n g e -w e n d e t -w e r d e n k ö n n e n .

8. Lit«raturangab«n

[1] Luthra, G .

Untersuchung der MaBnahmen zur Ver-besserung der Betriebssicherheit von OOsenpropellern.

Erschaint in Schiff und Hafen lm FrOh-jahr 1977

[2] Caster. E. B.

Ducted Propeller Design for Improved Backing Performance.

Procedings of the Symposium <m Duc-ted propellers

RINA 1973

[3] van Manen, J. D.; Oosterfeld M. W. C . Analysis of Ducted Propeller Design Trans. SNAME 1966

(4] Luthra. G .

Untersuchung einer geteilten Priweller-düse

Zeitschrift für Binnenschiffahrt und Wasserstra5en. Heft 4/1976

[5] Schmidt-Stiebitz. H.; Luthra. G . Untersuchung aeibstabweisender Pro-pellerdüsen

Schiff und Hafen. Heft 9/1970 {6] Sturtzel. W.; Adam, U.

Untersuchung der Wirl<ungBgradv«fi>e8-serung an Spaltdüsensystemsn durch optimale Gestaltung des DlfTiu»rraus-laufs

Forschungsbericht Nr. 1324 des Landes

Nfm

(7] Sturtzel. W.; Schmidt-Stiebitz. H. Untersuchung der QuerltrSfte und der Propulsionsgütegrade von S p a M O s e n mit steuerbarer SekundSrdüse

Forschungsbericht Nr. 1727 des Landes NRW

[8] Schaie. E.

Vergleichende Untersuchungen zwi-schen einem Metall- und einem Kunst-stoffpropeller

Zeitschrift für Binnenschiffahrt. Heft 12/68

(9J Schneekluth. H.: Gragen, U.

Der Vorpropeller. ein neues Anwen-dungsgebiet für den Schotte^Ru<lerpro-peller

Hansa Nr. 17/1975. S . 1331 (10] Luthra. G .

EinfluQ eines vor dem Normalpropeller angeordneten kleinen Steuerpropellers auf Leistungsbedarf und Manövrierfa-higkeit von Schiffen

Erscheint in Hansa im Frühjahr IS