| Mit der Inbetriebnahme des norwegischen Voith Wassertreckers „BAUT" der norwegischen Reederei Bukser og Berging im Dezember 2003 haben die neuen VSP-Flügel ihre verbesserten Eigenschaften unter Beweis gestellt. Der Trossenzug konnte bei gleicher Leistung um 9% gesteigert werden. Die Trossenzugsmessungen wurden unter Aufsicht der norwegischen Klassifikationsgesellschaft DNV durchgeführt.
Voith Schneider Propeller und insbesondere der Voith Wassertrecker (VWT) sind in der Schifffahrt bekannt für exakte, effiziente und sichere Schiffsassistenz. Der VSP erlaubt eine präzise, stufenlose und extrem schnelle Schubvariation nach XY-Koordinaten. Zur weiteren Verbesserung der hydrodynamischen Eigenschaften des VSPs wurde durch die Voith Turbo Marine GmbH & Co. KG eine neue Flügelgeneration entwickelt. Basis für die erfolgreiche Entwicklung ist die numerische Simulation der Strömungsverhältnisse (CFD=Computational Fluid Dynamics). Die CFD Methode dient zunächst der Optimierung der Flügelform und liefert auch exakt die Belastungen für die strukturmechanische Optimierung mit der Finiten-Elemente-Methode (FEM).
Abb. 1: CAD-Bild des VSP 36R6/255-2
Die Abbildung 1 zeigt eine CAD-Darstellung der neuen VSP-Größe 36R6/255-2 mit einer Propellereingangsleistung von 3380 kW. In der Abbildung 2 ist der Voith Wassertrecker dargestellt.
Abb. 2: VWT „BAUT" der norwegischen Reederei „Bukser og Berging"
Die neue Flügelgeneration zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
- Verbessertes Flügelprofil
- Erhöhte gleichmäßige Profildicke über der gesamten Blattlänge
- Reduziertes Gewicht durch Hohlbohrungen
- Rechteckige Flügelgeometrie mit optimierten Endscheiben
Welche hydrodynamischen Effekte sind mit der neuen Flügelgeneration verbunden?
Das neue Flügelprofil basiert auf dem bekannten HSVA 73 Profil, wobei wesentliche Modifikationen am Profileintritt und an der Hinterkante erfolgten. Das neue Profil zeichnet sich durch ein erhöhtes Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand im relevanten Anstellwinkelbereich aus. Außerdem sind die hydrodynamischen Eigenschaften bei hohen Anströmwinkeln deutlich verbessert worden. Die Modifikationen erhöhen die Effizienz des VSP und der Propeller zeichnet sich außerdem durch eine hohe Laufruhe aus. Insbesondere bei extremen Manövern, wie dem direkten Stoppen von zu bugsierenden Schiffen und bei Crash-Stopps können große Kräfte sicher und kontrolliert erzeugt werden.
Die gleichmäßige optimale Profildicke über der gesamten Blattlänge, die rechteckige Profilform und die Endscheiben bewirken eine gleichmäßige Lastverteilung als Funktion der Blattlänge. Dadurch sind die Verluste infolge des induzierten Widerstandes extrem gering.
Um die Zentrifugalkräfte zu minimieren, wurden die Flügel hohlgebohrt. Das Gewicht ist dadurch im Vergleich zu den dünneren Flügeln der Vorgängergeneration reduziert.
Abb. 3: Flügelrohlinge nach dem Gesenkschmieden
Die Abbildung 3 zeigt die Flügelrohlinge nach Anlieferung der jeweiligen Gesenkschmiede auf dem Werksgelände der Firma Voith.
Die Flügel werden dann weiter auf der leistungsfähigen 5-Achsenfräse sowie der Spezialmaschine zur Schaftbearbeitung der Firma Voith mechanisch bearbeitet und anschließend weitestgehend maschinell geschliffen.
Abb. 4: VSP-Flügel bei der mechanischen Bearbeitung
Ein VSP-Flügel der neuesten Generation in der Voith Fertigung ist in der Abbildung 4 zu sehen. Der Flügel ist aus hochwertigem Chrom-Nickel Stahl gesenkgeschmiedet.
Abb. 5: VSP Flügel nach dem Schleifen
Der fertig geschliffene Flügel ist in der Abbildung 5 dargestellt. Die Voith-Fertigung garantiert eine hochwertige Qualität. Das wirkt sich auf die hydrodynamischen Eigenschaften und auf die hohe Lebensdauer des Voith Schneider Propellers nachhaltig aus.
Mit den neuen Flügeln des VSP Größe 36R6/255-2 wurde ein wichtiger Schritt zur weiteren Verbesserung der Hydromechanik von Voith Schneider Propellern gegangen.
Für neue Propeller werden die neuen Profile Standard, wobei weitere Verbesserungen sofort umgesetzt werden können. |
