WikiDer > Роторный корабль

Rotor ship
Роторный корабль Электронное судно 1

А роторный корабль это тип корабль предназначен для использования Эффект Магнуса за движение. Корабль приводится в движение, по крайней мере частично, вертикальной большой мощностью. роторы, иногда известный как винтовые паруса. Немецкий инженер Антон Флеттнер был первым, кто построил корабль, который попытался использовать эту силу для движения, и корабли, использующие его тип ротора, иногда называют Корабли Флеттнера.

Эффект Магнуса - это сила, действующая на вращающееся тело в движущемся воздушном потоке, которая создает силу, перпендикулярную как направлению воздушного потока, так и оси ротора.

Принцип работы

В Эффект Магнуса, изображенный с обратное вращение цилиндр в воздушном потоке. Стрелка представляет результирующую боковую силу, которую можно использовать для движения корабля. Фигурные линии потока представляют собой бурный будить. Воздушный поток отклоняется в сторону вращения.

Ротор или корабль Флеттнера предназначен для использования Эффект Магнуса для приведения в движение.[1] Эффект Магнуса - это сила, действующая на вращающееся тело в движущемся воздушном потоке, которая действует перпендикулярно как направлению воздушного потока, так и оси ротора.[2] Ротор Magnus, используемый для приведения в движение корабля, называется роторным парусом и устанавливается с вертикальной осью. Когда ветер дует сбоку, эффект Магнуса создает прямую тягу. Таким образом, как и с любым парусник, винтокрылый корабль может двигаться вперед только при ветре. Самая распространенная форма роторного паруса - это Ротор Флеттнера.[2]

Благодаря расположению сил винтокрылый корабль может плыть ближе к ветру чем обычный парусник. Другие преимущества включают простоту управления с защищенных навигационных станций и отсутствие необходимости закручивать в тяжелую погоду.[2]

Однако, если корабль меняет галс, так что ветер дует с другой стороны, тогда направление вращения должно быть изменено на противоположное, иначе корабль будет отброшен назад.[2]

Ветер не питает сам ротор, у которого должен быть собственный источник энергии. Как и другие парусные суда, винтокрылые корабли также часто имеют небольшой обычный гребной винт, чтобы обеспечить легкость маневрирования и продвижение вперед на малых скоростях, когда ветер не дует или винт остановлен. В корабле с гибридным ротором гребной винт является основным источником движения, а ротор служит для его разгрузки и, таким образом, увеличения общей экономии топлива.[2]

История

Роторный корабль Buckau
Роторный корабль «Барбара» в г. Барселона

Пионеры

Немецкий инженер Антон Флеттнер был первым, кто построил корабль, который попытался использовать эффект Магнуса для движения.[3][4] При поддержке Альберт Бец, Якоб Акерет, и Людвиг ПрандтльФлеттнер построил экспериментальный роторный сосуд; Октябрь 1924 г. Germaniawerft закончено строительство большого двухвинтового корабля им. Buckau.[5] Судно было переоборудовано шхуна который имел два цилиндра (или ротора) примерно 15 метров (50 футов) в высоту и 3 метра (10 футов) в диаметре, приводимые в движение электрической силовой установкой мощностью 50 л.с. (37 кВт).[нужна цитата]

В Buckau отплыл из Данциг в Шотландию через Северное море в феврале 1925 г.[6] Корабль мог закрепка (плыть по ветру) при 20–30 градусах,[5] следовательно, роторы не вызывали беспокойства в ненастную погоду.[нужна цитата] Корабль переименовали Баден-Баден после Немецкий курортный город и 31 марта 1926 года отплыл в Нью-Йорк через Южная Америка, прибыв в Нью-Йоркская гавань 9 мая.[7]

Корабль оказался неэффективным в этих рейсах: мощность, потребляемая при вращении 15-метровых барабанов, была несоразмерна силовому эффекту по сравнению с обычными гребными винтами. Поскольку система не могла конкурировать в экономическом отношении, Флеттнер переключил свое внимание на другие проекты, и роторы были удалены.[8]

В 1926 году более крупный корабль с тремя роторами Барбара был построен верфью А. Г. Везер в Бремене.[9]

Современные суда

Катамаран Фленсбург на Кильская неделя 2007
Маерск Пеликанs являются самыми большими роторами Flettner в мире, по состоянию на 2019 г.

Интерес к роторным парусам возродился в 1980-х годах, как к способу повышения топливной эффективности корабля с традиционными двигателями.

Enercon спущен на воду гибридный роторный корабль Электронное судно 1 2 августа 2008 года. С 2010 года он использовался для перевозки турбин компании и другого оборудования.[10][11] Enercon заявляет о «эксплуатационной экономии топлива до 25% по сравнению с обычными грузовыми судами такого же размера».[12]

В Фленсбургский университет разрабатывает Катамаран Фленсбург или же Uni-Cat Flensburg, роторный катамаран.[13]

В 2007 году Стивен Х. Солтер и Джон Лэтэм предложили построить 1500 роботизированных кораблей с ротором для смягчить глобальное потепление. Корабли будут распылять в воздух морскую воду, чтобы улучшить отражательную способность облаков.[14][15] Опытный образец винтокрылого корабля прошел испытания на Discovery Project Earth. Роторы были сделаны из углеродного волокна и прикреплены к модернизированной тримаран и стабильно продвигал судно по воде со скоростью шесть узлов.[нужна цитата]

В 2009, Wärtsilä предложил круиз в котором будут использоваться роторы Флеттнера как средство снижения расхода топлива. Финский паромный оператор Линия Викинга принял идею с РС Викинг Грейс 2011–2012 гг., изначально без роторов.[16] Роторная система была модернизирована в 2018 году.[17]

В 2014 и 2015 годах Norsepower установили двухвинтовые паруса на судно RoRo финской судоходной компании Bore M / V Estraden.[18]В мае 2018 года сухогруз постройки 1996 г. Фен Поллукс немецкой компании Fehn Shipmanagement (Leer) был оснащен 18-метровым ротором Flettner типа EcoFlettner спереди.[19]

В 2018 году Norsepower начала испытания концепции ротора с крупнейшей в мире судоходной компанией, Maersk. В Маерск Пеликантанкер класса LR2 был оснащен двумя несущими парусами Norsepower Rotor Sail, готовыми к испытаниям.[20] [21]

Сухогруз MV Afros (IMO 9746803) эксплуатировал 4 подвижных винта в течение года с положительными результатами.[22][23][24]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хьюберт Шансон (30 августа 2013 г.). Прикладная гидродинамика: введение. CRC Press. С. 100–. ISBN 978-1-315-86304-7.
  2. ^ а б c d е Гилмор, К. (1984). "Вращающийся парус: использует таинственный эффект Магнуса для движения корабля", Популярная наука (Январь), стр. 70-73, см. [1], по состоянию на 13 октября 2015 г.
  3. ^ Anon .; "Первая винтовая лодка Америки", Ежемесячный научно-популярный журнал, Сентябрь 1925 г., стр. 27.
  4. ^ Токаты Г.А. (20 февраля 2013 г.). История и философия механики жидкости. Курьерская корпорация. С. 150–. ISBN 978-0-486-15265-3.
  5. ^ а б Зойферт, Вольф и Зеуферт, Ульрих; "Критики говорят о кораблях Флеттнера", Новый ученый, 10 марта 1983 г., стр. 656-659.
  6. ^ Токаты Г.А. (1994). История и философия механики жидкости. Курьерская корпорация. С. 152–. ISBN 978-0-486-68103-0.
  7. ^ Военно-морской институт США (1970). Труды.
  8. ^ Рэй, Кейт (февраль 2016 г.). Самый странный самолет всех времен. Страуд, Глостер GL5 2QG: История Press. п. 48. ISBN 9780750960977.CS1 maint: location (связь)
  9. ^ Фред М. Уокер (5 мая 2010 г.). Корабли и судостроители: пионеры проектирования и строительства. Издательство Сифорт. С. 220–. ISBN 978-1-84832-072-7.
  10. ^ Бахман Зохури (3 сентября 2016 г.). Ядерная энергия для производства водорода с помощью промежуточных теплообменников: возобновляемый источник энергии. Springer. С. 23–. ISBN 978-3-319-29838-2.
  11. ^ Кеннеди, Джон (2010). «Открытие: современное грузовое судно для стыковки с ветряными турбинами». Silicon Republic (Online, 10 августа). Получено 12 октября 2015.
  12. ^ Анон. (2012). "PM E-Ship1 Ergebnisse DBU" (PDF). Enercon.de. Архивировано из оригинал (PDF) 7 июня 2014 г.. Получено 2015-10-12.
  13. ^ Анон. (2015). «Ротор Флеттнера». Thiiink Holding. Получено 12 октября 2015.
  14. ^ Латам, Джон (2007). «Футуристический флот« облачников »(15 февраля)». BBC. Архивировано из оригинал на 2012-07-25. Получено 2012-07-25.
  15. ^ Солтер, Стивен; Сортино, Грэм; Латам, Джон (2008). «Морское оборудование для метода нейтрализации глобального потепления с использованием альбедо облаков». Фил. Пер. R. Soc. А. 366 (1882, 13 ноября): 3989–4006. Bibcode:2008RSPTA.366.3989S. Дои:10.1098 / rsta.2008.0136. PMID 18757273. Получено 2009-07-27.
  16. ^ Рейникайнен, Кари (2009). "Дизайн круизного парома Wartsila для энергии ветра и СПГ [сжиженного природного газа]". Круизный бизнес онлайн (22 июня). Архивировано из оригинал на 2011-07-08. Получено 2010-01-19.
  17. ^ Брайс, Эмма (29 мая 2018 г.). «Дешевая нефть убила парусные корабли. Теперь они вернулись и полностью трубчатые». Проводная Великобритания. Получено 29 мая 2018.
  18. ^ "Norsepower". www.norsepower.com. Получено 2016-11-25.
  19. ^ С помощью энергии ветра Флеттнера. В: Международный морской журнал Hansa, 9/2018, Гамбург 2018, стр. 58/59
  20. ^ «Роторные паруса, установленные на борту танкера Maersk, заняли первое место в мире». 30 августа 2018 г.
  21. ^ "Norsepower Rotor Sails подтвердила экономию 8,2% топлива и связанного CO2 в проекте Maersk Pelican". 24 октября 2019 г.
  22. ^ Доставка, зеленый (13 марта 2019 г.). «Blue Planet Shipping получает награду GREEN4SEA Dry Bulk Operator». БЕЗОПАСНОСТЬ. Получено 6 апреля 2019.
  23. ^ "Видео: Система ротора ANEMOI Flettner - MV Afros Sailing". 4 июня 2018.
  24. ^ "Видео: ANEMOI moving Flettner Rotor System - причал MV Afros". 26 ноября 2018.

внешняя ссылка