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Doppelpropeller für Wasser- und Luftfahrzeuge. Bei den bisherigen
Ausführungen von Schiffsschrauben in Verbindung mit feststehenden Gegenpropellern
war der Durchmesser des Gegenpropellers stets gleich oder nur wenig kleiner als
der Durchmesser des Hauptpropellers. Die Absicht war hierbei, die starke tangentiale
Wasserbewegung, welche bei der fast allgemein üblichen konstanten Steigung des Hauptpropellers
bekanntlich an der Flügelspitze in verstärktem Maße auftritt, durch die feststehenden
Leitschaufeln auch noch am Schraubenumfang möglichst auszunutzen. Um den letzteren
Zweck noch weiter durchzuführen, wurde sogar vorgeschlagen, den Gegenpropeller noch
größer als den Hauptpropeller auszuführen.
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Diese Ausführungsarten, bei welchen also der Gegenpropeller im Durchmesser
größer, gleich oder nur wenig kleiner als der Hauptpropeller ist, haben im praktischen
Betriebe erhebliche Schwierigkeiten gezeigt, da natürlich die äußeren Teile des
Gegenpropellers sehr leicht Beschädigungen bei zufälligem Anfahren des Schiffes
an einer Böschung oder auf Grund ausgesetzt sind. Auch hat sich durch die Erfahrung
ergeben, daß durch die starke rhythmische Veränderlichkeit in der Strömungsrichtung
der äußeren Wasserfäden, j e nachdem der Flügel des Hauptpropellers im Drehsinne
noch mehr oder weniger von einem Flügel des Gegenpropellers entfernt ist, eine starke
Inanspruchnahme der äußeren Flügelteile des Gegenpropellers- auf- Verbiegung entsteht.
Diese Inanspruchnahme wird naturgemäß um so größer, je mehr der Durchmesser des
Gegenpropellers an denjenigen des Hauptpropellers heranreicht oder diesen sogar
noch übertrifft. Dementsprechend muß auch in diesem Fall der Flügel des Gegenpropellers
an den inneren Teilen verstärkt werden, was wiederum den Nachteil eines vergrößerten
achsialen Strömungswiderstandes zur Folge hat. Der Gewinn am äußeren Umfang wird
daher wieder teilweise durch den Verlust bei den inneren Teilen aufgewogen; außerdem
ergibt sich natürlich durch die Verstärkung ein größeres Gewicht.
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Bei der vorliegenden Neuerung ist in Berücksichtigung dieser Umstände
der Durchmesser des Gegenpropellers absichtlich nicht unerheblich kleiner als der
Durchmesser des Hauptpropellers angenommen, und zwar hat sich bei den neuesten Ausführungen
das etwa o,9- bis höchstens o,95 fache des Durchmessers des Hauptpropellers als
praktische obere Grenze herausgestellt. Um diese Ausführungsart ohne Einbuße an
der zu erzielenden höchstmöglichen Verbesserung des Propellerwirkungsgrades zu ermöglichen,
ist bei vorliegender Neuerung die weitere Bedingung hinzugenommen, daß der Hauptpropeller
veränderliche Steigung, und zwar radial nach innen zunehmend, besitzt.. Auf diese
Weise wird mit Absicht der tangentiale Wasserangriff am Anfang sanfter und dafür
in der Mitte verstärkt. Die äußeren Flächenteile des Gegenpropellers können daher
unter diesen Umständen wegfallen, da der nur noch verhältnismäßig geringe erzielbare
Gewinn durch deren Verdrängungs- und Reibungswiderstand aufgezehrt würde. -Die verstärkte
tangentiale Bewegung des Wassers in den mittleren Teilen zieht #natürlich um so
mehr die Notwendigkeit der Anbringung
des Gegenpropellers nach sich
und wird auch der Wirkungsgrad des Gegenpropellers unter diesen Umständen besonders
günstig.
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Mannig@ache-Zrfahrfnggn mit gewöhnlichen, für sich alleiri-drbeite_nden
.Propellern haben ge--zeigt, Il-`ela.lL° @ränderlichkeit der Steigung keine nennenswerte
Wirkungsgradverbesserung ergibt. Erst beim Zusammenarbeiten mit einem Gegenpropeller,
dessen Durchmesser nicht unerheblich kleiner als der Hauptpropeller ist, wird die
Anwendung einer radial nach innen zunehmenden Steigung des Hauptpropellers.logisch
und kommt dann deren Vorteil zum Ausdruck. Die beiden Bedingungen, -kleinerer Durchmesser
des Gegenpropellers und -radiale Steigungszunahme des Hauptpropellers, ergänzen
sich noch dadurch, daß mit dieser Ausführungsart auch ein praktischer Vorteil, und
zwar ein kleinerer und daher betriebssicherer, leichterer und billigerer Gegenpropeller
verbunden ist.
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Im allgemeinen kann man diese beiden Bedingungen so fassen, daß der
Gegenpropeller um so kleiner sein kann, je größer die Veränderlichkeit der Steigung
bzw. deren Zunahme nach innen beim Hauptpropeller ist. Im allgemeinen wird man bei
der oben angegebenen Wahl des Durchmessers des Gegenpropellers die Veränderlichkeit
der Steigung des Hauptpropellers zu etw=a 2o bis a5 Prozent der mittleren Steigung
(auf 0,7 R) wählen. Diese Veränderlichkeit hängt auch von der Wahl des mittleren
achsialen Slips ab, indem natürlich die kleinste Steigung am Umfang nicht kleiner
sein soll als diejenige, die sich aus dem Schiffsweg minus mittlerem V orström errechnet.
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Eiei schnellen Schiffen mit hoch belastetem Propeller und daher auch
verhältnismäßig höherem achsialen Slip kann eventuell die Steigungsveränderung noch
größer als vorstehend angegeben und der Durchmesser des Gegenpropellers - noch kleiner
als das etwa o,g fache des Hauptpropellers -gewählt werden.
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Die gegenseitige Abhängigkeit des Durchmessers des Gegenpropellers
zur Steigungsveränderung des- Hauptpropellers kann eine umgekehrt lineare sein,
sie kann auch durch irgendein anderes, inngekehrt abnehmendes Gesetz bestimmt -sein.