In einem anderen Forum behauptet ein Zeitgenosse folgendes:
Ich habe zwei verschiedene Quellen, die besagen, dass die Kreuzer der Ticonderoga Klasse aus voller Fahrt vorwärts in nur zwei Schiffslängen zum stehen kommen können. Bei ihnen ist zum erstenmal die Blattverstellung eingeführt worden, man kann also innerhalb von einer Sekunde aus voller Fahrt vorwärts auf volle Fahrt rückwärts schalten.
Hatten wir das nicht schon mal? Stimmt das so?
Das ist physikalisch völlig unmöglich. Selbst bei sofortiger und perfekter Umkehr des Antriebes, braucht das Schiff mindestens solange auf 0, wie es vorher von 0 auf Vmax benötigt hat :)
Die kinetische Energie die hier aufgezehrt werden muss, beträgt in etwa [1/2 Schiffsmasse in kg mal Geschwindigkeit² in m/s] - Fahrtverlust durch Wasserwiederstand.
Bei 9600 tonnen und 30 kn also um 1,1 Mio KN.
Hm, die Erklärung leuchtet mir nicht ganz ein... Wenn die gegen einen Felsen kracht, geht es ja noch schneller... *zwinker*
Spaß bei Seite...
Ich denke, dass selbst wenn sie tatsächlich sofort die Wellen gegen drehen könnte, den Maschinisten doch alles um die Ohren fliegen würde... Im Prinzip sind es ja nur die Propeller und der Schiffsrumpf, die da bremsen, oder? Da hält ja keiner ein Paddel raus oder schießt einen Bremsfallschirm...
Die schießen bestimmt mit der 12,7 cm vorraus und feuern alle Raketen nach achtern ab, die Amis können das!
Zitat von: Ritchie am 27 Mai 2008, 12:51:32
Das ist physikalisch völlig unmöglich. Selbst bei sofortiger und perfekter Umkehr des Antriebes, braucht das Schiff mindestens solange auf 0, wie es vorher von 0 auf Vmax benötigt hat :)
Hm. Die Schrauben können doch "einfach so" angehalten und auf voll zurückgedreht werden. Es ist nur nicht klug..Abgesehen davon kannstu ja auch bei einem Podantrieb einfach den Pod drehen. Die Frage ist dann halt "nur" wie lange du brauchst bis du stehst. Deswegen finde ich deine Erklärung nicht sonderlich einleuchtend..oder ich missversteh dich da.
Moin! Vielleicht klärt dieser text auf.
Zitat aus Wiki:
"......... Laut der US Navy sind die Schiffe im Notfall oder bei Übungen in der Lage, innerhalb von zwei Schiffslängen aus voller Kraft voraus aufzustoppen. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz von Verstellpropellern;
das heißt die Propellersteigung wird von ,,Voraus" auf ,,Zurück" gestellt, ohne Motor oder Getriebe umsteuern zu müssen."
http://de.wikipedia.org/wiki/Ticonderoga-Klasse_(Kreuzer)
Gruß Michael
Diese Notmanöver ist tatsächlich möglich, wenn auch äußerst materialmordend. Lord Crudelito hat recht, nicht die Welle wird umgekehrt sondern die Steigung der Propeller. Was das für die Lager bedeutet kann sich jeder selbst ausrechnen.
Genau mit dieser Technik der Steuerung über Drehzahl und Steigung werden ja auch die sehr guten Beschleunigungswete der Fregatten erzielt.
Axel
Hallo Ritchie,
ich fürchte da liegst Du nicht ganz richtig. :MZ:
Hab mal ein paar Zitate aus anderen Thread`s zusammen gesucht,da z.B. Big A nun wirklich vom Fach ist gehe ich mal stark davon aus das seine Aussagen stimmen.
Zitat von En Echelon im Thread :Vollbremsung Schlachtschiff
Möglich wäre das nur, wenn die Iowas Verstellpropeller hätten. Da müssen dann keine Maschinen umgesteuert werden oder rotierende Massen gestoppt und wieder in Schwung gebracht werden.
Die Fregatten ab F122 (Bremen) haben das. Für ein Notstopp legen die einfach die Propellersteigung auf negativ und erreichen damit bei gleicher Drehrichtung eine volle Schubumkehr. Damit stoppen die von 30 kn innerhalb einer Schiffslänge auf. Für einen Kavalierstart sind die auch gut: GT auf volle Umdrehungen bei null Propellersteigung, dann die Steigung rein und ab geht's. Das reicht dann für 10 Knoten pro Schiffslänge. Bei 30 kn ist aber Schluß.
Zitat von Big A im Thread:Deutsche Marinerüstung.
Als "Altgefahrener" auf beiden Fregattentypen muß ich natürlich auch meinen Senf dazu geben:
Also: 120 hat deutlich mehr "Bremsweg" gebraucht, die Anlagen stammten ja auch aus Mitte der 50er Jahre und waren nicht Rechnergesteuert. Die Umstellung erfolgte mehr oder weniger "von Hand" nach Tabelle, F 122 hatte tatsächlich eine Aufstoppstrecke von 1 Schiffslänge, was aber nicht so häufig gemacht wurde, da sehr materialbelastend. Entscheidender war die Beschleunigung wie im erwähnten Thread ja erwähnt, um mit einem "speed burst" - Manöver schnell ein U-Boot in die Zange nehmen zu können.
Wie gesagt, bei der Beschleunigung bis ca. 28 kn konnte keine andere Einheit mithalten weder Schnellboote noch 103 (hallo Sven...)
Gruß, :MG:
Manfred
Ich nehme mal das böse Wort mit B wie Bismarck in den Mund..
@Albatros:Du zitierst hier, die IOWA im Zusammenhang mit Verstellpropeller.
Die Bismarck hatte aber schon Verstellpropeller o.Ä. oder? Soweit ich weiß wurde doch versucht mit den Schrauben zu steuern! Oder ging es da ganz anders zu?
Nee, bei "BS mit Schrauben steuern" war gemeint, Backbord- und Steuerbordwelle in jeweils entgegengesetze Richtungen laufen zu lassen, um eben nach Backbord oder Steuerbord zu steuern oder aber einfach nur den Kurs gegen Wind und Strömung zu halten.
Hat ja bekanntlich nicht funktioniert, wie wir übrigens heute vor 67 Jahren gesehen haben...
BS und auch Iowa hatten keine Verstellpropeller, sprich konnten nicht die Steigung (sagt man das so?) der einzelnen Propellerflügel verstellen.
Mir war nicht bekannt, dass moderne Schiffe derartige Beschleunigungen erzielen können. Wenn es eine Fregatte auf einer Strecke von 400 m auf 30 kn schafft, kann sie natürlich auch genausoschnell stoppen bei totaler Schubumkehr.
Hab mal bei Korotkin was zu einer Kollision zwischen Passagierdampfer und englischem Kreuzer gelesen (vor WK I). Da war eine Stoppstrecke von 7 sm für das Passagierschiff angegeben. Weiter wurde ausgeführt, dass allen Beteiligten die Unvermeidbarkeit der Kollision schon minuten vorher klar war :)
Habe mich gerade noch mal bei den Technikern in meinem Dezernat rückversichert, die Stoppstrecke von zwei Schiffslängen ist tatsächlich erprobt worden, auf der Typeinheit der 122 mussten darauf hin sechs mal die Drucklager ausgewechselt werden... (honi soit qui mal y pense...).
Mit der Unvermeidbarkeit von Kollisionen kann ich noch eine Geschichte beisteuern. Habe mal einen Lehrgang "Fahren nach Radarsicht" an der damaligen Ortungsschule (jetzt Operationsschule) mitgemacht, da fuhren Zivile wie Krieger nach Radar. Die Zivilen wurden immer nervös, wenn man den "Auftrag" bekam an einen Kontakt heranzustaffeln und mal nachzusehen, wer das ist. Das kommt recht häufig vor, wenn einer ohne sich anzumelden ins Verkehrstrenngebiet Nordsee einfuhr. Die Zivilen haben immer Sorge gehabt es würde eine Kollision geben. Nun ja, dann durften wir Krieger auchmal einen zivilen Dergl fahren und wir haben sie alle auf Grund gesetzt, weil wir einfach die Träghiet der Masse und der Maschine unterschätzt haben (wer kennt nicht noch das Uraltcomputerspiel "Ports of Call"?). Anschließend konnten wir aber auch gut nachvollziehen, warum die immer so nervös reagierten, wenn wir mal aus der Schlechtwetterfront herankamen... :wink:
Axel
@Ritchie,
meinst du die Kollision zwischen "Olympic" und "Hawke"?
Da steht nichts von Stopstrecke etc. Wäre in dem Fall auch unwichtig, da beide Schiffe auf parallelen Kursen liefen und ein anderers hydrodynamisches Problem die Ursache der Kollision war.
Zitat von: Ritchie am 27 Mai 2008, 14:56:33
Mir war nicht bekannt, dass moderne Schiffe derartige Beschleunigungen erzielen können. Wenn es eine Fregatte auf einer Strecke von 400 m auf 30 kn schafft, kann sie natürlich auch genausoschnell stoppen bei totaler Schubumkehr.
...
Das ist der Teil in Deiner Argumentation, den ich so recht nicht verstehe! Du schreibst ja auch weiter oben im Thread ganz dezidiert, dass das Schiff ebensolange zum Bremsen brauche wie zum Beschleunigen.
Warum?!
Sind das nicht zwei ganz, ganz entschieden verschiedene Vorgaenge? Beim Beschleunigen muss das Schiff wohl oder uebel so gefahren werden, dass die Propeller noch linear angestroemt werden sonst ist da einfach kein Wasser um sich 'dran abzustossen'. Auch hat der Dampfer das Problem, dass die zunehmende Eigengeschwindigkeit zu Ungunsten der Propeller wirkt. Je schneller der Dampfer wird, desto weniger effektiv wird das Wasser nach Hinten geschaufelt.
Beim Bremsen hast Du einen ganz anderen Effekt. Das von vorne infolge der Eigenfahrt anstromende Wasser bietet Dir einen wunderbaren Widerstand gegen den schlagartig rueckwaerts drehenden Propeller. Und die Anstroemung ist total egal. Alles was Du brauchst ist genuegend Wasser um Bewgungsenergie in Schaum zu verwandeln.
Ich wuerd mal vermuten jeder Dampfer, bei dem die Umsteuerzeit vom AK voraus auf AK zurueck vernachlaessigbar ist, wird schneller aufstoppen als er beschleunigt.
Ciao,
Ufo
ZitatWäre in dem Fall auch unwichtig, da beide Schiffe auf parallelen Kursen liefen und ein anderers hydrodynamisches Problem die Ursache der Kollision war.
Stimmt, die haben sich angesaugt, ist auch immer die Gefahr bei RAS-Manövern
ZitatIch wuerd mal vermuten jeder Dampfer, bei dem die Umsteuerzeit vom AK voraus auf AK zurueck vernachlaessigbar ist, wird schneller aufstoppen als er beschleunigt.
Moin Ufo, Du vermutest richtig...
Axel
ZitatWäre in dem Fall auch unwichtig, da beide Schiffe auf parallelen Kursen liefen und ein anderers hydrodynamisches Problem die Ursache der Kollision war.
Stimmt, die haben sich angesaugt, ist auch immer die Gefahr bei RAS-Manövern
Ja, diesen Effekt hab´ ich mal bei einem kleinen Match mit einer anderen Segelyacht in der Adria erlebt - man ist da absolut chancenlos - sehr gefährlich!
Bei uns ist´s aber noch mal gut gegangen und wir haben den Jungs ( Italienern :-D ) ganz schön den Wind aus den Segeln genommen ...
@Big,
wird "Olympic"-"Hawke" als Präzedenzfall in der Marine benutzt, um auf die Gefahren bei RAS-Manövern hinzuweisen?
Das Schiff stoppt natürlich schneller, als es beschleunigt :) Der Energieverlust durch die Reibung des Schiffskörpers im Wasser wirkt ja beim Bremsen positiv und beim Beschleunigen negativ.
Mir war nur überhaupt nicht bewußt, dass solche Werte von 2 Schiffslängen überhaupt machbar sind. Der physikalische Ansatz stimmt aber, egal wie lange die Brems- und Beschleunigungswege nun tatsächlich sind. Bin halt davon ausgegangen, dass so ein Schiff ein paar kilometer braucht, um auf 30 kn zu kommen :(
@Spee
Ja das war Olympic vs. Hawke, wobei das hier natürlich falsch ist, die hatten ja ein ganz anderes Problem.
In dem Kapitel über Kollisionen ist aber auch ein Vorfall mit zwei englischen Schlachtschiffen in den 30er Jahren beschrieben, da wurde das wohl erwähnt.
Und jetzt mach ich auch mal "pieps" und kommentiere a bissl:
Beim Bremsen hast Du einen ganz anderen Effekt. Das von vorne infolge der Eigenfahrt anstromende Wasser bietet Dir einen wunderbaren Widerstand gegen den schlagartig rueckwaerts drehenden Propeller. Und die Anstroemung ist total egal. Alles was Du brauchst ist genuegend Wasser um Bewgungsenergie in Schaum zu verwandeln.
Eben letzteres bitte nicht! Schön langsam die Steigung der Propellorblätter auf Null und dann negativ verändern ... damit ja nicht die Strömung abreißt und kavitatives Gesprudel entsteht.
Sonst nehm ich nur die Fahrt raus, und hab keinen "bremsenden Rück-Antrieb"
Schließlich will ja die Schraubenwirkung in das Medium Wasser, und nicht in einer Gasblase verpuffen.
(Vergleichbar beim Notmanöver auf Eisfahrbahn: auskuppeln, Rückwärtsgang rein und gaaanz sachte wieder einkuppeln - hat mir mal mit einem L 300 -Hinterradantrieb, Gewicht vorne- geholfen, das seitlich wegrutschende Fahrzeug spurtreu zu halten. Mensch hab ich geschwitzt!)
@Lord Crudelito: guckst du http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,2550.0.html
Ciao,
Harold
@Ritchie,
"Hood" gegen "Renown" am 22.1.1935.
Ist schon schwer vorstellbar, daß zwei Schiffe miteinander kollidieren, die noch etwa 1,5km voneinander entfernt sind und 4 Minuten bis zum Zusammenstoß brauchen.
Zitat von: ufo am 27 Mai 2008, 15:57:54
desto weniger effektiv wird das Wasser nach Hinten geschaufelt.
Vielleicht mal zur Info und zum geraderücken des Weltbildes:
So ein Schiffspropeller funktioniert zum Hauptteil nicht nach dem Prinzip Masse nach hinten weg werfen, sondern Schraube in die Wand drehen.
Wie Harold schon so schön sagt:
Zitat von: harold am 27 Mai 2008, 16:55:49
die Schraubenwirkung
[im]
Zitat von: harold am 27 Mai 2008, 16:55:49Medium Wasser
@ Harold
Wer mag schon Kavitation, plötzlich haste Lochfraß im Propeller und nach dem Notstopp ist die Beschleunigung im Ar... :wink:
Zitat von: Peter Strasser am 27 Mai 2008, 18:49:53
Zitat von: ufo am 27 Mai 2008, 15:57:54
desto weniger effektiv wird das Wasser nach Hinten geschaufelt.
Vielleicht mal zur Info und zum geraderücken des Weltbildes:
So ein Schiffspropeller funktioniert zum Hauptteil nicht nach dem Prinzip Masse nach hinten weg werfen, sondern Schraube in die Wand drehen.
kratz am Kopf,.....da bin ich mir nicht ganz so sicher. :MV:
Schiffspropeller wirken auf der einen Seite mit Sog und auf der anderen mit Druck wobei die Seite auf der Druck erzeugt wird in der Regel die größten Anteil am Vortrieb hat.Das paßt glaube ich nicht so ganz mit ..........wie Schraube in die Wand.
Aber da kommt bestimmt gleich was Aufklärendes von Harold....... :MZ:
Gruß, :MG:
Manfred
Na denn hoff ich mal, dass er uns aufklärt. :MV:
Du darfst aber auch... :-D
:MZ:
Da ich für Herrn Albatros eh nicht glaubwürdig sein dürfte, lass ich mal Prof. Dr.-Ing. Schneekluth sprechen (siehe Anhang).
Wenn der auch nicht glaubwürdig ist, dann bau ich auf Harold...
"SCHNEEKLUTH nicht glaubwürdig" .... find´ ich gut! :MLL:
Also zu Schrauben / Propellergeometrie hatten wir da mal doch was ...
http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php/topic,2136.0.html
"Schiffspropeller wirken auf der einen Seite mit Sog und auf der anderen mit Druck wobei die Seite auf der Druck erzeugt wird in der Regel die größten Anteil am Vortrieb hat."
...großes Räusperzeichen (grrruntz.pfchchch)...
Einerseits ja. Die Blattgeometrie ist natürlich auf den bestmöglichen Vortrieb hingeschneidert.
Dazu gehören natürlich auch "hohle" Profile, oder "skew back tips".
"Sog" macht das aber mitnichten - Wasser ist nicht kompressibel wie zB Luft. Druckausgleich über verschiedene Anströmgeschwindigkeiten eben.
Andererseits nein. Auch eine noch so sehr auf Vortrieb ausgelegte Schraubengeometrie bei Verstellpropellern ist ganz selten "hohl".
D.h. das "einzige" was passiert, wenn die Blätter auf einmal negative Anstellwinkel haben ist, dass die Spitzen viel eher zur Kavitation neigen als die inneren Profile,
(http://premium1.uploadit.org/harold//SchraubeRueckw1.jpg)
...innen gehts noch gemütlich zu, weiter außen ist der Stellwinkel schon so steil, dass Kavitation mehr als wahrscheinlich ist. Also entweder Umdrehungszahl runter, oder gaaanz zart anstellen.
Ansonsten Gesprudle, und keinerlei Wirkung zurück.
Sollten dann weitere Fragen zur Thematik auftreten, verweise ich auf folgende Expertin:
(http://premium1.uploadit.org/harold//schreckscharube1.jpg)
...die auch Hrn Schneekluth noch so einige "Fußnoten" in Bezug auf Stellwinkel abringen dürfte.
:MLL: Harold
(Aufklärungs-Unterichts-Modus over)
Forenmitglieder unter 18, ... die Rede ist von dem blauen Dings da unten, jaaah? Nur damit wir uns verstehn, gell.
Guten Morgen alle miteinander,
darf ich auch mal noch ein paar Stichpunkte anbringen ?
Ich dachte schon Kavitation kommt gar nicht mehr als Argument.
Da wären noch :
- der Radeffekt ( bei zwei gegenläufigen Schauben vielleicht nicht ganz so das Problem )
- die besch... Anströmverhältnisse bei Rückwärtsfahrt ( der Rumpf ist ja wohl für die Vorwärtsfahrt optimiert )
- meist haut der " Gegenschub " auch zum großen Teil gegen den Rumpf und mindert den Wirkungsgrad des Bremseffektes ( da fliegen einem im Heckbereich unter Deck die Ohren vom Stamm ) - Harold sag doch auch mal was :-) - du als Rumpfexperte !! :roll:
- und nicht zu vergessen die nachlassende bis nicht vorhandene Ruderwirkung ( bei nachlassender Geschwindigkeit nimmt die Ruderwirkung durch die ebenfalls nachlassende Anströmung immer mehr ab - der Schub geht ja meist dann vom/von den Rudern weg ) und das bei stärker wirkendem Radeffekt
Also der Rudergänger hat auch richtig Stress.
Mal abgesehen vom bereits beschriebenem Flurschaden an den Lagern.
Solch ein Aufstoppmanöver sollte man sich sehr gut überlegen.
Geschicktes Ausweichen in Vorausfahrt bringt möglicherweise mehr Punkte.
Bis dann.
Jan :MG:
Wäre denn ein derartiges Beschleunigen und Aufstoppen als taktisches Element einsetzbar?
Wie hätte wohl manches Artillerieduell der Vergangenheit ausgesehen, wenn die Pötte ständig wechselnde Fahrtstufen angewendet hätten?
Keine Gefechtskehrtwendung sondern einfach "Geschwader halt!"
@Spee
Zitatwird "Olympic"-"Hawke" als Präzedenzfall in der Marine benutzt, um auf die Gefahren bei RAS-Manövern hinzuweisen?
Zumindest hat das mein Lehrer in Schiffsbau (Harald Fock, den wir als letzte Crew noch geniessen durften, und das meine ich nicht ironisch, einen besseren gab's kaum) das mal erwähnt und ich hab's dann auch in der Bücherei der MSM nachgeschlagen
@ritchie
ZitatWäre denn ein derartiges Beschleunigen und Aufstoppen als taktisches Element einsetzbar?
Aber ja, insbesondere bei der U-Jagd, hatten wir mal in einem anderen Thread, finde ich bloss nicht auf die Schnelle, in Zusammenarbeit mit Helos und anderen ASW - Einheiten wir mal schnell gesprintet (Speed-Burst) dann wieder aufgestoppt ( wenn auch meist nicht mit AK) um zu horchen etc.
ZitatWie hätte wohl manches Artillerieduell der Vergangenheit ausgesehen, wenn die Pötte ständig wechselnde Fahrtstufen angewendet hätten?
Keine Gefechtskehrtwendung sondern einfach "Geschwader halt!"
Das glaube ich weniger, da insgesamt eine Kursänderung schneller gewesen wäre
Axel
@Ritchie,
denke bitte an die bewegte Masse. 6.000t-Fregatte gegen 25.000t-Linienschiff!
Zitat von: harold am 27 Mai 2008, 16:55:49
Und jetzt mach ich auch mal "pieps" und kommentiere a bissl:
Beim Bremsen hast Du einen ganz anderen Effekt. Das von vorne infolge der Eigenfahrt anstromende Wasser bietet Dir einen wunderbaren Widerstand gegen den schlagartig rueckwaerts drehenden Propeller. Und die Anstroemung ist total egal. Alles was Du brauchst ist genuegend Wasser um Bewgungsenergie in Schaum zu verwandeln.
Eben letzteres bitte nicht! Schön langsam die Steigung der Propellorblätter auf Null und dann negativ verändern ... damit ja nicht die Strömung abreißt und kavitatives Gesprudel entsteht.
Sonst nehm ich nur die Fahrt raus, und hab keinen "bremsenden Rück-Antrieb"
Schließlich will ja die Schraubenwirkung in das Medium Wasser, und nicht in einer Gasblase verpuffen.
...
Ciao,
Harold
Jaaa – aber ist das nicht gewissermassen das 'perfekte Schiff', welches eben nur auf dem Papier und in den Koepfen von Marinearchitekten existiert?
Schon klar, dass man eigentlich wollen wuerde dass die Stroemung ganz effizient und butterweich umgekehrt wird.
Wird sie das?
Ich hab noch nie eine Ticonderoga oder auch nur irgend etwas in der Groessenordnung einen crash stop machen sehn. Ist das so butterweich? Kennt jemand Photos von sowas?
Wenn die Marineschlepper in Faslane aufstoppen schaut das manchmal aus, als haetten die einen grossen Tauchsieder unterm Heck angeschaltet. Sicher ist das nicht gewollt und nicht 100% effizient aber ist das vermeidbar?
Alles was ich so ad hoc zu Kavitation aus dem Hut zaubern koennte ist ein altes Paper von Pustoshny und Kaprantsev von einem Schiffbau Institut in St. Petersburg. Die hatten mit Unterwasserkameras Kavitationsbildung an einer Faehre mit Podantrieb beguckt. Neben einigen Uebeln beim Crash Stop beschrieben die auch das Problem, dass der Dampfer Luft unterm Heck ansaugt wenn er die Pods bei voller Fahrt zum Bremsen herumschwenkt. Die Arbeit ist aber von 2001. Da mag es inzwischen effizientere Sachen geben. Aber ich denke generell sind Schiffhecks schlecht geeignet fuer solche Bremsmanoever und neigen leicht dazu Luft in den Propellerstrom zu saugen.
Ich haette immer gedacht dass ein Grossteil der Bremswirkung bei Schiffsantrieben mit "Schubumkehr" (Pods, Verstellpropeller) darauf beruht Vortrieb durch Turbulenz zu vernichten und diese Turbulenz und den Wasserwiderstand des Rumpfes das Bremsen erledigen zu lassen.
Koennen solche System so relativ ad hoc effektiven Ruecktrieb erzeugen?
Wie schnell kommt denn so ein moderner Marinedampfer von Full Ahead auf Full Astern? Wenn das so in etwa Bremsmanoever mal zwei ist, dann habe ich die Zeit die es braucht Ruecktrieb aufzubauen vollkommen ueberschaetzt.
Wenn das Schiff aber nach dem Aufstoppen erstmal eine Weile duemplt bis es ernsthaft ruckwaers dampft, dann beruht die Bremswirkung doch zu einem gut Teil darauf einfach 'nur' Vortrieb zu vernichten und es braucht Zeit bis sich eine effektive Propelleranstroemung fuer Rueckwaertsfahrt aufgebaut hat.
Ufo
Zitat von: Peter Strasser am 27 Mai 2008, 18:49:53
Zitat von: ufo am 27 Mai 2008, 15:57:54
desto weniger effektiv wird das Wasser nach Hinten geschaufelt.
Vielleicht mal zur Info und zum geraderücken des Weltbildes:
So ein Schiffspropeller funktioniert zum Hauptteil nicht nach dem Prinzip Masse nach hinten weg werfen, sondern Schraube in die Wand drehen.
...
Auf die Gefahr hin mein schraeges Weltbild zu offenbaren ...
Ich muss gestehen, dass mir Dein Einwand fuer Schiffe, die in Knetgummi fahren total einleuchtet.
In Wasser denke ich hinkt der Vergleich mit der Schraube im Holz denn doch. Schiffsschrauben erzeugen denn ja doch einen Schraubenstrom der sich nach achtern vom Schiff weg bewegt und in dem man so wunderbar Ruder plazieren kann.
Ein Dampfer, der am Bug vertaeut ist, die Schraube laufen laesst und sein Ruder entsprechend einschlaegt bekommt sein Heck vom Quai weg. Wie geht das wenn da nicht ein Strom von Wasser ist, der aktiv nach hinten bewegt wird?
Verzeih die Nachfrage – moeglicherweise entging mir ein wichtiger Punkt in Deinem Einwand?
Ufo
ZitatEin Dampfer, der am Bug vertaeut ist, die Schraube laufen laesst und sein Ruder entsprechend einschlaegt bekommt sein Heck vom Quai weg.
Das nennt man "Eindampfen in die Spring", ist aber bei bestimmten Schiffen nicht unbedingt zu empfehlen, denn wnn der Winkel zu ungünstig wird kann die Sonaranlage im Dom beschädigt werden.
Das Manöver läuft wie folgt:
Alle Leinen los und ein bis auf Spring,
Ruder zur Pier,
Aussenmaschine einen Pull voraus
bei Abklappen Mittschiffs
beide zurück geringste / kleine
wenn frei von Pier und Einheit macht Fahrt achteraus
Spring los und ein
wenn frei, Ruder umwerfen, Innenmaschine einen Pull voraus,
wenn Bug frei von Pier zeigt
beide voraus
Auf Fregattens wird dabei normalerweise mit Drehzahl und Steigung gearbeitet, erst bei höheren Fahrtstufen wird nur noch bei konstanter Drehzahl über Steigung die Fahrtstufe geregelt
Axel
So hab mal Nachforschungen angestellt, für alle Zweifler:
Crash STop (http://www.youtube.com/watch?v=M3qDUY2VTB4)
Hallo Commander3,
das kann man so nicht vergleichen. Dein Beispiel befindet sich in Gleitfahrt. Das ist qualitativ ein anderer Zustand als Verdrängerfahrt. Per Definition verdrängt ein Fahrzeug in Gleitfahrt weniger Wasser (- masse ), als es selbst wiegt. Diesen Zustand erreicht man erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit. Wie Wasserski. Aus dieser Geschwindigkeit heraus wirkt das Aufstoppen ganz anders als aus der Verdrängerfahrt heraus.
@ Big A
Eindampfen in die Spring sehr schön beschrieben top
Kleine Ergänzung : dieses Manöver funktioniert auch mit der Achterspring.
Alle Leinen los und ein bis auf Achterspring,
Ruder zur Pier, oder mittschiffs ( hab sowieso kaum Ruderwirkung )
Aussenmaschine einen Pull zurück
bei Abklappen mittschiffs
Ruder mittschiffs, oder lassen
beide voraus geringste / kleine
wenn frei von Pier und Einheit macht Fahrt voraus
Spring los und ein
Ruder weg von der Pier ( Drehpunkt der Einheit beachten, sonst knallt das Heck an die Pier )
beide voraus - u n d ab geht er
Das Abklappen dauert etwas länger ( kurzer Hebel ) dafür spare ich mir das Hin und Her im Nachgang. Hierbei läßt sich der Radeffekt auch wirksam einsetzen.
Also dann.
Jan :MG:
@ Commander3
Der Firestorm 36 (http://www.metalcraftmarine.com/html/firestorm_36.html) benutzt zum Vortrieb Wasserstrahlantriebe. Das ist dann so wie der Apfel/Birnenvergleich.
Ein Waterjet funktioniert nämlich nach dem Prinzip "Masse weg werfen", damit kannst Du natürlich einfach schnell die Wurfrichtung ändern.
Zitat von: Peter Strasser am 28 Mai 2008, 16:50:12
...
Ein Waterjet funktioniert nämlich nach dem Prinzip "Masse weg werfen", damit kannst Du natürlich einfach schnell die Wurfrichtung ändern.
Ich gestehe ich kann Dir immer noch nicht so recht folgen.
Da scheint ein fundamentaler Unterschied zu sein zwischen Strahlantrieb und Propellerantrieb?!
Welcher?
Du schreibst der Strahlantrieb wirkt nach dem Prinzip "Masse weg werfen".
Klar.
Und der Propeller? Der doch auch!
Strahlantrieb bewegt geringe Mengen Wasser mit grosser Geschwindigkeit;
Propellerantrieb bewegt einfach nur grosse Mengen Wasser mit geringer Geschwindigkeit.
Aber der Propeller bewegt auch Wasser. Natuerlich tut er das. Er schaufelt buchstaeblich Wasser nach hinten.
Eine moderne Schiffsschraube von einem Ultra Large Container Carrier hat so rund neun Meter Durchmesser, anderthalb Meter Laenge und eine Blattsteigung von vielleicht fuenf Metern. Die dreht sich mit vielleicht 100 Touren pro Minute. Der Dampfer mache mal 25 kn relativ zur See also rund 0.5 Meter pro Sekunde. Dann braucht die Schraube 10 Sekunden um einmal ihre eigene Steigung zu durchlaufen.
In den 10 Sekunden dreht die sich aber nicht einmal um sich selbst (analog zum Schraube in die Wand drehen!) sondern knapp 17 mal!
Das heist eine von den 17 Umdrehungen ist neutral und kompensiert gerade mal die Eigenbewegung des Propellers. Die anderen 16 Umdrehungen sind nur moeglich, wenn viele hundert Tonnen Wasser nach hinten in den Schraubenstrom geschoben werden – gewissermassen nach dem Prinzip "Masse weg werfen". Einfach nur erheblich mehr Wasser und dafuer erheblich langsamer als bei einem Waterjet.
Und der Waterjet Antrieb erlaubt natuerlich auch nur dann solche Manoever wie in dem Video, wenn er schwenkbar ist. Ein Schiff mit fest eingebautem Waterjet ist genauso gut oder schlecht lenkbar wie ein gleichartiges Propeller getriebenes Schiff und bremsen koennen die im Gegensatz zu Propeller getriebenen Schiffen haarstraeubend schlecht.
(Es sei denn man nimmt zum Anhalten im Roten Meer einen grossen Stein zur Hilfe.)
Hm – Du siehst ich habe offenbar irgendwo einen Punkt in Deiner Argumentation uebersehen. :|
Aber das laesst sich gewiss beheben. :-)
Ufo
Ja, hast recht, ist alles das selbe.
Der Bohrer übrigens auch, der schiebt ja die Wand nach hinten weg. Ist halt alles eine Frage des Standpunktes.
Und so wie ein Bohrer, von der Bohrerspitze aus gesehen, die Wand weg schiebt, schiebt der Kontainerdampfer den Atlantik, Passifik oder Indik weg. Damit hätten wir auch gleich das Rätsel der Erdrotation geklärt.
In diesem Sinne, Prost :OuuO:
PS: Du kennst schwenkbare Waterjets? Cool, Beispiel?
PPS: Was passier, wenn Du das Ruder am Bug positionierst, es ist dann ja nicht im Schrauben(Propeller)strom?
Zitat von: Peter Strasser am 28 Mai 2008, 18:45:57
Ja, hast recht, ist alles das selbe.
Der Bohrer übrigens auch, der schiebt ja die Wand nach hinten weg. Ist halt alles eine Frage des Standpunktes.
Und so wie ein Bohrer, von der Bohrerspitze aus gesehen, die Wand weg schiebt, schiebt der Kontainerdampfer den Atlantik, Passifik oder Indik weg. Damit hätten wir auch gleich das Rätsel der Erdrotation geklärt.
...
Das tut mit leid! Das konnt ich natuerlich nicht ahnen!
Schade um den Thread!
Ufo
Ich weiß gar nicht was das Problem ist.
Du gibst mit einer Menge Ausrufezeichen bekannt, dass die Welt eine Scheibe ist.
Ich akzeptier das, ergänze aber dass sie dabei extrem Konvex ist – und nun bist Du auch nicht zufrieden?
Dass Du mich dann auch noch in einer PN angehst verstehe ich nun überhaupt nicht...
Öffentlich hab ich da kein Problem mit...
So, Jungs, jetzt macht euch mal n Bierchen auf in aller Ruhe :wink: ... und lehnt mal weit zurück!
Nutzt ja nix, ...wenn zwei sich streiten, freut sich der Leser mitnichten.
Und ich mich als Moderator für den technischen Bereich eigentlich auch nicht :x .
Vielleicht darf ich nun nochmals etwas reinstellen, was im Sommer vor zwei Jahren schon mal Sache war, und wir machen das dann zum (ebentuell wackeligen) Ausgangspunkt für Weiteres?
Könnt ihr beide auch genüßlich zerpflücken, was hier nun nochmals reinkopiert ist :
Radialverlagerung/-verlust und Strömungsverlauf:
(http://premium1.uploadit.org/harold//schraubeVergleich1.jpg)
Verdichtung von Strömungslinien = größere Geschwindigkeit.-
Hallo Ufo.
Vielen Dank für Deine zweite PN.
Das Du meine Ausführungen "scheiße" findest ist schön bunt beschrieben.
Wenn Du nach Quellen fragst, dann nimm Dir doch bitte den oben von mir erwähnten Schneekluth, genauer die "Hydrodynamik zum Schiffsentwurf", zur Hand.
Mit freundlichem Gruß...
So, anbei mal ein bissel Theorie.
Kann sein, dass das auch "Scheiße" ist, stammt zum Glück aber nicht von mir, sondern von meinem alten Prof. (Prof. Dr.-Ing.).
Ich hoffe er möge mir diese Veröffentlichung verzeihen.
Geht es nur mir so, oder geht jemand anderem diese respektlose Art von Herrn Strasser auch auf den Keks? :x
Hallo Ralf,
Respektlosigkeit war hier nicht beabsichtigt.
Sollte dies so rüber gekommen sein, bitte ich ernsthaft dieses zu entschuldigen.
Hm, ok, vielleicht sah ich es auch zu ernst... Aber die Reaktion von ufo und - wenn man so sehen möchte - etwas patzige Art macht es dann leicht es miss zuverstehen... Kann auch an mir liegen, dann sorry dafür...
:MG:
...zweites Bierchen aufmachen, Jungs... und mal den Ball flach, die Luft raus etc. Geht doch?
Dass man in der Hitze einer Auseinandersetzung mal emotional oder ungeduldig ist - keine große Neuigkeit.
Sollte jedoch nicht zur "Dauerbetriebstemperatur" werden.
Inzwischen haben wir ja einiges an Formeln, und an Daten.
Mein Vorschlag ist, ich sammle jetzt mal alle mir bekannten Fakten / Daten / Fotos, die zur Thematik relevant sind, stell die dann hier möglichst knapp kommentiert rein, als "Spielmaterial".
Dann können wir eher ohne Eifer und Zorn uns damit befassen.
---
Danke übrigens an Peter Strasser, und an Ralf : öffentliche Entschuldigungen sind was Mutiges!
:MG: Harold
Tach auch,
da hab ich ja wieder ganz schön was angerichtet. :MV:
für so eine Hohlbirne wie mich wird der Thread jetzt etwas schwierig aber ich Versuch noch mal einzusteigen.Ich hatte eigentlich nur angezweifelt das Schraube in die Wand das selbe ist wie ein Propeller der ein Schiff antreibt.
Mit meinen einfachen geistigen Mittel versuch ich mal zu erklären wie ich mir die Wirkungsweise eines Propellers vorstelle.
Propeller könnte man glaube ich als Strömungsmaschinen bezeichnen die durch Rotation im Wasser ein Druckgefälle in Bewegungsrichtung und somit eine Strömung erzeugen die man als Schub bezeichnen könnte.Also auf der einen Seite entsteht ein Sog und auf der anderen Schub oder Druck.
Das mit der wie Schraube in die Wand würde eher wie eine archimedische Schraube sein,oder? Wurde glaube ich tatsächlich mal so um 1800 rum ausprobiert.
Eventuell hab ich mich jetzt lächerlich gemacht aber was soll`s,man möcht ja auch schlauer werden. :ML:
@ Peter Strasser
die förmliche Anrede mit Herr ist in meinem Fall nicht nötig, :MZ:
Gruß an alle, :MG:
Manfred
So, jetzt mal grundsätzlich meine 2 cent zum offtopic:
Peter Strasser, ich komme mit Deiner Art ehrlich gesagt auch nicht ganz klar.
Ich finde, auf Fragen und nachfragen reagierst Du manchmal sehr, sehr spitz und auch mit einer Ironie oder Sarkasmus, die nicht auf Anhieb für jeden zu erkennen ist und somit ebenfalls sehr schnell zu Mißverständnissen führt. Das ist mir schon in dem einen oder anderen Thema aufgefallen.
Für einen absoluten Fachmann des Themas mögen manche Fragen und nachfragen ja etwas seltsam daher kommen, aber ich glaube kaum, daß die Fragenden dies mit böser Absicht tun oder sich absichtlich dumm stellen, um Dich zu foppen.
Fast alle hier sind keine kompletten Fachleute, sondern haben vielleicht trotz vieler Kenntnisse die eine oder andere Lücke. Vielleicht sehen sie auch tatsächlich mal den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Aber absolute Laien wie ich versuchen, aus diesem fachchinesisch für sich selbst etwas herauszufiltern und somit etwas zu lernen und den eigenen kleinen Horizont etwas zu erweitern.
Da hilft es wenig, wenn dann Fragen wie oben ich sage mal abgebügelt werden.
Von Größe und Kompetenz würde es zeugen, sich dann herabzulassen und die Frage(n) zu beantworten, und sei es, man beschreibt den Sachverhalt noch einmal und nur mit anderen Worten. Vieles versteht man tatsächlich vielleicht erst beim zweiten mal oder wenn das Pferd mal von hinten aufgezäumt wird.
Oder man sagt klipp und klar, daß man da keinen Bock drauf hat. Auch wenn das doof für unsere Gemeinschaft ist, denn letzteres kommt von gemeinsam, und das sind wir alle. Nur so lebt dieses Forum.
Daher würde ich persönlich es toll finden, wenn Du Dir ein klein wenig mehr von harolds Art aneignen könntest: etwas mehr Geduld mit Unwissenden und vielleicht das eine oder andere Mal dann der Versuch, den gleichen Sachverhalt nochmal mit anderen Worten zu erklären.
Denn das wir alle von Deinem Fachwissen nur profitieren können, steht außer Frage!!
Ich betone ausdrücklich, daß ich dieses nicht als Moderator, sondern als normaler, unwissender aber wissbegieriger Nutzer dieses Forums schreibe.
Jetzt noch was als Moderator:
PN kommt von Privater Nachricht, und privat heißt auch privat.
Auch wenn der Inhalt noch so doof ist, hat er (auch in Auszügen) nichts in der Öffentlichkeit zu suchen!!
Wenn man mit dem Inhalt einer Nachricht nicht einverstanden ist oder sie beleidigende oder diskriminierende Inhalte hat, dann bitte eine Meldung an die Forenleitung (wenn die Differenzen nicht mit dem Schreiber zu klären sind)!!
So, und jetzt zurück zum Thema, alles andere können wir gerne ebenfalls per PN klären.
Dieses Thema ist viel zu wertvoll, um mit zuviel offtopic verwurschtelt zu werden!
Hallo Albatross,
danke fürs „Du“. Ich denke mit Archimedes hast Du da einen guten Ansatz.
Ich fass mal zusammen, wie ich es Verstanden habe:
Zunächst vielleicht zur Geschichte:
„Geschichtliches: Bereits 1752 legte D. Bernoulli der Pariser Akademie eine Schrift über einen unter dem Schiffsboden vorgesehenen Propeller vor, der aber wegen eines fehlenden wirtschaftlichen Antriebes nicht gebaut wurde. Seit Beginn des 19. Jh. gab es zahlreiche Versuche zur EinführungdesP. als Vortriebsmittcl, z. B. J. C. Stevens, 1820 Delisle. Erst verwendbare P. entwickelte J. Ressel, der 1812 erste Entwürfe anfertigte und 1862 Versuche mit dem Dampfschiff „Civetta" machte, das unter Leitung des Schiffbaumeisters V. Zanon in Triest gebaut und mit einem nach Plänen von dem Triester Mechaniker F. Hermann gefertigten P. ausgerüstet worden war. Während der Bauarbeiten erkannte Ressel die Vorzüge des Heckeinbaus. 1836 verwendete F. P. Smith (1808-1874) einen handbetriebenen P. in einem Boot, der zwei Windungen hatte, 1838 einen P. mit zwei Windungen an seinem Dampfschiff „Archimedes". Später wurden die Windungen auf mehrere Flügel aufgeteilt; die heute übliche Form wurde von J. I. Thornycroft (1843-1918) entwickelt. Verstell-P., bereits erstmalig um 1850 patentiert, wurden zunächst 1928 an Kreuzern, etwa ab 1935 an ersten Handelsschiffen und seit etwa 1955 ständig zunehmend verwendet.“
(aus: Taschenlexikon Schiffbau/Schiffahrt)
Ich verstehe das so, dass der Flügelpropeller nicht Ersatz, sondern Weiterentwicklung der archimedischen Schraube ist und nach dem gleichem Hauptprinzip arbeitet.
@t-geronimo
In Ordnung, so sind die Regeln.
Hallo Peter Strasser,
top
Gruß, :MG:
Manfred
Hallo Manfred,
es geht noch weiter. Es tröpfelt nur etwas, damit ich hier nix verwurschtel.
Das mit der Strömungsmaschine ist meiner Ansicht nach auch richtig.
Der oben von mir angeführte Schiffbauprofessor Dr.-Ing. Schneekluth hat das so dargestellt:
„WESEN UND ANWENDUNGSBEREICH DER EINFACHEN STRAHLTHEORIE
Die einfache Strahltheorie geht von der Anschauung aus, dass durch den Propeller ein kompakter Wasserstrahl nach hinten beschleunigt wird, dessen Rückstoß auf die vom Propeller bestrichene Diskfläche als "Schub" zurückwirkt. Unter dem Begriff Diskfläche ist die ganze von den Flügelspitzen beschriebene Kreisfläche zu verstehen. Die Strahltheorie berücksichtigt nicht, wie der Propeller den Schub erzeugt und ist daher nicht auf eine Propellerart beschränkt. Die Strahltheorie dient zum Verständnis der Wirkungsweise des Propulsionsorgans und dazu, den ideellen Wirkungsgrad zu errechnen. Der ideelle Wirkungsgrad eines Propulsionsorgans berücksichtigt nur die Verluste, die man bei Strömungsmaschinen die "Austrittsverluste" nennt, also die im Wasser zurückbleibende Bewegungsenergie.
EINFACHE STRAHLTHEORIE BEZOGEN AUF FREIFAHRTPROPELLER
Man geht von einem so genannten freifahrenden Propeller aus. Das ist ein Propeller, der zwar belastet ist, also Schub aufbringt, aber nicht vom Strömungsbild des Schiffes beeinflusst ist. Es wird ein rein axialer, homogener Strahl mit gleichmäßiger Schubverteilung über den ganzen Querschnitt und reibungsfreies Medium vorausgesetzt. Man kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen.“
Ich hab das jetzt verkürzt, damit hier nicht soviel schwer verdauliche Theorie steht.
Der letzte Satz ist nach meiner Meinung nicht ganz unwichtig. In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.
Es gibt aber noch eine zweite Möglichkeit der Betrachtungsweise, die ich für meine Interpretation deutlicher finde:
(Wieder Schneekluth)
„Eine weitere Definitionsmöglichkeit des ideellen Wirkungsgrades ist mit dem Begriff "Slip" verbunden. Das Wort "Slip" ist sprachlich mit dem Wort "schleifen" verwandt. Im Englischen heißt to slip rutschen, schleifen.
Der Begriff Slip lässt sich sehr einfach am Schaufelradantrieb erläutern. Hätten die Schaufeln im Wasser eine feste Unterlage, so würde wie bei einem Landfahrzeug die Umfangsgeschwindigkeit des Schaufelrades gleich der Fortschrittsgeschwindigkeit sein.
Da aber das Wasser keinen festen Halt bietet, muss sich das Rad, damit die Schaufeln einen gewissen Widerstand finden, schneller drehen, als es vorwärts schreitet. Es erhält eine Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Wasser, das Rad slipt.
Das Verhältnis der Differenz Schiffsgeschwindigkeit minus Umfangsgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit heißt scheinbarer Slip
Scheinbar heißt der Slip hier deswegen, weil er vereinfachend mit der Schiffsgeschwindigkeit arbeitet und nicht mit der tatsächlichen Anströmgeschwindigkeit des Antriebsorgans.
Beim Schraubenpropeller entspricht das Produkt aus Drehzahl und Steigung n*P (siehe Auch die Skizze von vorhin) der Umfangsgeschwindigkeit des Rades. Das ist die Fortschrittsgeschwindigkeit des unbelasteten Propellers oder einerSchraube in einer Mutter. Sind die Schraubenflügel sehr dünn und von Schraubenflächenform, dann ist die Steigung P eindeutig.
Hat man es mit endlich dicken Propeller-Blättern zu tun, dann ist die Profilrichtung zu definieren. Hier ist zu unterscheiden zwischen der so genannten "Nullauftriebsrichtung", für die die genannte Definition von P zutrifft und dem auf praktische Belange zugeschnittenen Bezug der Steigung auf die Druckseiten-Tangentenrichtung. Diese Druckseitentandentenrichtung wird üblicherweise zur Steigungsdefinition herangezogen.“
Ich verstehe das alles jetzt so:
Das entscheidende am Propeller ist hiernach die Steigung. Sog und Druck wären nach meiner Interpretation nur die Wand, durch die ich die Schraube drehe.
...die versprochenen Illustrationen:
Verstell-Propeller eines Schiffes:
(http://premium1.uploadit.org/harold//propVerstell.jpg)
(Aufnahme auf dem Dänholm -von Taucher?- Zugehörigkeit unbekannt)
Durchmesser ca 1,3m
Verstell"propeller" (Kraftwerkslaufrad):
(http://premium1.uploadit.org/harold//LauferKaplan.jpg)
(Kaplanturbine Kraftwerk Losenstein, Durchmesser 4,8m, 22.675 PS Leistungsaufnahme)
Ob jetzt die Schraube das Wasser, oder das Wasser die Schraube treibt, die Blattgeometrie ist beinahe identisch.
Auffallend ist auch die -unabhängig vom Durchmesser- recht geringe Spannweite des Blattes, annähernd identisch mit dem Spindeldurchmesser.
Die Steigung verringert sich von innen nach außen nur um ca 24° (und nicht um fast 70° wie bei weiter spannenden Schrauben).
Strömungsdiagramm, links "normaler", rechts Verstellpropeller:
(http://premium1.uploadit.org/harold//propVerstell2.jpg)
(Profile abgewickelt auf jeweilige Tangente)
"Wassermassen werden bewegt" = Strömungsumlenkung (dadurch Vortrieb), Radialumlenkung nach außen (dadurch Strömungsanlenkung an das je folgende Blatt).
So Manfred,
als letztes jetzt vielleicht noch zum Unterschied Wasserstrahlantrieb – Propeller.
Ich hab’s so verstanden:
Der Propeller zieht/schiebt das Schiff durchs Wasser, indem er das Wasser als Medium nutzt um sich darin festzukrallen. Entscheidend sind hier Umdrehung und Steigung.
Der Wasserstrahlantrieb wirft einfach etwas nach hinten weg. Mann könnte das auch mit dem konstanten Wurf von Zementsäcken erreichen, die man vor Fahrtantritt an Bord geschafft hat. Dass der Wasserstrahlantrieb aber ein Medium benutzt, dass er auf See ständig nachbeschaffen kann ist zwar schlau, ändert aber nach meiner Ansicht nichts am Prinzip. Das wichtige ist hier Geschwindigkeit und Masse des ausströmenden (weggeworfenen) Mediums.
Hallo Peter Strasser, top
Du schreibst:Ich verstehe das alles jetzt so:
Das entscheidende am Propeller ist hiernach die Steigung. Sog und Druck wären nach meiner Interpretation nur die Wand, durch die ich die Schraube drehe.
Also doch wie ufo schrieb Knetgummi nur etwas flüssiger. :-D
Und als Fazit...geht doch wenn man will :MZ:
Gruß, :MG:
Manfred
Danke für den Hinweis Manfred,
ich bin ja noch eine letzte Antwort schuldig:
Zitat von: ufo am 28 Mai 2008, 13:41:33
Ein Dampfer, der am Bug vertaeut ist, die Schraube laufen laesst und sein Ruder entsprechend einschlaegt bekommt sein Heck vom Quai weg. Wie geht das wenn da nicht ein Strom von Wasser ist, der aktiv nach hinten bewegt wird?
Das geht so wie hier:
Zitat von: Peter Strasser am 28 Mai 2008, 21:41:50
EINFACHE STRAHLTHEORIE BEZOGEN AUF FREIFAHRTPROPELLER
Man geht von einem so genannten freifahrenden Propeller aus. Das ist ein Propeller, der zwar belastet ist, also Schub aufbringt, aber nicht vom Strömungsbild des Schiffes beeinflusst ist. Es wird ein rein axialer, homogener Strahl mit gleichmäßiger Schubverteilung über den ganzen Querschnitt und reibungsfreies Medium vorausgesetzt. Man kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen.“
Ich hab das jetzt verkürzt, damit hier nicht soviel schwer verdauliche Theorie steht.
Der letzte Satz ist nach meiner Meinung nicht ganz unwichtig. In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.
Nur ohne die Umkehrung. Da das Schiff vertäut ist, bzw. einfach so still liegt, hasst Du dann wirklich einen Strom, der auf das Ruderblatt wirkt.
Das mit dem "von der Spitze des Bohrers betrachtet" war halt gar nicht so blöd gemeint, ist alles eine Frage des Bezugspunktes.
Edit:
Die Folgenden Überlegungen sind wohl teilweise falsch.
Ende Edit.
Ich habe das ganze etwas anders Verstanden als Peter Strasser.
Ich finde man kann es auch gut mit einem Flugzeugantrieb vergleichen.
Propeller: (Schiffschraube)
Bewegt eine große Masse "langsam" nach hinten. -> gut für den langsamen Flug/Fahrt.
Strahltriebwerk: (Jet)
Bewegt eine kleine Masse schnell nach hinten. -> gut für hohe Geschwindigkeiten (Überschall)
Bei beiden gilt:
Flugzeug bewegt sich nach vorne, die Luft nach hinten.
So, jetzt zum Schiff:
Schraubenumdrehungen:
Es wurde ja auch aufgeführt das ein Schiffspropeller wesentlich mehr Umdrehungen macht als für den Vortrieb gebraucht werden würden wenn das Wasser an seiner Stelle bleibt. -> Wasser fliest schneller nach hinten als das Schiff Fahrt macht.
Sonst hätten wir einen misserablen Wirkungsgrad, da sehr viel Schlupf.
Der Vergleich mit dem Holzbrett und der Schraube hinkt nach meiner Ansicht.
Nicht das es falsch wäre. Aus Sicht der (Schiffs)schraube ist dies richtig. Diese bewegt sich mit wenig Schlupf durch das Wasser.
Interresanter ist jedoch das ganze aus Sicht des Schiffes, dieses soll sich ja bewegen.
Bei einem Schiff gibt es vereinfacht doch 2 größen.
1. Das Schiff wird durch das "vorbeiströmende" Wasser abgebremst.
Hier sieht man doch gut die Betrachtungsweis, da in Wirklichkeit das Wasser doch stehen bleibt oder sogar mitgerissen wird. :wink:
2. Das Schiff wird durch das durch die Schraube nach hinten "gedrückte" Wasser nach vorne geschoben.
Ich hoffe ihr könnt es verstehen.
Man kann auch die Erde zum Mittelpunkt unseres Sonnensystems machen, ist auch nicht falsch. :roll:
Hat aber einen Nachteil: Die Formeln werden viel Komplizierter. :wink:
Johannes
Edit/Nachtrag:
Der letzte Post von Peter ist hier noch nicht berücksichtigt und weis ja in die selbe Richtung...
Ich binn irgendwo bis Mitte Seite drei gekommen und denn auch nicht weiter gelesen - mal zwei drei Gedanken dazu: danke - den Schneekluth hab ich gelesen, Rawson/Tupper 'Basic Ship Theory' auch, Carlton 'Marine Propellers and Propulsion' auch und selbst zwei Semester Hydrodynamik haben nicht gereicht um genau zu verstehen was da dargestellt wurde.
Wenn ich etwas zynisch frage mag das unartig sein. Ich erwarte dann eine etwas zynische Antwort. Betonung ist hier auf Antwort! Der Zynismus links und rechts stoert nicht. Sarkasmus von mir aus. Selbst Unhoeflichkeiten nehm ich gern. Der Kern ist, dass da eine Antwort zwischen sein muss.
Ich erwarte Belege, Zahlen, Vorschlaege, Anregungen, Ideen, ... irgendwas. Wenn da nur mehr Platz fuer den Zynismus ist, dann nenne ich das ganz zu Recht Sch****.
Das ist schlicht und ergreifend unhoeflich. Wer fragt erwartet - ganz zu Recht - Antworten. Wer garstig und/oder zynisch fragt mag eben garstige oder zynische Antworten ernten. Kann ich mit Leben.
Aber wenn da zwischen Garstigkeiten und Zynismus nix kommt, dann ist das Sch****.
Ich mach mir denn mal mein vorgeschlagenes Bier auf. Is' glaube ich nix fuer mich der Thread hier. 'Tschuldigung. Mein Fehler!
Ufo
Servus,
ich habe mir das mal in Ruhe durchgelesen und dabei kam der Name Bernoulli auf. Wenn ich das richtig verstanden habe, erzeugt die Schiffsschraube durch ihre Drehgeschwindigkeit einen Unterdruck an der Vorderseite, einen Überdruck an der Rückseite. Durch diese unterschiedlichen Druckverhältnisse wird die Schraube/das Schiff nach vorn "gesaugt", richtig?
Ist dies der Fall, dann wäre unter Beachtung der im Flugzeugbau erprobten Channelwings, die Aussage von Kai schon richtig, daß der nach der Schiffsschraube aufgebaute Überdruck nicht relevant ist. Die entscheidende Kraft wäre, sollte ich richtig liegen, der Unterdruck an der Vorderseite der Schraube.
@Sperr_UAW
Eine besonders elegante Möglichkeit des Eindampfens in die Achterspring ist es, wenn man den vorhandenen Gezeitenstrom ausnutzt, also alles bis auf die Achterspring löst und - eventuell unter zu Hilfenahme des/der Ruder- den Strom nutzt, den Bug abzuklappen. Aber wie Du richtig schreibst, äussertes Wahrschau, damit das Heck nicht an die Pier rummst, sonst gibt es Mecker vom Alten und eventuell einen Termin beim Havarieausschuss und beim Hafenmeister wg. Beschädigungen an der (Schwimm-)Pier :cry:
Durch die Konstruktion moderner Kriegsschiffe mit großem Sonardom wird das Eindampfen in die Vorspring leider nur noch selten geübt.
Axel
Edit:
Die folgende Überlegung ist wohl teilweise falsch.
Ende Edit.
Da mein letzter Beitrag nicht so leicht verständlich ist, das ganze noch mal in einer anderen Form:
Peter Strasser schrieb folgendes:
ZitatEINFACHE STRAHLTHEORIE BEZOGEN AUF FREIFAHRTPROPELLER
Man geht von einem so genannten freifahrenden Propeller aus. Das ist ein Propeller, der zwar belastet ist, also Schub aufbringt, aber nicht vom Strömungsbild des Schiffes beeinflusst ist. Es wird ein rein axialer, homogener Strahl mit gleichmäßiger Schubverteilung über den ganzen Querschnitt und reibungsfreies Medium vorausgesetzt. Man kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen."
Ich hab das jetzt verkürzt, damit hier nicht soviel schwer verdauliche Theorie steht.
Der letzte Satz ist nach meiner Meinung nicht ganz unwichtig. In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.
Dem ganzen Stimme ich auch zu, bis auf den letzten Satz.
Gehn wir aber erst mal zu:
ZitatMan kann sich den Propeller ortsfest und das Wasser strömend vorstellen.
Das ist recht einfach. Das Schiff steht (noch) fest an seinem Platz und die Schiffschraube dreht sich schon munter.
-> Durch die Schraube strömt jetzt das Wasser schön "nach hinten".
Jetzt fährt unser Schiff los.
Das Wasser strömt immer noch recht schnell "nach hinten", das Schiff bewegt sich recht langsam "nach vorn".
So, jetzt zu dem Satz den ich missverständlich finde:
ZitatIn der Umkehrung hat man dann einen sich durch das Wasser schraubenden Propeller.
Eindeutiger wäre es so:
In der Umkehrung hat man dann einen sich durch das, nach hinten fliesende, Wasser schraubenden Propeller.
Das Wasser durch das sich der Propeller schraubt bleibt nämlich nicht an seiner Stelle, es fliest "nach hinten"
Gruß,
Johannes
@Servus,
habe soeben den Hinweis bekommen, daß sich nicht die Unterdruckseite, sondern die Druckseite jene ist, welche die Bewegung verursacht. Also der Druck, welcher sich hinter dem Propeller aufbaut, ist der, an dem sich die Schraube "abstößt".
@Wölfchen,
das nach hinten fließende Wasser ist aber, wenn ich Bernoulli richtig verstehe (was durchaus nicht der Fall sein muß) eher negativ.
Hallo, ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil! :-D
Ich bin mal davon ausgegangen das Folgender Sachverhalt richtig ist:
Zitat von Ufo, Seite 3:
ZitatAber der Propeller bewegt auch Wasser. Natuerlich tut er das. Er schaufelt buchstaeblich Wasser nach hinten.
Eine moderne Schiffsschraube von einem Ultra Large Container Carrier hat so rund neun Meter Durchmesser, anderthalb Meter Laenge und eine Blattsteigung von vielleicht fuenf Metern. Die dreht sich mit vielleicht 100 Touren pro Minute. Der Dampfer mache mal 25 kn relativ zur See also rund 0.5 Meter pro Sekunde. Dann braucht die Schraube 10 Sekunden um einmal ihre eigene Steigung zu durchlaufen.
In den 10 Sekunden dreht die sich aber nicht einmal um sich selbst (analog zum Schraube in die Wand drehen!) sondern knapp 17 mal!
Das heist eine von den 17 Umdrehungen ist neutral und kompensiert gerade mal die Eigenbewegung des Propellers. Die anderen 16 Umdrehungen sind nur moeglich, wenn viele hundert Tonnen Wasser nach hinten in den Schraubenstrom geschoben werden – gewissermassen nach dem Prinzip "Masse weg werfen". Einfach nur erheblich mehr Wasser und dafuer erheblich langsamer als bei einem Waterjet.
Der Fehler: 25kn sind nicht 0,5m/s sondern ca. 12,5m/s (25*1,8*1000/3600 oder vereinfacht 25/2)
5m*1,7 = 8,5m/s, war also wohl etwas konservativ geschätzt. Da müssten mindestens 12,5m/s raus kommen.
Lehre daraus:
Das Wasser durch das sich der Propeller schraubt steht doch! (In der Praxis allerdings nicht ganz)
Macht es dies nicht, so hat man große Verluste. Deshalb beschleunigen Schiffe ohne Verstellpropeller auch schlecht.
Johannes
Hallo Spee,
Nachtigall ich hör Dir Trapsen, :MZ: Du schreibst : Also der Druck, welcher sich hinter dem Propeller aufbaut, ist der, an dem sich die Schraube "abstößt". :-D
Wie sicher ist den Deine Quelle?
Gruß, :MG:
Manfred
@Albatros,
da hörst du richtig. Kai/Peter Strasser hat mich darauf hingewiesen, daß nicht der Unterdruck, sondern der Überdruck hnter der Schraube entscheidet ist. Ich versuche auch nur, die Sache zu verstehen und muß gestehen, daß meine Vorstellungen wie eine Schiffsschraube funktioniert, völlig falsch war.
Der Vergleich mit "Schraube in die Wand drehen", ist da glaube ich so falsch nicht.
Ja,aber doch wohl nur deshalb weil der Propeller eine Strömung erzeugt die auf die "Masse" stehenden Wassers prallt,dieser Druck der dann auf dem Propeller lastet treibt das Schiff voran eine Schraube die man in die Wand reindreht erhält ihren Vorwärtstrieb durch Reibung in dem betreffenden Medium.
Ebenso glaube ich auch das ein Propeller einen Sog erzeug,wo sollte sonst die Strömung herrühren?.
Oder dreht ich mich da jetzt im Kreis,Haaaarold......sag doch auch mal wieder was dazu. :O-_
Gruß, :MG:
Manfred
@Albatros,
eine Schraube, die man in die Wand dreht, schiebt sich durch den Druck, den sie an der hinteren Seite des Gewindes erzeugt, nach vorn. Wenn ich das richtig verstanden habe, erzeugt die Schiffsschraube durch ihre Rotation einen Druck nach hinten und erzeugt sich damit "ihre Wand", da Wasser nicht komprimierbar ist. Genau das ist die "Wand", in die sie sich "hineindreht".
Die Sogwirkung, welche du wahrscheinlich meinst, dürfte wohl eher abhängig von der Eigengeschwindigkeit des Schiffes sein.
@Albatros,
kleiner Nachtrag.
Besagte Sogwirkung ist (denke ich!) sogar unerwünscht. Sog bedeutet eine höhere Fliessgeschwindigkeit, was laut Bernoulli zu einem Druckabfall führt. Druckabfall führt zu einem niedrigeren Siedpunkt des Wassers, was dazu führen kann, das die Temperatur im Wasser soweit absinkt, daß das Wasser siedet. Damit haben wir Gasblasen im Wasser und die unerwünschte Kavitation.
Jetzt bin ich mal auf Harold gespannt, ob ich hier Unsinn verfasse oder nicht :roll: !
Servus Manfred und Spee,
tut mir leid - zum dritten Mal stell ich meine Flussdiagramme mit Umlenkungspfeilen, Resultierenden etc nicht hier rein!
Wer will, geht zurück zu #53 und findet, u.a. auch einen "Propeller", an dem das Wasser vorbeirauscht (mit Druckunterschied aus den Bergen).
Dass ich den Rechenfehler mit mehr als einer Zehnerpotenz in ufo's Beispiel der 9-m-Schraube nicht sofort gesehen habe, zerknirscht mich allerdings -
@Harold,
nur leider verstehe ich die nicht.
wahnsinn wahnsinn wahnsinn jungs wo holt ihr das wissen her is echt intressant zu lesen was ihr da alle wist taucht ihr da runter und guckt euch das an :) ne aber echt intressant was ihr da alles wist drüber bin nur baff !!! weiter so top
Ich mach dann bei Gelegenheit mal einen separaten Beitrag zur Blattgeometrie, Anströmungswinkeln und -wirkung in mehreren Beiträgen, schön step-by-step à la "Sendung mit der Maus".-
Es ist mehr als nur frustrierend, wenn ich einen "Erklärungsschritt" in etwa 2 h Zeichenarbeit erstelle...
...und dann sehen darf, dass inzwischen Rechenfehler, Missverständnisse, Vor-und-Zurück-Spekulationen sowie freie Assoziations-Häufungen und Schnellsch(l)üsschen dominieren.
Wenn dann noch gegenseitige Emotionskocherei hinzukommt, wird / wurde der thread komplett unlesbar.
Wie hier Waterjets, Ablegemanöver, Gasdruckgleichungen und Baumarkt-Allegorien als Zutaten in der Suppe sind, werden dort dann simple Vektorenanalyse und entsprechende Grafiken sein.
Allerdings bitte ich dann auch um Verständnis, dass ich von Beitrag zu Beitrag diesen neuen thread solange gesperrt halten werde, bis eine stringente Argumentation step-by-step nachvollziehbar geworden ist ...
(und dann erst zum allgemeinen Nachwürzen mit allen möglichen Zutaten freigebe - so wie ein Koch ungestört in der Küche arbeitet.
Wenn der Gast am Tisch ne halbe Flasche Ketchup und 3 Löffel Parmesan über seine "Forelle blau" schüttet, ist das seine Sache.
Tut er das in der Küche, muss das Gericht für heute leider von der Speisekarte gestrichen werden).
:MLL: Harold ("Verstell-Propeller auf Negativ" heute leider schon aus)
Servus Harold,
dann leg mal los (kommt der kleine blaue Elephant auch?)!
...und dann sehen darf, dass inzwischen Rechenfehler, Missverständnisse, Vor-und-Zurück-Spekulationen sowie freie Assoziations-Häufungen und Schnellsch(l)üsschen dominieren.
Find ich aber so schlecht nicht. Es zeigt ja auch, daß sich die Leute mit der Materie mehr oder minder intensiv beschäftigen. Besser als vom Koch Harold alles vorgekaut zu bekommen.
Hmm.............
Kann es sein. daß mir die sommerliche Hitze überhaupt nicht bekommt? Bin gerade im Begriff, mich im Nesselfeld zwischen den beiden Stühlen(-, wozwischen zu setzen mich der Hafer grade sticht,-) zu suhlen....
Mein mediokrer Verstand ist bis dato immer davon ausgegangen, daß an so einer Schraube keine absolute Tyrannis einer Wirkmacht die Physik beherrscht (...und wünschte es sich der Erfinder auch noch so sehr... s. perpetua mobilia...), sondern sich die Sach' nach Maß, Zahl und Verhältnis der Gegebenheiten zu benehmen weiß:
1.
Was hier an die Schraubspindel gemahnt, würde ich -übertragen- als primäre Wirkung der Trägheit sehen: Wasser beliebt zu verharren, also schiebt sich die Schraube via schiefer aufgewickelter Ebene daran voran, Druck auf die Schraubenwelle ist die unausbleibliche Folge....
2.
Nun wiegt so eine Schraube ja auch nicht nichts, vom daran montierten Schiff sei hier geschwiegen (wie auch von allerhand Strömungs-, Wellenbildungs-, usw. Widerständen)...
Folglich wird Wasser auch nach hinten "ausgeworfen", der darin enthaltene Impuls wirkt kraft seines eigenen Satzes...
3.
Nun befindet sich so eine Schraube samt Schiff zumeist in einem mittleren bis großen Gewässer (-zumindest relat. zur Schiffsgröße-), will sagen, dahinter ist auch sehr viel träges Wasser: Ein Druckanstieg hinter der Schraube und weiterer Vortrieb sind wohl nicht zu negieren...
Mir in meiner dilettantischen Halbbildung scheint dies in heiterer Mischung nun hinreichend, die hier so heiß umfehdeten grundlegenden Wirkungsweisen von allerhand Antrieben zu fassen:
Die klassische große Kolbendampferschraube entspricht in dieser Betrachtung einer eher ausgewogenen Mischung aus allen drei "Beweggründen"; ein Wassertrahlantrieb scheint mir eine Näherung an No 2.- Purismus
Hochleistungsschnellstläufer von mittleren Offshore- Renbooten scheinen mir No 1. in möglichster Näherung zu vertreten (Die Dinger tauchen sogar nur bis zur Nabe ein, um an der Oberflächenspannung einen zusätzlichen Halt für ihre monströsen Drehzahlen zu finden. dementsprechend kurz die Lebensdauer...), auch haben normale Schnelläufer die angenehme Angewohnheit, eben durch die Raschheit ihres Umganges die Trägheit des wassers sehr zum Freund zu haben, frei nach: Kraft ist Masse mal der Geschwindigkeit zum Quadrat. Dies manifestiert sich sehr schön in der relativen Kleinheit von doch sehr belasteten Schnelläufern á la "Vittorio Veneto".
No 3. wird eher der Liebling der Kortdüse und anderer Vergnüglichkeiten sein: Hier wird der geschwindigkeitsbedingte Druckabfall vor dem Propeller durch Zustromverengung sogar noch gefördert. So angewandt bei den britischen "London" und "Trafalgar" U- Bootsklassen ("Jetpump-drive") sowie bei einigen sovjetischen "Akula" (NATO:"Typhoon"). Hat auch den Vorteil, daß Kavitation an der Abströmkante durch den Staudruck hintangehalten wird und an der Saugseite erst eher spät passiert...
Soviel zum Verständnis des Durchschnittsdeppen, bitte haut mich nicht zu fest und nicht mehr als nötig...
Hoffe, niemanden bebeinpinkelt zu haben.
:MG: Martin
-> (duckundweg)
Moin Martin, einfach, :O<: GENIAL !!! :TU:)
(http://premium1.uploadit.org/harold//mitMaus.jpg)
>>> http://forum-marinearchiv.de/smf/index.php?topic=6734 (ohne blauen Elefanten)
...nix vorgekaut, Spee, nur in verdaubaren Portionen und halbwegs Menue-Reihenfolge serviert, wie üblich.-
Wird aber noch einige weitere Tage dauern, bis es dann fertig ist.
Vorspeise ist serviert (und, entgegen meiner Ankündigung, nicht gesperrt; aber das ist keine Einladung zur freien Assoziation à la Dr. Sigmund Freuds Couch :
"als wir damals ... insert anything; - oder, noch besser: kavitative Effekte beim Abwaschen, oder warum der Teller beim Spülen am Rand immer dreckig bleibt").
:MLL: Harold
Zitat von: Woelfchen am 29 Mai 2008, 11:14:11
... Der Fehler: 25kn sind nicht 0,5m/s sondern ca. 12,5m/s (25*1,8*1000/3600 oder vereinfacht 25/2)
5m*1,7 = 8,5m/s, war also wohl etwas konservativ geschätzt. Da müssten mindestens 12,5m/s raus kommen.
Lehre daraus:
Das Wasser durch das sich der Propeller schraubt steht doch! (In der Praxis allerdings nicht ganz)
Macht es dies nicht, so hat man große Verluste. Deshalb beschleunigen Schiffe ohne Verstellpropeller auch schlecht.
Johannes
Wohlbemerkt! :-o
Hab Dank! So freut mich eine Debatte denn ja doch wenn man sich Zeit und Musse nimmt anderer Leuts Darstellungen richtig zu lesen, zu begutachten, Fehler zu entdecken und daran zu knabbern!
Vielen Dank dafuer! :-D
Richtig – mein Dampfer war zu langsam – mein Dampfer faehrt mit der geschaetzten Geometrie sogar rueckwaerts! :roll:
Ich bitte das zu entschuldigen. Es ehrt Dich dass Du eben nicht (!) einfach davon ausgegangen bist dass dieses oder jenes einfach richtig ist!
Dogmen sind ja doch in einem Forum zu religioesen Fragen besser aufgehoben.
Ob ich nach wie vor denke, dass Propeller ein Schiff durch Massenverlagerung antreiben? Doch, doch! Das schon. Wasser hat halt keine Balken.
Ich hab keinen Scanner um Abbildungen aus Buechern zu praesentieren aber ich hab mal eine Handvoll recht einfach greifbarer Informationen aus dem Netz zusammengesucht – durchaus gute Sachen! Nix Wikipedia oder so!
Bleiben wir doch bei der Schraube aus dem Beispiel; neun Meter Durchmesser, fünf Meter Steigung.
Schraubt die sich einmal um sich selbst (Wie ein Korkenzieher halt oder Schraube in Knetgummi), dann hat die einen Wasserzylinder von einer Flache von Kreis (63.62 Quadratmeter) mal eben der Hoehe (318.1 Kubikmeter) durchlaufen. Das heist das Wasservolumen durchlaeuft die pro Umdrehung.
Nun ist Wasser aber fluessig. Die Schraube hat also einen 'slip'. Das heist bei jeder Umdreheung schaft sie weniger als ihre eigene Steigung.
Hier:
http://www.manbw.com/article_005405.html
hat MAN eine recht schoene Broschuere die Schiffsdaten erklaert. (Die Broschuere finde ich sowieso sehr empfehlenswert, wenn man etwas in Schiffsgeometrie eintauchen will.) Auf Seite 15 finded sich eine Graphik, die recht schoen erklaert wie man sich das mit dem Slip vorstellen darf und wo der Unterschied zum Korkenzieher ist.
Ich denke mal die Schiffsmaschienenbauer von MAN wissen was sie zu diesem Thema publizieren.
Eine langsam drehende Riesenschraube optimiert fuer genau einen Wirkungsbereich schafft vielleicht einen Slip von wenigen Prozent, Schrauben fuer weitere Wirkungsbereiche eher um die 10 Prozent, Schrauben unter Lastwechseln, Gasgeben, Bremsen auch gern mal ueber 100 Prozent.
Unsere Schraube aus dem Beispiel habe mal einen Slip von 8 Prozent. Wasser laesst sich nicht zusammendruecken. Wenn die Schraube sich pro Umdreheung nur 92 Prozent vorausbewegt, muss der Wasserzylinder halt die restlichen 8 Prozent nach hinten.
Das heist die Schraube schaufelt mit jeder Umdrehung 25 Kubikmeter Wasser nach hinten, hundert mal pro Minute.
Das erzeugt einen ganz achtbaren Schraubenstrom – englisch the Screw Race. Da bleib ich erstmal bei und damit bin ich auch gar nicht so alleine.
Hier in einer den meisten von uns vermutlich recht vertrauten Sammlung von Artikeln finded sich ein Beitrag von Stuart Slade zu Propellern:
http://www.navweaps.com/index_tech/tech-034.htm
So im unteren Drittel des Beitrages schreibt er zum Screw Race:
"... the fact that the propeller works in the ship's wake. What is normally called a wake isn't; its a combination of the ship's real wake and the race from the screws. Differentiating between the two is easy - the race travels backwards relative to the ship, the wake travels in the same direction as the ship but at a lower speed."
Nun - The race travels backwards – meint zumindest dieser Marineingenieur.
Und dieser Schraubenstrom ist auch keineswegs eine immaginaere Groesse. Das ist schon Wasser, was nach hinten geworfen wird mit der selben verheerenden Wirkung wie Zementsaecke.
Darum finded man Beitrage dazu auch weniger unter der Rubrik 'Schiffbau' als vielmehr in 'Strom- und Hafenbau'. Die betrifft das naemlich wenn die Propellerstroeme von Schiffen Kanalsohlen errodieren oder Spundwaende auswaschen.
Hier aber mal ein Beispiel aus dem eher unverdaechtigen Bereich des Umweltschutz:
http://www.crctourism.com.au/CRCBookshop/Documents/Ellis%2061013_CruiseShips-FINAL.pdf
Ab Seite 24 geht es da um den Effekt von Propellersroemen. Da finden sich dann auch einige recht einfache Naeherungen zu dem Thema.
Wenn man aber tiefer einsteigen will empfiehlt sich vielleicht ein Besuch bei Google Books:
Wenn man in den Rawson/Tupper guckt (Band II, Seite 403 ff) kann man in ziemlich Detail in der Geschichte versinken.
http://books.google.com/books?id=bsnq7xxExDgC&pg=PA403&dq=screw+race&sig=cr4jSA-75BhdJHKiRdVX0FUZNVE#PPA404,M1
(Mag sein, dass der Link nicht geht. Ich glaube man muss sich anmelden (kostenlos) bei Google Books. Einfach einlogen und "screw race" eingeben – der vierte oder fuenfte Link ist Rawson Tupper.)
Auf Seite 403 heisst es dann ganz explizit: "... the force available for propelling a ship could be related to the momentum of the screw race." Das les ich so dass der Vortrieb des Schiffes direkt proportional ist Zum Impuls im Propellerstrom.
Ein weiterer interessanter Punkt vielleicht zur Frage Sog oder Druck den Propellerstrom bewegt und damit das Schiff antreibt finded sich auf Seite 404.
"... half the velocity increase experienced in the screw race is caused by the suction of the propeller and takes place before the water enters the propeller disc."
Sieh da – es haben alle recht! Der Propellerstrom entsteht durch Sog und Druck!
Aber es impliziert eben auch, dass sich der Propeller nicht durch (relativ) stehendes Wasser schraubt, sondern dass er Wasser aktiv beschleunigt.
Wenn man grad bei Google Books ist lohnt noch ein Blick in Tsinker, Marine Structures Engineering
http://books.google.com/books?id=iRyEFSmCORkC&pg=PA1&dq=evaluation+of+load+carrying&sig=atnMBEadvAi9qBlteP660xy-ZBE#PPA266,M1
Seite 30ff
Auf Seite 31, Abbildung 1-10 eine ganz interessante Graphik wie man sich den Propellerstrom vorstellen darf (umgeben von Formeln wie man den berechnen kann).
Tja – lange Rede kurzer Sinn – ich denke nach wie vor ein Schiffspropeller bewegt Wasser im Propellerstrom (oder Screw Race) achteraus und treibt damit das Schiff an.
Andere Ideen, Einwuerfe, Vorschlaege, Quellen, Fehlerentdecker, ... immer willkommen.
Noch hab ich kein Dogma daraus gemacht.
Ufo
Um das Vorangegangene hier noch mit ein wenig weniger wissenschaftlich verbraemten Worten zu unterfuettern:
Hier:
http://www.mercurymarine.ca/mercatwork/docs/Everything%20You%20Need%20to%20Know%20About%20Propellers.doc
Hat es eine Broschuere vom Mercury Marine; die meisten kennen die vielleicht als einen der grossen Aussenbordhersteller. Ich denke die verstehen ein klein wenig von Propellerantrieb.
Unter der Ueberschrift " The "Push/Pull" Concept" streichen auch die nochmal heraus, dass der Propellerantrieb zu Teilen aus Sog und Druck resultiert.
Und direkt darunter beschreiben sie unter dem Titel "Thrust/Momentum" wie ein Propeller Schub aufbaut um eben das Boot zu schieben.
Ein gutes Stueck weiter unten gehen sie dann ausfuehrlich auf den Begriff "Slip" ein (unter genau der Ueberschrift zu finden).
Das ist lesenswert, weil es vielleicht das eine oder andere Missverstaendnis klaert. Da heisst es dann dass ein Propeller ohne Slip – ein Propeller also, der einfach nur leer durch das Wasser schraubt – keinen Vortrieb liefert, weil er keinen Schub aufbaut.
Der ganze Beitrag ist so eher in Laymens Terms geschrieben und kommt ohne Differentialgleichungen aus – aber die Physik dahinter ist schon ganz ok, denke ich.
Hier:
http://powerandmotoryacht.com/features/0601surfacedrives/
hat es noch einen Artikel aus dem Motorbootbereich. Der ist aber eher wieder auf populaerwissenschaftlichem Niveau – so Spiegel vielleicht :-D.
Der zweite Absatz beschreibt aber in wenigen Worten recht schoen meine Sicht der Dinge.
Ufo
Andere Ansichten herzlich willkommen!
Und wer keine Lust hat, Links durchzuarbeiten:
Bin Gestern zur Teepause mal bei unserem Naval Engineering Department in die Bibliothek gestrolcht und hab geguckt ob ich nicht etwas im Regal finde, dass einerseits fachlich hinreichend ist um eben nicht in Wikipedia Niveau zu gleiten und dennoch ohne lange Differentialgleichungen auskommt.
Sydney W. Barnaby; "Marine Propellers", letzte Auflage 2005 bei Ellibron Classics.
"Lecture 1:
The principle upon which nearly all marine propellers work, is the projection of a mass of water in a direction opposite to that of the required motion of the vessel. The only exception to this rule is met with the case of a few river steamers and ferry-boats, where a chain or rope lying in the bed of the river passes over a drum or wheel in the vessel itself.
When a vessel is in motion at a regular speed, the reaction of the mass of water projected backwards by the propeller is exactly equal to the resistance experienced by the vessel.
Simple, and almost axiomatic as this statement appears at first sight to be, it is very important that its full bearing should be grasped.
When it is clearly understood that propulsion is obtained by the reaction of a mass of water projected sternwards with a velocity relative to still water, the absurdity is at once seen of attempting to get a propeller to work without slip. If there is no slip, there is no resultant propelling reaction, except in the limiting case where the mass of water acted upon is infinite.
The whole problem, therefore resolves itself to this: What is the best proportion between the mass of water thrown astern and the velocity with which it is projected? That is, if the screw-propeller is under consideration, the ration between its diameter and its pitch.
In symbols – if W = weight of water acted on,
S = slip,
g = 32.2,
Reaction = W x S / g
How big shall we make W?
How big shall we make S?
The consideration which should guide us in the decision will be treated later on.
There are four different kinds of propellers: the oar, the paddle wheel, the screw and the pump.
The first and oldest of them ..."
Ja – soweit der Barnaby dazu.
Also bis zum Beweis des Gegenteils denke ich mal:
a) Ein Schiffspropeller zieht ein Schiff nicht durch Wasser indem er sich in das Wasser 'hineinschraubt'. Auch 'stoesst sich der Propeller nirgendwo ab'.
b) Ein Schiffspropeller bewegt ein Schiff indem er Wasser nach achtern 'pumpt'. Die Impulserhaltung bewegt das Schiff dann entsprechend der Masse und Geschwindigkeit des achteraus bewegten Wassers in Gegenrichtung auf und davon.
c) Ein sogenannter Pumpjet Antrieb ist letztendlich eine andere Ausfuehrung genau dieses Prinzips. Die Masse des bewegten Wassers ist geringer als beim Propeller, dafuer ist die Geschwindigkeit des bewegten Wassers viel groesser.
Sollte mein Rechenfehlenr weiter oben dazu beigetragen haben Verwirrung zu stifften so bitte ich das zu entschuldigen.
So – und nu bin ich neugierig ob die Maus und der blaue Elephant in dem Thread nebenan deutlich machen koennen, warum man so eine Ticonderoga nun gerade in nur zwei Schiffslaengen zum Stehen bringen kann, ob es dabei schrecklich spritzt oder das alles ganz sacht und butterweich vonstatten gehen sollte und ob dem Kaeptn dabei die Muetze in die Stirn rutschen wird.
Ufo
Lol... Herrlich... Ich denke, sollte dem so sein, dass sie das hinbekommt, dann wird der Smutje "Sabberlott" schreien und sein Sößchen von der Wand kratzen!