DE102004054061B4

DE102004054061B4 - Seegehendes Schiff

Info

Publication number: DE102004054061B4
Application number: DE102004054061.6A
Authority: DE
Inventors: Adam Grzonka; Björn A. Henriksen; Ryszard Lech; Axel Rothe; Veiko Schulz
Original assignee: Siemens AG; SEATRADE AS; Centrum Techniki Okretowej Ship Design And Res Centre; Centrum Techniki Okretowej Ship Design And Research Centre
Current assignee: Siemens AG; SEATRADE AS; Centrum Techniki Okretowej Ship Design And Res Centre; Centrum Techniki Okretowej Ship Design And Research Centre
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2024-11-06
Also published as: WO2006048460A1; DE102004054061A1

Abstract

Seegehendes Schiff mit einem Rumpf zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren, an den sich von Mitschiffs nach Achtern zumindest zwei Strömungsleitkörper (Skegs) anschließen, hinter denen in Strömungsrichtung jeweils ein Schiffspropeller angeordnet ist, der von mindestens einem zumindest teilweise in dem jeweiligen Strömungsleitkörper (Skeg) angeordneten Motor angetrieben wird, gekennzeichnet durch einen drehbar, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten Ruderpropeller (POD) für die Manövrierbarkeit des Schiffs im Hafen, der in Strömungsrichtung mittig hinter zwei der Schiffspropeller angeordnet ist, wobei der Ruderpropeller im Vergleich zu den Schiffspropellern mit einer wesentlich geringeren Leistung ausgelegt ist und wobei in Strömungsrichtung hinter jedem Schiffspropeller ein Ruder angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein seegehendes Schiff mit einem Rumpf zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren, an den sich von mitschiffs nach achtern zumindest zwei Strömungsleitkörper (Skegs) anschließen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Schiff ist durch die WO 2003/095 302 A1 bekannt.
Weitere Wasserfahrzeuge mit Strömungsleitkörpern, hinter denen in Strömungsrichtung jeweils ein Schiffspropeller angeordnet ist, der von einem in dem jeweiligen Strömungsleitkörper angeordneten Motor angetrieben wird, sind darüber hinaus auch durch die WO 98/13 256 A1 und DE 900 788 B bekannt.
Die WO 2003/070 567 A1 offenbart ein seegehendes Schiff mit einem Rumpf zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren, an den sich von Mitschiffs nach Achtern zwei Strömungsleitkörper (Skegs) anschließen, hinter denen in Strömungsrichtung jeweils ein Ruderpropeller angeordnet ist.
Die WO 01/85 535 A1 offenbart ein Motorboot mit einem Rumpf, an den sich von Mitschiffs nach Achtern zwei Strömungsleitkörper anschließen, hinter denen jeweils ein Propeller angeordnet ist, der durch eine Welle angetrieben wird, die durch den jeweiligen Strömungsleitkörper verläuft.
Die EP 1 329 379 A1 offenbart ein Schiff mit nur einem einzigen, schiffsmittig hinter einem Strömungsleitkörper angeordneten Schiffspropeller, hinter dem in Strömungsrichtung ein Ruder sowie zu beiden Seiten jeweils ein Ruderpropeller angeordnet ist. Die Ruderpropeller und der Schiffspropeller weisen dabei in etwa das gleiche Leistungsvermögen auf.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, bei einem Schiff gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ohne wesentliche Einschränkungen der Nutzlast- oder Passagierkapazitäten den Propulsionswirkungsgrad und somit die Umweltfreundlichkeit noch weiter zu erhöhen und dabei eine gute Manövrierbarkeit des Schiffes im Hafen zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Schiff mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Es können somit gleichzeitig die hydrodynamischen Vorteile der Skegs, die insbesondere ein gutes Seeverhalten des Schiffes, eine hohe Kursstabilität sowie einen geringen Schiffswiderstand und somit einen guten Propulsionswirkungsgrad des Schiffes bewirken, als auch die Vorteile einer dieselelektrischen Antriebsanlage genutzt werden.
Während im Fall des durch die WO 2003/070 567 A1 offenbarten Schiffes der Vorschub für das Schiff durch in Strömungsrichtung jeweils hinter den Skegs angeordnete drehbare Ruderpropeller erzeugt wird, geschieht dies nun primär durch die (ortsfesten) Schiffspropeller. Es kann somit auf große, leistungsstarke Podantriebe im Heck des Schiffes verzichtet werden. Dies gilt insbesondere für schnelle und/oder große Schiffe (wie z. B. 10.000 TEU-Containerschiffe).
Durch die zumindest teilweise Anordnung der Motoren im Skeg entsteht nahezu kein Raumverlust in dem Schiffsrumpf, d. h. der Schiffsrumpf kann optimal für den Transport von Nutzlasten und/oder Passagieren genutzt werden.
Bevorzugt weisen die Skegs eine asymmetrische Skegform auf, wie sie z. B. durch die WO 2003/070 567 A1 offenbart ist. Hierdurch kann eine besonders gute Anströmung der Schiffspropeller und somit ein besonders guter Propulsionswirkungsgrad erzeugt werden.
Bevorzugt handelt es sich bei den Motoren um elektrische Antriebsmotoren. Elektromotoren können schlank gebaut und somit besonders einfach in den Skegs angeordnet werden. Bevorzugt kommen elektrische Synchronmotoren zum Einsatz.
Die Erfindung ist jedoch nicht begrenzt auf irgendeine Größe oder Geschwindigkeit des Schiffes. Sie kann für jedes Schiff mit einem Verdrängungs-Schiffskörper benutzt werden.
In Abhängigkeit von der benötigten Antriebsleistung können ein oder mehrere schlanke, elektrische Antriebsmotoren in jedem der Skegs angeordnet werden. Die Leistungsübertragung von dem (den) Motor(en) zu dem jeweiligen Propeller kann durch eine normale Wellenanlage mit einer hydraulischen Kupplung erfolgen. Als Schiffspropeller können beispielsweise normale, nicht verstellbare Propeller mit drei oder mehr Blättern verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist hinter jedem der Propeller ein Ruder angeordnet. Hierbei handelt es sich bevorzugt um ein normales, hocheffizientes ”Minimum”-Klappenruder („flap rudder”). Das Ruder ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass es die IMO-Standardanforderungen, nach denen das Schiff in einem Kreis mit einem maximalen Durchmesser von sechsmal der Länge des Schiffes gedreht werden können muss, erfüllt.
Eine gute Manövrierbarkeit des Schiffe im Hafen ist dadurch möglich, dass das Schiff einen drehbar, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten, vorzugsweise elektrischen, Ruderpropeller (POD) aufweist, der in Strömungsrichtung mittig hinter zweien der Schiffspropeller angeordnet ist.
Der Ruderpropeller kann bei Überfahrt von einem Hafen zu einem anderen Hafen in einer festen Position stehen und mit einer Drehzahl laufen, die der Schiffsgeschwindigkeit entspricht. Im Hafen kann der Ruderpropeller, um maximale Manövrierbarkeit des Schiffes zu ermöglichen, in Kombination mit den Hocheffizienzrudern und einer Querstrahleinrichtung über einen Joystick bedient und gedreht werden. Hierzu ist der Ruderpropeller vorteilhafterweise um 360° drehbar.
Für so genannte ”blue sea operations” (lange, interkontinentale Fahrten), bei denen die Hafenmanövrierbarkeit nicht so wichtig ist, kann der Ruderpropeller ersetzt werden durch eine Vergrößerung der Fläche (Größe) der Hocheffizienzruder.
Da der Ruderpropeller nur für die Manövrierbarkeit des Schiffes im Hafen benötigt wird, ist er erfindungsgemäß im Vergleich zu den Schiffspropellern mit einer wesentlich geringeren Leistung ausgelegt.
Die Erfindung ermöglicht es, die Luftemissionen derart zu reduzieren, dass Marpol Annex VI erfüllt wird. Diese Vorschrift wird am 19. Mai 2005 in Kraft treten (die Baltische See und die Nordsee werden definiert als Sulfur-Emissionskontrollgebiete).
Mit Hilfe der Erfindung ist es auch möglich, die Anforderungen von SALRS bezüglich der geforderten Redundanz der Antriebsleistung für Passagierschiffe zu erfüllen, d. h. z. B. unabhängige Antriebsanordnungen.
Unabhängig von der Größe, der Verdrängung, der Geschwindigkeit oder des Typs des Schiffes kann durch die Anordnung eines oder mehrerer elektrischer Motoren für den Antrieb des Schiffes in Skegs, die aus hydrodynamischen Gründen vorgesehen sind, der Gesamtwirkungsgrad des Schiffsantriebs verbessert werden. Dies gilt insbesondere für Schiffe mit asymmetrischen Skegs, wie sie durch die WO 03/070567 A1 offenbart sind. Derartige asymmetrische Skegs ermöglichen im Vergleich zu symmetrischen Skegs (z. B. Twinskegs) eine wesentlich bessere Kontrolle (Stabilisierung) der Wasseranströmung auf die Propellerscheibe. Unstabile Wasseranströmungen und somit unkontrollierbare Vibrationen können somit vermieden werden.
Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass die Mitte des Schiffspropellers asymmetrisch zu der Skegmitte bzw. dem Verdrängungsvolumen des Skegs angeordnet ist (siehe Versatz V in 2).
Augrund der vorstehend beschriebenen Vorteile ist das Schiff bevorzugt als Passagierschiff, insbesondere als Fährschiff, oder als Containerschiff ausgebildet.
Die Erfindung, weitere Vorteile der Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den 1 bis 9 entnommen werden. Es zeigen:
1 eine besonders vorteilhafte Antriebsanordnung und Linienentwurf eines erfindungsgemäßen Schiffes in Seitenansicht, Draufsicht und Ansicht von Achtern mit eingezeichnetem Spantverlaufsschema,
2 die Ansicht von Achtern von 1 in vergrößerter Darstellung,
3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten RoPax-Schiffes,
4 einen Querschnitt durch das Schiff der 3,
5 einen Längsschnitt in Höhe des ersten Decks durch das Schiff der 3,
6 einen Längsschnitt in Höhe des zweiten Decks durch das Schiff der 3,
7 einen Längsschnitt in Höhe des dritten Decks durch das Schiff der 3,
8 einen Längsschnitt in Höhe des vierten Decks durch das Schiff der 3 und
9 einen Längsschnitt in Höhe des fünften Decks durch das Schiff der 3.

Claims

Seegehendes Schiff mit einem Rumpf zur Aufnahme von Nutzlasten oder Passagieren, an den sich von Mitschiffs nach Achtern zumindest zwei Strömungsleitkörper (Skegs) anschließen, hinter denen in Strömungsrichtung jeweils ein Schiffspropeller angeordnet ist, der von mindestens einem zumindest teilweise in dem jeweiligen Strömungsleitkörper (Skeg) angeordneten Motor angetrieben wird, gekennzeichnet durch einen drehbar, gondelartig unter dem Rumpf des Schiffes angeordneten Ruderpropeller (POD) für die Manövrierbarkeit des Schiffs im Hafen, der in Strömungsrichtung mittig hinter zwei der Schiffspropeller angeordnet ist, wobei der Ruderpropeller im Vergleich zu den Schiffspropellern mit einer wesentlich geringeren Leistung ausgelegt ist und wobei in Strömungsrichtung hinter jedem Schiffspropeller ein Ruder angeordnet ist.
Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein elektrischer Antriebsmotor ist.
Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruderpropeller (POD) ein elektrischer Ruderpropeller ist.