DE1928801A1 - Antriebsanlage fuer Wasserfahrzeuge - Google Patents

Antriebsanlage fuer Wasserfahrzeuge

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MTU Aero Engines GmbH
Rolls Royce Solutions GmbH
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MTU Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Description

Motorenbau GmbH
Friedrichshafen
Antriebsanlage für Wasserfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanlage für Wasserfahrzeuge mit stark wechselnder Fahrgeschwindigkeit.
Bei derartigen Fahrzeugen werden für die meistgefahrene Marschgeschwindigkeit eine oder mehrere wirtschaftliche Antriebsmaschinen, z.B. Dieselmotoren, verwendet, während für die seltenere Höchstgeschwindigkeit weitere Antriebsmaschinen mit hoher spezifischer Leistung, z.B.. Gasturbinen, angeordnet sind, die allein oder zusammen mit den .Antriebsmaschinen für die Marschfahrt be- ™ trieben werden können.
Es sind kombinierte Antriebsanlagen bekannt geworden, bei denen die Antriebsmaschinen für die Marschfahrt auf einen oder mehrere ihnen zugeordnete Propeller für die Marschfahrt arbeiten, während die Antriebsmaschinen für die Höchstfahrt unabhängig davon besondere Propeller für die Höchstfahrt antreiben. Die Propeller für die Höchstfahrt müssen bei Marschfahrt von den stillgesetzten Antriebsmaschinen bzw. von den Getrieben durch Freiläufe oder Kupplungen getrennt werden, da sie vom Wasserstrom angetrieben werden, außerdem ist bei Marschfahrt durch den mitgeschleppten Höchstfahrt-Propeller immer ein gewisser Leistungsverlust vorhanden. |
Außerdem sind Antriebsanlagen bekannt, bei denen die verschiedenen Antriebsmaschinen gemeinsam über Sammelgetriebe auf dieselben Propeller arbeiten. Die bei den verschiedenen Geschwindigkeiten unterschiedliche Leistungsaufnahme der Propeller muß durch die Änderung der Propellerdrehzahl mit Hilfe von Getrieben oder durch die Anordnung von Verstellpropellern ausgeglichen werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Antriebsanlagen-Kombination, bei der bis hinauf zu den höchsten Leistungen alle Antriebsmaschinen für sich allein und gemeinsam
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eingesetzt werden können, bei der die Antriebsanlage für die Marschfahrt einen guten Wirkungsgrad aufweist, bei der betriebssicher auf den Betrieb mit Höchstfahrt übergegangen werden kann und bei der die Antriebsanlage für die Höchstfahrt bei Marschfahrt keine störenden Einflüsse auf die Propulsion ausübt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für den unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich eine Propelleranlage, für den oDeren Geschwindigkeitsbereich eine Wasserstrahlantriebsanlage angeordnet ist, die allein oder zusätzlich zur Propelleranlage betrieben werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden für den Antrieb der Propeller für die Marschfahrt wirtschaftliche Antriebsmaschinen, z.B. Dieselmotoren, verwendet, während für den Antrieb der Pumpen der Wasserstrahlantriebe für die Höchstfahrt Antriebsmaschinen mit hoher spezifischer Leistung, z.B. Gasturbinen, angeordnet sind.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß jedes der beiden Antriebssysteme in dem für ihn günstigsten Betriebsbereich arbeitet und daß jedes Antriebssystem für seinen Betriebsbereich optimal ausgelegt werden kann. Durch den Antrieb der Propeller mit Dieselmotoren, die für die meistgefahrene Marschgeschwindigkeit eingesetzt werden, ergibt sich für diese Marschfahrt ein besonders wirtschaftlicher Betrieb. Die Verwendung von Gasturbinen für die Wasserstrahlantriebe, die für die Höchstfahrt eingesetzt werden, ergibt dank des geringen Leistungsgewichtes und der kleinen Abmessungen der Gasturbine ein günstiges Gesamtgewicht bei hoher Leistung und geringem Raumbedarf der gesamten Antriebsanlage, wobei der höhere Kraftstoffverbrauch wegen der kürzeren Einsatzdauer nicht besonders ins Gewicht fällt.
Durch die Verwendung eines Wasserstrahlantriebes wird der zusätzliche Widerstand des bekannten Propellers für die hohe Geschwindigkeit bei der Marschfahrt vermieden, so daß gegenüber bekannten Anlagen eine erhöhte Wirtschaftlichkeit gegeben ist.
In Weiterbildung der Erfindung arbeiten bei Höchstfahrt beide Antriebsanlagen zusammen. Dazu ist zwischen Propellerantriebs-
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maschine und Propeller zur Erzielung der geeigneten Propellerdrehzahl ein Getriebe variabler übersetzung angeordnet, das vorzugsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und auch Mittel zur Drehrichtungsumkehr enthält.
Durch diese Maßnahme erhält man die Möglichkeit, auch bei hohen Geschwindigkeiten die Leistung der installierten Dieselmotoren mit auszunutzen, wobei sich zudem noch dank des günstigen Kraftstoffverbrauches der Dieselmotoren eine gegenüber dem reinen Gasturbinenbetrieb erhöhte Wirtschaftlichkeit ergibt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Straftlantriebsanlage eine Strahlumlenkvorrichtung enthält. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß zur Ausführung schwieriger Manöver bei kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten die dabei wirksamere Steue- M rung durch Strahlantrieb verwendet werden kann und daß bei Ausfall der normalen Ruderanlage ein Manöverieren des Fahrzeuges trotzdem möglich ist.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Antriebskombination, Fig. 2 eine Draufsicht einer Antriebskombination.
Die in Fig. 1 und Fig, 2 dargestellte Antriebskombination besteht aus der Propelleranlage mit zwei Dieselmotoren 11 und 12, zwei Getrieben 15 und 14,die erfindungsgemäß je einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und eine Wendeeinrichtung enthalten, zwei Propellerwellen 15 und 16 und zwei Propellern 17 und 18 für den unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich sowie aus der Wasserstrahlanlage mit einer Gasturbine 19* einem Untersetzungsgetriebe 20 mit vorzugsweise fester Untersetzung zum Herabsetzen der Gasturbinendrehzahl auf die erforderliche Pumpendrehzahl des Wasserstrahlantriebs, einer Welle 21 und einer Pumpe 22 für den oberen Geschwindigkeitsbereich.
Hinter den Propellern 17 und 18 sind zwei Steuerruder 23 und 24 angeordnet. Vor der Pumpe 22 der Wasserstrahlanlage befindet sich
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ein Zulaufkanal 25, hinter der Pumpe eine Düse 26 mit der Umlenkvorrichtung 27.
Wirkungsweise der Anlage:
Für die Marschfahrt Voraus arbeiten die Dieselmotoren 11 und 12 direkt über je eine schaltbare Kupplung in den Getrieben I3 und 14 auf die Propeller I7 und 18. Zum Beschleunigen der Propellerwelle, zum Fahren mit einem Propeller und zum weiteren Betrieb der Propeller zusammen mit dem Antriebssystem für die Höchstfahrt sind die Kupplungen gelöst und die Dieselmotoren arbeiten über die hydrodynamischen Drehmomentwandler in den Getrieben I3 und 1.4, wodurch die Dieselmotoren bei allen Fahrgeschwindigkeiten mit ihrer Nenndrehzahl und Nennleistung, d.h. in bezug auf Lebensdauer, Wirtschaftlichkeit und Leistungsausnützung in ihrem günstigsten Betriebspunkt betrieben werden können. Zum Umsteuern der Propeller für Manöver- und Rückwärtsfahrt dienen die Wendeeinrichtungen in den Getrieben I3 und 14. Die Steuerung des Fahrzeuges erfolgt normalerweise über die Steuerruder 2^ und 24.
Für die Höchstfahrt wird die Gasturbine 19 in Betrieb genommen.
Die von dieser angetriebene Pumpe 22 saugt über den Zulaufkanal
25 Wasser an und stößt es über die Düse 26 wieder aus. Durch den Rückstoß wird das Fahrzeug angetrieben.
Der Wasserstrahlantrieb enthält auch eine Umlenkvorrichtung 27 für den Wasserstrahl, mit der das Fahrzeug zusätzlich zur normalen Ruderanlage gesteuert werden kann. Diese wird hauptsächlich verwendet, wenn bei langsamen Schiffsgeschwindigkeiten, bei denen die normale Ruderanlage nicht voll wirksam ist, schnelle und schwierige Manöver ausgeführt werden sollen, oder wenn die normale Ruderanlage ausgefallen ist.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    y. Antriebsanlage für Wasserfahrzeuge mit stark wechselnder Fahrgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß für den unteren und mittleren Geschwindigkeitsbereich eine Propelleranlage, für den oberen Geschwindigkeitsbereich eine Wasserstrahlantriebsanlage angeordnet ist, die allein oder zusätzlich zur Propelleranlage betrieben werden kann.
    2. Antriebsanlage nach Anspruch 1, mit mehreren Antriebsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Propeller (17*18) für die Marschfahrt wirtschaftliche Antriebsmaschinen, z.B. Dieselmotoren (11,12), verwendet werden, für den Antrieb der Pumpen ä (22) der Wasserstrahlantriebe für die Höchstfahrt Antriebsmaschinen mit hoher spezifischer Leistung, z.B. Gasturbinen(19)j angeordnet sind.
    3· Antriebsanlage nach.Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Höchstfahrt beide Antriebsanlagen zusammenarbeiten und daß zur Erzielung der geeigneten Propellerdrehzahl zwischen Propellerantriebsmaschine (11,12) und Propeller (17,18) ein Getriebe (13,14) variabler Übersetzung angeordnet ist, das vorzugsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und auch Mittel zur Drehri chtungsumkehr enthält.
    4. Antriebsanlage nach Anspruch 1 bis 3# dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlantriebsanlage eine Strahlumlenkvorrichtung i
    (27) enthält.
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DE19723611A1 (de) * 1997-06-05 1998-12-10 Blohm Voss Ag Antriebsanlage für Schiffe, vorzugsweise für Marineschiffe
FR2934561B1 (fr) * 2008-08-04 2011-03-25 Dcns Navire a usage militaire comprenant un moyen de propulsion principal et un moyen de propulsion secondaire.

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ES380425A1 (es) 1975-01-01
AT302089B (de) 1972-09-25
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