DE19745290A1 - Vortriebseinrichtung für See- und Binnenschiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vortriebseinrichtung für ein Schiff, zu welcher Vortriebsein­ richtung mindestens zwei Propeller gehören, welche auf einer gemeinsamen Schraubenwelle angeordnet sind, die Verwendung derselben für See- und Binnenschiffe sowie einen Schiffsan­ trieb mit einer Antriebsmaschine und mindestens einer Vortriebseinrichtung.

Im Stand der Technik ist eine Vortriebseinrichtung für Schiffe bekannt, die als Doppel­ schraubenantrieb ausgestaltet ist. Hierbei trägt eine erste Schraubenwelle eine Schraube und eine zweite Schraubenwelle, die konzentrisch zu der ersten Schraubenwelle angeordnet ist, eine weitere Schraube. Die Schraubenwellen sind Vortriebsmäßig für eine Drehung in entge­ gensetzten Richtungen gekuppelt. Durch die dergestaltige Anordnung zweier Propeller, daß sie in derselben Propelleranlage in axialer Richtung versetzt sind und sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, kann der Großteil der in den Wirbeln der Austrittsströmung des ersten Propellers gebundenen Energie mit dem hinteren Propeller nutzbar gemacht werden. Der her­ kömmliche Doppelschraubenantrieb zeichnet sich zwar durch eine kleinere Belastung beider Propeller aus, und dementsprechend sind die Kavitationsverhältnisse günstig sowie der Wir­ kungsgrad ansteigend; jedoch macht der herkömmliche Doppelschraubenantrieb den Einbau mindestens eines Getriebes notwendig, so daß die Herstellungskosten des herkömmlichen Doppelschraubenvortriebs hoch sind und zudem nachteiligenswert eine erhöhte Wartungsan­ forderung und damit verbunden erhöhte Wartungskosten hervorrufen.

Auch ist ein Schiffsantrieb bekannt, der eine vertikal angeordnete Vortriebswelle aufweist, die von einer im Inneren des Schiffskörpers angeordnete Antriebsmaschine antreibbar ist. Hier­ bei ist es notwendig über ein Winkelgetriebe die horizontal angeordnete Ausgangswellen an­ zutreiben, von denen jede an dem jeweiligen Winkelgetriebe abgekehrten Ende eine dem Vor­ trieb des Schiffes erforderliche Propeller trägt. Dieser herkömmliche Schiffsantrieb kann nicht nur dem Vortrieb dienen sondern auch als Ruderpropeller eingesetzt werden, wobei am oberen Ende der vertikal angeordneten Welle nicht nur die Vortriebsleistung eingeleitet wird sondern auch ein Stellmotor ein die Vortriebswelle konzentrisch umgebendes Hüllrohr um die Längs­ achse der Vortriebswelle schwenkbar macht. Es ist jedoch verständlicherweise ein hoher tech­ nischer Aufwand erforderlich, dieses Vortriebssystem nicht nur herzustellen sondern dauerhaft zu warten, so daß eine geringfügige Leistungsreduktion durch gleichmäßigen Zustrom aus dem vorderen Propeller in keinem Verhältnis zu den Kosten der Herstellung, Wartung und Leistungsverlust durch Reibung im Getriebe stehen.

Hinzukommend ist ein Doppelschraubenantrieb für Schiffe bekannt, der zwar axial ver­ setzt und koaxial zueinander an einer Vortriebswelle angeordnete Propeller aufweist, die über eine vertikal angeordnete Welle angetrieben wird. Die Propeller sind weit voneinander axial beabstandet. Auch diese Vorrichtung macht ein Winkelgetriebe erforderlich, wobei die Kraft in die Propelleranlage entlang der Vertikalwelle gebracht und weiter die Kräfte über das Winkel­ getriebe der Vortriebs auf die Vortriebswellen der Propeller übertragen werden. Es zeigt sich auch bei dieser Anlage, daß ein höherer technischer Aufwand in der Herstellung sowie eine relativ höhere Reibung in dem Winkelgetriebe den Vorteil dieses Vortriebssystems verringern.

Die oben genannten Ausführungen zeigen, daß die Kraftübertragungsausführung der Schiffsantriebe im wesentlichen kompliziert und schwierig durchzuführen ist, aus welchem Grund der Verbreitungsgrad dieser Vortriebseinrichtungen der Schiffsantriebe auf besondere Schiffseinsatzgebiete und auf bestimmte Schiffskörperausgestaltungen lediglich beschränkt ist.

Bei Seeschiffen hingegen ist die Größe eines Propellers abhängig von dem größten Tief­ gang und nicht von der Wassertiefe, da diese in hinreichender Weise tiefe Gewässer befahren. Um den Wirkungsgrad des Propellers zu erhöhen und die Propellerbelastung P_D/A₀ (mit P_D als Propellerleistung und A₀ als Propellerspitzenkreisfläche) zu reduzieren, wird der Propeller­ durchmesser zur Senkung der Antriebsleistung vergrößert zwecks Erhöhung des Propellerwir­ kungsgrades und eines besseren Vortriebswirkungsgrades, weil die nach außen ansteigenden Anströmungen durch eine größere Propellerfläche wirksamer erfaßt werden. Deshalb haben Bemühungen zur Senkung der Treibstoffkosten von See- und Binnenschiffen in jüngster Zeit allgemein dazu geführt, größere Propeller in bezug auf die Schiffsgröße mit niedrigeren Dreh­ zahlen zu verwenden.

Es zeigt sich jedoch bei diesen Schiffen, daß bei Teillast oder Ballastzustand zumindest ein Teil des Propellers aus dem Wasser ragt und Luft ansaugt, so daß aufgrund der höchstens nur zu 4/5 getauchten Schiffsschraube der Schuberzeugung Grenzen gesetzt sind und große Kraft­ schwankungen an der Schraubenwelle aufzutreten vermögen, so daß das Schiff unbefahrbar und manövrierunfähig wird.

Weiterhin bemüht man sich gerade bei Einschraubenschiffen durch besondere Ausgestal­ tung des Hinterschiffes die Geschwindigkeit zu erhöhen oder bei gleicher Geschwindigkeit eine Verringerung der Vortriebsleistung und damit des Treibstoff-Verbrauchs zu erzielen. Dieses ist insbesondere dann erforderlich, wenn wie bei Binnenschiffen diese lediglich über Propeller ge­ ringeren Durchmessers verfügen, um möglichst das Erstrecken eines Teils des Propellers über der Wasserlinie zu vermeiden. Die konventionellen Schiffskörper zum Beispiel der Einschrau­ benschiffe weisen getunnelte Hinterschiffe, Leitflächen oder Schürzen auf, um den Zustrom des Wassers ohne Lufteintrag für den Propeller zu gewährleisten.

Da bei herkömmlichen Binnenschiffen die Hinterschiffsformen wegen des Lufteintrags grundsätzlich für den kleinsten Tiefgang konstruiert sind, wird üblicherweise der Propeller­ durchmesser in etwa der Größenordnung des kleinsten Tiefgangs entsprechen, um das Ansau­ gen der Luft zu verhindern. Zusätzlich wird das Heck mit Tunnel, Seitenschürze und einem tiefgezogenen Unterkantenspiegel ergänzt. Dies erhöht den Schiffswiderstand jedoch erheblich. Damit steigt der Antriebsleistungsbedarf sprunghaft.

Auch der Einbau von kleinen Propellern, insbesondere bei Binnenschiffen, ist von Nachteil, da diese für größere Tiefgänge benötigte Leistung nicht aufnehmen und in Schub umsetzen können. So kann das Schiff die höhere Geschwindigkeit nicht erreichen und dadurch weniger konkurrenzfähig wegen des Zeitverlustes werden. Hinzu kommen die ungünstige Manövrierfä­ higkeit sowie die Stoppeigenschaft durch den kleineren Propeller wegen geringerer Leistungs­ aufnahmen mit niedrigerem Schub in Frage.

Daher werden bisher bei Binnenschiffen mit einer Propellerleistung P_D größer als 1000 kW aufgrund der Propellerflächenbelastung P_D/A₀ als Zweischraubenschiffe (2 Schraubenwellen mit je einem Propeller) gebaut. Dabei werden in herkömmlicher Weise zwei Antriebsmaschi­ nen, zwei Getriebe, zwei Schraubenwellen mit Wellenböcken, zwei Düsen und 2 bis 4 Ruder benötigt, welches ein höheres Gewicht, und damit einhergehend zusätzliche Anschaffungs- und Betriebskosten verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu be­ seitigen. Darüber hinaus soll eine Vortriebseinrichtung derart bereitgestellt werden, daß diese sowohl für Seeschiffe als auch für Binnenschiffe geeignet ist. Zudem soll die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung Kavitationen oder Schwingungen insbesondere am hinteren Propeller vermeiden helfen und zudem verhindern, daß Luft durch die Propeller angesaugt, die Nach­ stromverhältnisse dadurch verschlechtert werden, und schwingungserregende Kräfte auftreten. Zudem soll die Vortriebseinrichtung für jeden Schiffstyp unterschiedlichen Schiffskörpers, Völligkeit und Geschwindigkeit geeignet sein, und Schwingungen im Schiffsrumpf, wie sie gerade bei großen Propellern mit geringstem Abstand zum Schiffsrumpf aufzutreten vermögen, vermeiden helfen.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch und den Nebenanspruch. Die Unteran­ sprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.

Die Erfindung betrifft eine Vortriebseinrichtung für ein Schiff, zu welcher Vortriebsein­ richtung mindestens zwei Propeller mit gleichem Drehsinn gehören, welche auf einer gemein­ samen Schraubenwelle angeordnet sind, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß an einem En­ de der Schraubenwelle die Propeller drehfest mit der Schraubenwelle gekoppelt sind, die Pro­ peller koaxial angeordnet sind und mindestens zwei Propeller voneinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist auf eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung zum Einsatz bei Binnen- und Seeschiffen gerichtet.

Zusätzlich betrifft ein Erfindungsgegenstand einen Schiffsantrieb mit einer Antriebsma­ schine und mindestens einer erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß eine Schraubenwelle mit dem anderen Ende mit einer Motorwelle der An­ triebsmaschine verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung kann an dem freien Ende der Schraubenwelle mindestens zwei Propeller aufweisen. Die Propeller sind vorzugsweise koaxial zueinander an­ geordnet. Die Propeller weisen also eine gemeinsame Drehachse auf, die mit der Drehachse der Schraubenwelle übereinstimmt. Die Propeller sind auch axial versetzt angeordnet; die Propeller sind möglichst nah versetzt. Ihre Naben können von Vorteil axial enganliegend angeordnet sein. Vorzugsweise liegt der Abstand des Flügelwurzelendes des vorderen Propellers, welcher der dem Vorderschiff zugewandte Propeller ist, zu der Flügelwurzelspitze des Hauptpropellers, also des Propellers, der auf der dem Vorderschiff abgewandten Seite des vorderen Propellers angeordnet ist, im Bereich von 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 8%, noch mehr bevorzugt 3 bis 5% des Durchmessers D des Hauptpropellers; ganz vorteilhaft ist der Abstand, wenn der Ab­ stand 3% Durchmessers D des Hauptpropellers beträgt.

Die Propeller sind mit der Schraubenwelle drehfest gekoppelt, so daß sie mit gleicher Um­ drehungszahl gedreht werden. Die Propeller weisen nicht nur gleiche Drehrichtung oder Dreh­ sinn, links- oder rechtsdrehend, auf, sondern sind auch gleichlaufend, also mit gleicher Drehge­ schwindigkeit laufend. In einer weiteren Ausgestaltung trägt das freie aus dem Hinterschiff geführte Ende der Schraubenwelle den vorderen Propeller und den Hauptpropeller, die z. B. mittels Nuten in der Oberfläche der Schraubenwelle herkömmlicherweise geführt sein können.

Gerade die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung zeichnet sich auch bei kleinem Tief­ gang durch hinreichenden Zustrom aus, so daß keine Schwankungen des Propellerschubes festgestellt werden konnten. Das bedeutet, daß die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung mit vorderem Propeller und dem Hauptpropeller die Leistung in Schub auf kritischem Tiefgang, also bei geringem Tiefgang, auch bei Hinterschiffen ohne Tunnel und ohne Schürze problemlos umsetzen kann. Durch den Wegfall des Tunnels und der Schürze verringert sich der Wider­ stand erheblich. So wird der Antriebsleistungsbedarf drastisch reduziert, wie es in Modellver­ suchen nachgewiesen werden konnte.

Der Hauptpropeller kann in einer besonderen Ausführungsform einen größeren Durchmes­ ser D aufweisen als der vordere Propeller. Unter Durchmesser D kann auch im Sinne der Er­ findung der Abstand der beiden Schnittpunkten der durch die Mitte-Längsachse - als Mittel­ punkt - der Schraubenwelle beziehungsweise Nabe des Propellers gehenden Sehne oder Gera­ den mit dem Kreis verstanden werden, welcher dem Drehkreis oder Spitzenkreis der Flügel­ spitzen des betreffenden Propellers entspricht. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser D des vorderen Propellers 40 bis 95% des Durchmessers D des Hauptpropellers. In einer weiteren Ausführungsform kann der Durchmesser D des Hauptpropellers kleiner als 80% des T_max sein. T_max ist der maximale Tiefgang des zu benutzenden Schiffes. In einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform kann der Durchmesser D des vorderen Propellers gleich oder kleiner als 80% des T_min sein. T_min ist der minimale Tiefgang des zu benutzenden Schiffes. Der Tiefgang ist im Sin­ ne der Erfindung auch zu verstehen als der Abstand zwischen der Basis (=Schiffboden) und der Wasserlinie (=Wasseroberfläche).

Beide Propeller können gleiche Flügelzahl, vorzugsweise 3 bis 7 Flügel, und/oder gleiche Steigungsverhältnisse P/D, z. B. von 0,8 bis 1,2, und/oder gleiche Flächenverhältnisse, z. B. A_E/A₀ von 0,5 bis 0,65, aufweisen. P steht für die Steigung des Propellers sowie D steht für den Propellerdurchmesser, den Durchmesser des Spritzenkreises des Propellers. Vorteilhaft ist auch je nach Bedarfs wenn das Steigungsverhältnis P/D des vorderen Propellers größer ist als das Steigungsverhältnisse P/D des Hauptpropellers. Unter Flächenverhaltnis A_E/A₀ ist auch im Sinne der Erfindung zu verstehen das Verhältnis der z. B. saugseitigen Flächen aller Flügel des betreffenden Propellers zu der Spitzenkreisfläche oder Kreisfläche des betreffenden Propellers.

Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung ermöglicht aufgrund ihres einfachen und ro­ busten Aufbaus niedrige Herstellungs- und Wartungskosten, da lediglich im Gegensatz zum Stand der Technik, eine Schraubenwelle mindestens zwei Propeller drehfest trägt. Es zeigt sich, daß bei Seeschiffen sowohl bei Teillast oder auch Ballastzustand statt eines großen Pro­ pellers nunmehr zwei Propeller in bestimmter erfindungsgemäßer Anordnung und Größe an der Schraubenwelle drehfest mit gleicher Drehrichtung koppelbar sind, um auch bei Teillast oder Ballastzustand eine nur unwesentliche Hohlraumbildungen in Wasser zu ermöglichen; dadurch bleiben die Propellerdrehzahl und der Schub konstant.

Auch wird Luft bei Teillast oder bei geringem Ballast erfindungsgemäßen Vortriebsein­ richtung nicht angesaugt, so daß sich die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung durch geringe hydrodynamische Wechsellasten und Querkräfte in vertikaler und horizontaler Richtung aus­ zeichnet und auch die Biegemomente der Schraubenwelle klein bleiben und dieselbe nur wenig beansprucht wird. Daher werden die Flügel der Propeller weitgehend nicht großen Kraft­ schwankungen ausgesetzt, da deren einzelne Flügelblätter im wesentlichen mit einheitlicher Kraft beaufschlagt werden und zur Schonung des Materials beiträgt.

Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung ist ein sehr leistungsfähiges Vortriebssystem mit einem sehr geringen Bau- und Wartungsaufwand ist. In einer besonderen Ausführungsform können der vordere Propeller und der Hauptpropeller baulich unterschiedlich sein beispielswei­ se mit gleichem oder unterschiedlichem Durchmesser der Spitzenkreise und/oder eine ähnli­ che Flügelgeometrie aufweisen. Wichtig ist hierbei, daß die Propeller gleiche Drehrichtung und gleiche Drehzahl aufweisen.

Die Propeller können mit ihren Flügeln zueinander auf Lücke gesetzt sein, das bedeutet, daß in dem zwischen den beiden Flügeln des Hauptpropellers ausgebildeten Zwischenraum, hier Lücke genannt, der Flügel des vorderen und/oder hinteren Propellers angeordnet ist. Diese Ausführungsform wird verwendet, falls die Propeller die gleiche Anzahl von Flügeln aufweisen. Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung zeichnet sich durch eine optimale Zu­ strömung des Wassers auf der Saugseite der Propeller und zudem in der Anströmrichtung ge­ sehen des zweiten Propellers aus.

Ebenfalls ist es möglich, die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung jeglicher Art von Schiffen unterschiedlicher Schiffskörperausgestaltung zum Beispiel für Binnenschiffe oder See­ schiffe zu verwenden. Zum Beispiel können auch Schiffskörper mit getunnelten Hinterschiffen mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung versehen werden. Im Gegensatz zu Seeschif­ fen, welche herkömmlicherweise über einen großen Propeller als Einschraubschiffe verfügen, kann der Abstand zwischen dem Schiffsrumpf und der eintretenden Kante des vorderen Pro­ pellers derart gewählt werden, daß üblicherweise zu beobachtenden unannehmbare Schwin­ gungen im Schiffsrumpf vermieden werden, ohne daß eine Leistungserhöhung zu beobachten ist.

Ebenso können nunmehr auch Seeschiffe oder Küstenmotorschiffe, welche zum Befahren von Küstengewässern, der See oder Binnengewässern geeignet sind, nunmehr mit der erfin­ dungsgemäßen Vortriebseinrichtung versehen werden, ohne daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Gefahr besteht, daß ein Teil des Propellers sich unter den Schiffboden erstreckt und hierdurch der effektive Tiefgang des Schiffes unvorteilhafterweise erhöht wird, was wegen der begrenzten Tiefe des Fahrwassers in Häfen, Hafeneinfahrten, Flüssen oder Kanälen oder dergleichen nicht zulässig ist. Das bedeutet, daß ein Teil des Hauptpropellers aus dem Wasser herausragen kann, aber die Spitzen der Flügel des vorderen Propeller sind zumindest unter der Wasserlinie oder unterhalb der Wasserlinie, dadurch erfolgen keine Luftansaugung und keine Schubschwankungen.

Auch Binnenschiffe, welche über getunnelte Hinterschiffe, Leitflächen, Schürzen oder Propellerdüsen verfügen, können mit dem erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung ausgestat­ tet werden. Auch bei getunnelten Hinterschiffen treten nur unwesentliche Kavitationsblasen auf, die, falls sie auftreten, von dem vorderen Propeller an den Hauptpropeller nur in geringer Anzahl abgegeben werden.

Die Hinterschiffe der Binnenschiffe können ohne weitere Änderung derselben mit der er­ findungsgemäßen Vortriebseinrichtung versehen werden. Auch können die erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung als sogenanntes Zwei-Schraubenwellensystem bei Seeschiffen und/oder Binnenschiffen mit und ohne Tunnel oder Schürze oder dergleichen eingebaut werden.

Auch der erfindungsgemäße Schiffsantrieb, welcher über eine Antriebsmaschine und min­ destens eine erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung verfügt, eignet sich für den Einsatz kon­ ventioneller oder herkömmlicher Schiffskörperformen. Das oben genannten Ausführungen gelten gleichfalls für den erfindungsgemaßen Schiffsantrieb.

Der erfindungsgemäße Schiffsantrieb eignet sich auch für Binnenschiffe bei einer Pro­ pellerleistung P_D mit mehr als 1000 kW mit einer erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtungen. Hierdurch wird im Gegensatz zum Stand der Technik nicht nur Gewicht gespart sondern auch die Herstellungs-, Anschaffungs- und Betriebskosten wesentlich gesenkt. Das bedeutet auch, daß Binnenschiffe mit einem seeschiffsartigen Heck einer erfindungsgemäßen Vortriebsein­ richtung bereitgestellt sowie die Kosten für Propellertunnel, Seitenschürze, Propellerwelle, zwei Wellenböcke, eine Düse, ein bis zwei Ruder, ein Getriebe und eine Maschine gespart werden können. Zudem wird durch die schlanke und glatte Heckform des Hinterschiffs und durch den Wegfall des Tunnels und der Schürze der Widerstand drastisch gesenkt und der Propulsionsgütegrad wesentlich verbessert, so daß der Vortriebsleistungsbedarf erheblich ver­ ringert wird.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und Tabellen. Auf­ grund einer zeichnerischen Vereinfachung in schematischer, stark vergrößerter Weise ohne Anspruch auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe werden gezeigt in

Fig. 1 die Unterwasseraufnahmen bei Propulsionsversuchen mit einem Seeschiff, hier Tiefgang T = 80% des Propellerdurchmessers des Einzelpropellers (Bild 1) und des Hauptpropellers (Bild 2)
bei
V = 18 km/h (Geschwindigkeit)
h = 20 m (Wassertiefe)
T = 2,4 m (Tiefgang)
D = 3,2 m (Durchmesser des Einzelpropellers auf Bild 1, und der des Hauptpropellers der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung auf Bild 2)
Bild 1 Einzelpropeller (solo) P 102 I
Bild 2 erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung mit einem vorderen Propeller und einem Hauptpropeller (duo; mit P 102 I als Hauptpropeller und P 115 I als vorderer Propeller).

Fig. 2 eine herkömmliche Heckform der Binnenschiffe mit Tunnel und mit Schürze und mit Einzelpropeller in Abb. 1 (Schiff A),
Schiff A ist ein 1-S-Binnenschiff mit Tunnel und mit Schürze und mit Einzelpropeller,
eine herkömmliche Heckform der Binnenschiffe mit Tunnel und mit Schürze und mit Einzelpropeller mit zwei Propellern auf 2 Schraubenwellen, jede Schraubenwelle trägt einen Propeller (in Abb. 2),
Abb. 3 (Schiff B) ist eine Skizze eines seeschiffartigen Hecks ohne Tunnel und ohne Schürze für Binnenschiffe vorgesehen, angetrieben durch die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung mit einem vorderen Propeller und einem Hauptpropeller
alle Schiffe weisen eine identische Bugform und eine annähernd gleiche Gesamtlänge von L = 110 m auf.

Fig. 3 eine schematische Rück- und Seitenansicht eines seeschiffartigen Hinterschiffes (für Binnenschiffe vorgesehen) mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung mit einem kleineren vorderen Propeller und größeren Hauptpropeller,

Fig. 4 die Auftragungen der Versuchsergebnisse der Propulsionsversuche mit einem Binnen­ schiff mit einem herkömmlichen binnenschifftypischen Heck (A) und einem seeschiffarti­ gen Heck (B),
bei Wassertiefe h = 7,5 m, Tiefgang T = 3,5 m, Wasserverdrängung = 3612 m³, Län­ ge 112 m,
A: Einschraubenbinnenschiff (=1-S-Binnenschiff) mit einem herkömmlichen binnenschifftypi­ schen Heck ( mit Schürze und Tunnel), angetrieben durch einen Propeller auf einer Schraubenwelle A als Vergleichsbasis gegenüber einem
B: Binnenschiff mit einem seeschiffartigen Heck (ohne Schürze und ohne Tunnel), angetrieben durch die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung (=2P-Vortrieb) mit einem kleineren vorderen Propeller und größeren Hauptpropeller auf einer Schraubenwelle B.

• 1. 1-S-Binnenschiff mit konv. Heck (BdZ, M1352/1344/1344)
  P 197 r: D = 1.76 m, P/D = 1,0
• 2. 1-S-Binnenschiff mit seeschiffartigem Heck, P 102 I solo
  P 102 I: D = 2,54 m, P/D = 1,07
• 3. mit 2P-Vortrieb P 102 I/P 115 I
  P 115 I: D = 1,60 m, P/D = 1,0
• 4. mit 2P-Vortrieb P 102 I/P 84 I
  P 84 I: D = 1,60 m, P/D = 1,05
• 5. mit 2P-Vortrieb P 102 I/P 86 I
  P 86 I: D = 1,60 m, P/D = 0,786.

Fig. 4 zeigt die zahlenmäßigen Ergebnisse bei einer Geschwindigkeit von 20 km/h der Ta­ belle

Schiff A
Verdrängung = 3885 m³
Propellerleistung P_D = 1510 kW
P_D/ = 0,388 kW/m³
Schiff B
Verdrängung = 3612 m³
P_D = 765 kW
P_D/ = 0,212 kW/m³.

Das Verhältnis P_D/ ist der Leistungsbedarf pro m³ und dient als die bereinigte Ver­ gleichsbasis.

Δ P_D/ = 0,176 kW/m³ (Leistungseinsparung durch B)
entspricht (0,176/0,388) × 100 = 45,4% (Leistungseinsparung in % durch B),

Fig. 5 enthält die Auftragungen der Versuchsergebnisse der Propulsionsversuche mit einem Binnenschiff mit einem herkömmlichen Heck (A) und einem seeschiffartigen Heck (B),
bei Wassertiefe h = 7,5 m, Tiefgang T = 2,5 m, Wasserverdrängung = 2494 m³, Länge 112 m,

• 1. 1-S-Binnenschiff mit konv. Heck (BdZ M1352/1344/1344)
  mit P 197r, D = 1,76 m, P/D = 1,0
• 2. Binnenschiff mit seeschiffartigem Heck, 2P-Vortrieb P102I/P86I
  P102I: D = 2,54 m, P/D = 1,07
  P86I: D = 1,60 m, P/D = 0,786.

A: Einschraubenbinnenschiff mit einem herkömmlichen binnenschifftypischen Heck (mit Schür­ ze und Tunnel) (=1-S-Binnenschiff), angetrieben durch einen Propeller auf einer Schrau­ benwelle
B: Binnenschiff mit einem seeschiffartigen Heck (ohne Schürze und ohne Tunnel), angetrieben durch die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung (=2P-Vortrieb) mit einem kleineren vorderen Propeller und größeren Hauptpropeller auf einer Schraubenwelle.

Fig. 5 zeigt die zahlenmäßigen Ergebnisse bei einer Geschwindigkeit von 21,0 km/h der Ta­ belle

Schiff A
Verdrängung = 2702 m³
Leistung P_D = 1325 kW
P_D/ = 0,490 kW/m³
Schiff B
Verdrängung = 2494 m³
P_D= 785 kW
P_D/ = 0,315 kW/m³
Δ P_D/ = 0,490-0,315 = 0,175 kW/m³ (Leistungseinsparung durch B)
entspricht (0,175/0,49) × 100 = 35,7% (Leistungseinsparung in % durch B),

Fig. 6 zeigt die Auftragungen der Versuchsergebnisse der Propulsionsversuche mit einem Bin­ nenschiff mit einem herkömmlichen Heck (A) und einem seeschiffartigen Heck (B),
bei einem repräsentativen Verhältnis des Binnengewässers mit einer Wassertiefe von h = 3,5 m einem Tiefgang T = 2,5 m.

Wasserverdrängung = 2494 m³, L = 112 m,

• 1. I-S-Binnenschiff mit konv. Heck (BdZ, M1352/1344/1344)
  mit P197r, D = 1,76 m, P/D = 1,0
• 2. Binnenschiff mit seeschiffartigem Heck, 2P-Vortrieb P102I/P86I
  P102I: D = 2,54 m, P/D = 107
  P86I: D = 1,60 m, P/D = 0,786.

A: Einschraubenbinnenschiff mit einem herkömmlichen Heck (mit Schürze und Tunnel), an­ getrieben durch einen Propeller auf einer Schraubenwelle,
B: Binnenschiff mit einem seeschiffartigen Heck (ohne Schürze und ohne Tunnel), angetrieben durch die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung mit einem kleineren vorderen Propeller und größeren Hauptpropeller auf einer Schraubenwelle.

Die Tabelle zeigt die zahlenmäßigen Versuchsergebnisse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 14,6 km/h der Tabelle
Schiff A
Verdrängung = 2702 m³
Leistung P_D = 1100 kW
P_D/ = 0,407 kW/m³
Schiff B
Verdrängung 2494 m³
P_D = 600 kW
P_D/ = 0,241 kW/m³

Δ P_D/ = 0,407-0,241 = 0,166 kW/m³
entspricht (0,166/0,407) × 100 = 40,8% (Leistungseinsparung in % durch B),

Fig. 7 zeigt die Auftragungen der Versuchsergebnisse von Propulsionsversuchen mit einem Binnenschiff mit seeschiffartigen Heck mit h = 3,5 m, T = 2,0 m, = 1945 m³, L = 112 m.

• 1. T = 2,0 m, gleichlastig, 2P-Vortr. P 102 I/P 86 I
• 2. heckl. T_h = 2,2 m, 2P-Vortr. P 102 I/P 86 I
  P 102 I: D = 2,54 m, P/D = 1,07
  P 86 I: D = 1,60 m, P/D = 0,786
• 3. T = 2,0 m, gleichlastig, 2P-Vortr. P 102 I/P 84 I
• 4. heckl., T_h = 2,2 m, 2P-Vortr. P 102 I/P 84 I
  P 84 I: D = 1,60 m, P/D = 1,05.

Hier wurde hauptsächlich die Steigung des vorderen Propellers geändert. Beim gleichlastigen Zustand bei einer Geschwindigkeit von 14,0 km/h kann der vordere Propeller mit einem Steigungsverhältnis von P/D 1,05 eine Leistungseinsparung bis zu 44% gegenüber den mit P/D = 0,786 zeigen. Das Binnenschiff mit Einzelpropeller (P 102 I oder P 86 I) er­ reicht wegen Lufteinbruch eine Geschwindigkeit von nur 11,5 km/h,

Fig. 8 zeigt die Auftragungen der Versuchsergebnisse des Widerstandsversuchs mit einem Binnenschiff mit seeschiffartigen Heck mit h = 7,5 m, T = 3,5 m, = 3612 m³, L = 112 m.

Dies soll zur Feststellung des Propulsionsgütegrads η_D = P_E/P_D dienen. Der P_D-Wert wird aus Fig. 4 (Propulsionsversuch h = 7,5 m, T = 3,5 m) entnommen. P_E ist die Schlepplei­ stung.

Fig. 9 zeigt die Versuchsergebnisse von Propulsionsversuche mit einem Containerschiff mit h = 16,0 m, = 1680 m³, angetrieben jeweils durch Einzelpropeller (solo) und die erfin­ dungsgemäße Vortriebseinrichtung mit einem kleineren vorderen Propeller und größeren Hauptpropeller auf einer Schraubenwelle (duo).

I: starker Lufteintrag zu beobachten, Fahrt eingestellt.

I T_h = 2,4 m, solo, P102I, D = 3,18 m
II ○ T_h = 2,4 m, duo, P102I/P115I, D = 3,18 m/2,0 m
III Δ T_h = 3,6 m, solo, P102I
IV ◊ T_h = 3,6 m, duo, P102/P115I.

Fig. 10 und Fig. 11 enthalten jeweils die Propeller und Schiffsdaten des herkömmlichen Bin­ nenschiffs und des Binnenschiffs mit einem seeschiffartigen Heck. Beide Binnenschiffe weisen einen binnenschifftypischen Bug auf.

Gemäß Fig. 1 konnte festgestellt werden, daß der Einzelpropeller beim Hinterschiff ohne Tunnel und ohne Schürze (seeschiffartig) auf kritischem Tiefgang (T kleiner D) sehr viel Luft ansaugt. Dadurch schwankt der Propellerschub ganz erheblich. Das Schiff wird manövrierun­ fähig und kann die Fahrt nicht fortsetzen (Bild 1).

Mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung mit einem vorderen Propeller und einem Hauptpropeller wurde hingegen keine Luft angesaugt. Der An-, Abstrom und ein gleichmäßi­ ger Propellerschub wurden von dem kleineren, vorderen Propeller (vor dem großen Hauptpro­ peller) gewährleistet. Das bedeutet, daß ein Binnenschiff durch die erfindungsgemäße Vor­ triebseinrichtung mit z. B. vorderen Propeller und Hauptpropeller ohne Schürze und ohne Tunnel ausreichend ist. Der Schiffwiderstand durch Wegfall der Schürze und des Tunnels ver­ ringert sich erheblich, also der Antriebsleistungsbedarf senkt drastisch.

Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung weist eine aus dem Schiffsrumpf heckseitig herausgeführte Schraubenwelle 1 auf (Fig. 3). An dem freien Ende der Schraubenwelle 1 ist der vordere Propeller 2 drehfest angeflanscht. Der vordere Propeller 2 (P 115 I) weist einen um ca. 38 bis 40% geringeren Durchmesser D seines Spitzenkreises auf als der Durchmesser D des Spitzenkreises des Hauptpropellers 3 (P 102 I), welcher auf der der dem Vorderschiff abgewandten Seite unmittelbar an dem vorderen Propeller 2 axial anliegt. Der Abstand zwi­ schen dem vorderen Propeller 2 und dem Hauptpropeller 3 beträgt 3%. Der Durchmesser D des Hauptpropellers 3 beträgt 2,544 m, der des vorderen Propellers 2 1,6 m. Die Propeller 2, 3 sind um die Mitte-Längsachse 9 drehbar. Der Spitzenkreis der Flügelspitzen 11a des Haupt­ propellers 3 weist den Durchmessers D auf. Der Abstand des Flügelwurzelendes 14 des vorde­ ren Propellers 2 zu der Flügelwurzelspitze 15 des Hauptpropellers 3 liegt bei 3% des Durch­ messers D des Hauptpropellers 3.

Der Hauptpropeller 3 befindet sich gleichfalls drehfest an dem Ende der Schraubenwelle 1 und ist fest mit diesem gekoppelt, also drehfest verbunden. Die Propeller 2, 3 sind in bezug auf Schub linksläufig. Die Drehachse 9 der Schraubenwelle 1 beziehungsweise die Nabe der Pro­ peller 2, 3 ist oberhalb der Schiffsbasis angeordnet. Die Flügel 10 des vorderen Propellers 2 sind derart angeordnet, daß sie auf Lücke stehen. Auf Lücke stehen bedeutet, daß die Flügel 10 des vorderen Propellers 2 in Höhe der von zwei benachbarten Flügeln 11 des Hauptpropel­ lers 3 ausgebildeten Zwischenräume, hier Lücken genannt, angeordnet sind. Der Vorder- 2 und Hauptpropeller 3 sind vierflügelig.

Modelle eines Binnenschiffes mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung werden ei­ nem Propulsionsversuch unterzogen und die Kielwasserströmung fotografiert (Fig. 1, Bild 1). Im Vergleich hierzu wird derselbe Schiffsrumpf mit einer herkömmlichen Antrieb, welche einen Propeller entsprechend größeren Durchmessers aufweist, gleichfalls mittels des Propulsions­ versuchs überprüft und die Kielwasserströmung fotografiert (Fig. 1, Bild 1). Bei der Voraus­ fahrt also unter Schub zeigt sich, daß bei Teillast Lufteintrag beim herkömmlichen Antrieb zu beobachten ist, und Schiffskörper-Bilgenwirbel, die von dem rotierenden Propeller erzeugt werden, in der an dem herkömmlichen Heck strömenden Strömung vorhanden sind, sich nicht symmetrisch jeweils auf der Backbord- und Steuerbordseite z. B. der Schiffskörper- Bilgenquerschnitts nach außen verteilen sondern von uneinheitlicher von uneinheitlicher un­ gleichmäßiger Ausgestaltung sind.

Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung eine V-förmige symmetrisch zu dem Schiffskörper-Bilgenquerschnitt an­ geordnete Verwirbelung des Wassers auf der Backbord- und der Steuerbordseite zu erkennen (Fig. 1, Bild 2). Es wird nur unwesentlich, wenn überhaupt, Luft von außen angesaugt; auch sind weder Kavitationen an dem vorderen Propeller 2 noch an dem Hauptpropeller 3 zu beob­ achten. Ebenso verläuft der Wasserstrom längs des Heckbodens ohne allzu große Lufteinwir­ belung geglättet und wird am Heckende zur Backbord- und Steuerbordseite gleichmäßig frei­ gegeben.

Hierbei wird auch der zu steile Anstieg der freigegebenen Strömung insofern unterdrückt, als die Steilheit einer an dem Heckende des Schiffskörpers erzeugten Welle unterhalb der Wellenumbruchgrenze verbleibt. Hierdurch kann eine Bildung der Heckwelle verhindert und somit der Widerstand verringert werden.

Die Fig. 4 zeigt, daß das Großmotorschiff mit einem herkömmlichen Einschraubenantrieb sich durch ein Verhältnis von Propeller-Drehleistung zur Wasserverdrängung von 0,388 kW/m³, hingegen das Großmotorschiff mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung zu­ sammen mit einem seeschiffartigen Heck, ohne Schürze und ohne Tunnel, (für Binnenschiffe vorgesehen) ganz vorteilhafterweise ein um 45,4% günstigeres Verhältnis nämlich von P_D/ 0,212 kW/m³ auszeichnet. Das bedeutet, daß die Brennstoffkosten über 40% eingespart wer­ den können.

In Fig. 9 sind die Auftragung der Versuchsergebnisse mit einem Seeschiff enthalten. Beim großen Tiefgang T = 3,6 m kann eine leichte Verbesserung mit der erfindungsgemäßen Vor­ triebseinrichtung festgestellt werden. Auf kleinem Tiefgang T = 2,4 m erreichte das Schiff mit dem herkömmlichen Antrieb mit Einzelpropeller wegen Lufteintragung am Propeller nur eine Geschwindigkeit von 18 km/h. Hingegen ist eine weitere Geschwindigkeitserhöhung bis 24 km/h ist mit dem erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung zu beobachten.

Widerstandsversuche mit dem Schiff bestehend aus einem seeschiffsartigen Heck und ei­ nem binnenschiffstypischen Bug, beim Tiefgang von 3,5 m und auf einer Wassertiefe von 7,5 m wurde ein Widerstandsversuch durchgeführt. Die Versuchsergebnisse (Fig. 4, Fig. 8) zeigen, daß der Propulsionsgütegrad von η_D = P_E/P_D des Schiffes um 0,80 bis 0,87 höher als der übli­ che Wert bei herkömmlichen Hinterschiffen von Binnenschiffen mit η_D = 0,55 s 0,65 liegt.

Zusätzlich wurden die Modellversuche mit dem Binnenschiff mit einem seeschiffsartigen Heck (Fig. 4) angetrieben durch die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung bei einem Tief­ gang von 3,5 m und auf einer Wassertiefe von 7,5 m ausgeführt. Die Versuchsergebnisse zei­ gen, daß die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung beziehungsweise der erfindungsgemäße Schiffsantrieb bei großem Tiefgang keinen nennenswerten Nachteil gegenüber dem mit dem großen Einzelpropeller aufweist. Bei extrem kleinem Tiefgang können Binnenschiffe mit einem seeschiffsartigen Heck und dem erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung die Fahrt mühelos fortsetzen, hingegen das gleiche Schiff mit herkömmlichem Antrieb als Einschraubenschiff bei mittlerer Geschwindigkeit wegen minderer Leistungsaufnahme bzw. niedrigeren Schubs die Fahrt beenden beziehungsweise die Geschwindigkeit zu reduzieren hat (Fig. 7). Das bedeutet, daß ein Hinterschiff ohne Schürze und ohne Tunnel, ausgerüstet mit einem Einzelpropeller, wegen Lufteintrag unbefahrbar und manövrierunfähig bei sehr kleinen Tiefgang wird. Hier wird das Problem mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung erfolgreich gelöst.

Statt eines herkömmlichen Hinterschiffes kann durch die erfindungsgemäßen Vortriebsein­ richtung die Elemente der Kraftanlagen halbiert werden und es wird auch kein Tunnel oder Schürze benötigt. Dies senkt die Anschaffungs- und Wartungskosten dramatisch. Wird die Hinterschiffsform des Binnenschiffs etwas schlanker ohne Schürze und ohne Tunnel, also wie ein Seeschiff konstruiert, und mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung beziehungswei­ se dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb ausgestattet, kann die Vortriebsleistung bis zu ca. 45% gegenüber den herkömmlichen Binnenschiffen mit Schürzen, Tunnel und Einzelpropeller verringert werden.

Die Ergebnisse der Propulsionsversuche bei einem Tiefgang von T = 2,0 m auf der Was­ sertiefe h = 3,5 m in Fig. 7 zeigen, daß der vordere Propeller mit der größeren Steigung (P/D = 1,05) gegenüber dem mit der kleineren Steigung mit P/D = 0,786 eine Leistungseinsparung um ca. 45% bewirkt. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß bei der Propellerauslegung der Durchmesser des größeren Propellers nicht übermäßig groß sein soll; denn ansonsten würde sich unter Umständen der Rückwärtsschub bei sehr Meinen Tiefgängen und damit die Stoppei­ genschaften verschlechtern. Um die Stoppeigenschaften der erfindungsgemäßen Vortriebsein­ richtung zu verbessern, kann ein hecklastiger Vortrimm eine sehr wirksame Abhilfe sein.

Die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung kann für jegliche Schiffsart, wie Schubschiff, Katamaran, Tanker, Containerschiff, Binnenschiff usw. verwendet werden. Ein Schubschiff mit relativ kleinem Tiefgang, aber durchschnittlich hoher Leistung kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung die Stoppeigenschaften durch den vollständig einge­ tauchten kleineren vorderen Propeller verbessern und durch Wegfall der Tunnel- und Abriß­ kante am Heck eine Leistung von schätzungsweise 30% einsparen.

Beim Katamaran sind die bei der Fahrt entstandenen Heckwellen stärker als die bei einem konventionellen Heck eines Fahrgastschiffes aufgetreten. Hinzukommend die Interferenzen zwischen den Rümpfen durch eine sehr ungünstige Form, wie rechteckige Wasserlinie, mit Schürze, Tunnel und tief heruntergezogene Abrißkante zur Verhinderung des Lufteintrages. So wird das Schiff so stark gebremst beziehungsweise eine erhebliche Vortriebsleistung benötigt. Mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung kann das Heck von der Basis bis knapp über die CWL so schlank wie ein Delphinschwanz gestaltet werden. Dies verändert vorteilhafter­ weise die dynamische Trimmlage des Schiffes, verringert die starke Verwirbelung am Heck und erhöht die Fahrgeschwindigkeit erheblich, falls der Tunnel und die Schürze wegfallen.

Auch beim Tanker oder Containerschiff (see- und binnengehend) kann die erfindungsge­ mäße Vortriebseinrichtung bei großem Tiefgang die höchste Vortriebsleistung aufnehmen, ohne einen Nachteil gegenüber dem Einzelpropeller aufzuweisen. Auf kleinem Tiefgang (Ballastfahrt) zeigt die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung einen eindeutigen Vorteil, daß der Lufteintrag beim Schiff ohne Schürze und Tunnel verhindert wird, wobei der herkömmliche Einzelpropeller die Luft ansaugt und die Fahrtgeschwindigkeit reduziert wird. Auch für die in extrem flachem Wasser fahrenden Fahrzeuge mit kleinen Tiefgängen können mit der erfin­ dungsgemäßen Vortriebseinrichtung versehen werden. Herkömmlicherweise werden diese Fahrzeuge mit Propeller mit einem Durchmesser D_P ≦ T_min gewählt. Zur Verhinderung des Lufteintrages werden Tunnel, Schürzen und eine niedrige Spiegelunterkante benötigt. Diese erhöht jedoch den Widerstand und verschlechtert den Propulsionsgütegrad. Auch hierbei kann die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung und ein "glatter Schiffsrumpf" zur erheblichen Lei­ stungsverringerung bei gleichbleibender Geschwindigkeit dienen.

Die Ergebnisse zeigen, daß bei allen Drehzahlbereichen auf T_min und T_max der Pfahlzug voraus mit der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung weit höher als der mit dem Einzelpro­ peller liegt. So kann die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung und Schiffsantrieb auch für Eisbrecher und Hafenschlepper, die häufig die volle Vortriebsleistung für die höchste Schub- und Zugkraft ausnutzen, angewendet werden.

Bei Übernahme der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung werden die Investitions-, Wartungs- und Brennstoffkosten bei neu herzustellenden Schiffen dramatisch gesenkt. Die bereits existierenden Tunnelschiffe können die Schürzen zur Verhinderung des Lufteintrags durch den Einbau der erfindungsgemäßen Vortriebseinrichtung zur Leistungsreduktion entfer­ nen lassen.

Es ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung das Schiff kavitati­ onsfreier durch die Propellerflächenvergrößerung fahrt, schwingungsarm durch gleichmäßigen Zustrom, schonend mit niedrigeren Drehzahlen, umweltfreundlich und wirtschaftlicher durch sehr niedrigen Verbrauch ist.

Claims (11)

1. Vortriebseinrichtung für ein Schiff, zu welcher Vortriebseinrichtung mindestens zwei Pro­ peller (2, 3) gehören, welche auf einer gemeinsamen Schraubenwelle (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Schraubenwelle (1) die Propeller (2, 3) drehfest mit der Schraubenwelle (1) gekoppelt sind, die Propeller (2, 3) koaxial angeord­ net sind und mindestens zwei Propeller voneinander unterschiedliche Durchmesser aufwei­ sen.

2. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Propeller (2, 3) ein vorderer Propeller (2) und ein Hauptpropeller (3) sind.

3. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Propeller (2) einen kleineren Durchmesser (D) als der Hauptpropeller (3) hat.

4. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vordere Propeller (2) einen Durchmesser (D) hat, welcher 40 bis 95% des Durchmessers (D) des Hauptpropeller (3) ist.

5. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flächenverhältnis A_E/A₀ des vorderen Propellers (2) mit dem Flächen­ verhältnis A_E/A₀ des Hauptpropellers (3) übereinstimmt.

6. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand des Flügelwurzelendes (14) des vorderen Propellers (2) zu der Flügelwurzelspitze (15) des Hauptpropellers (3) im Bereich von 1 bis 10% des Durchmes­ sers (D) des Hauptpropellers liegt.

7. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steigungsverhältnis P/D des vorderen Propellers (2) größer ist als das Steigungsverhältnis P/D des Hauptpropellers (3).

8. Vortriebseinrichtung für ein Schiff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steigungsverhältnis P/D des vorderen Propellers (2) mit dem Stei­ gungsverhältnis P/D des Hauptpropellers (3) übereinstimmt.

9. Verwendung der Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Einsatz bei Binnen- und Seeschiffen.

10. Verwendung der Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei Schiffen mit einem Schiffskörper mit getunnelten Hinterschiffen.

11. Schiffsantrieb für See- und Binnenschiffe mit einer Antriebsmaschine und mindestens einer Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenwelle (1) mit dem anderen Ende mit einer Motorwelle der Antriebsmaschi­ ne verbunden ist.