DE202019100817U1

DE202019100817U1 - Lateral thruster for a watercraft

Info

Publication number: DE202019100817U1
Application number: DE202019100817.2U
Authority: DE
Original assignee: Jastram & Co KG GmbH
Current assignee: Jastram & Co KG GmbH
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-02-14

Abstract

Querstrahlruder (100) für ein Wasserfahrzeug (17) umfassend einen als Querschubkanal ausgebildeten Tunnel (10) zur Durchströmung von Wasser, wobei im Tunnel (10) ein Propeller (11) angeordnet ist, und ein Gaszuleitungssystem (30) zum Einbringen von Gas, insbesondere Luft, in die Wasserströmung (20) innerhalb des Tunnels (10), dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Zuströmung zum Propeller (11) im oder am Tunnel (10) mindestens eine Strömungsstörstelle vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass in Strömungsrichtung hinter der mindestens einen Strömungsstörstelle lokale Turbulenzen (22) in der Zuströmung auftreten, wobei die mindestens eine Strömungsstörquelle ferner derart ausgebildet ist, dass die Wasserströmung (20) im Bereich der lokalen Turbulenzen (22) eine erste mittlere Strömungsgeschwindigkeit aufweist, die gegenüber einer zweiten mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung (20) außerhalb der lokalen Turbulenzen (22), insbesondere um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20%, besonders bevorzugt um mindestens 40%, geringer ist, wobei das Gaszuleitungssystem (30) ausgebildet ist, im Bereich der lokalen Turbulenzen (22) der Zuströmung mehr Gas pro Volumeneinheit der Wasserströmung (20) einzubringen, als in Bereichen der Zuströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen (22).

Lateral thruster (100) for a watercraft (17) comprising a tunnel (10) designed as a transverse thrust channel for the flow of water, a propeller (11) being arranged in the tunnel (10) and a gas supply system (30) for introducing gas, in particular Air into the water flow (20) inside the tunnel (10), characterized in that in the area of the inflow to the propeller (11) in or on the tunnel (10) there is at least one flow disturbance point, which is designed such that in the direction of flow behind local turbulence (22) occurs in the inflow of the at least one flow disturbance point, the at least one flow disturbance source also being designed in such a way that the water flow (20) in the region of the local turbulence (22) has a first average flow velocity which is opposite a second average flow velocity the water flow (20) outside the local turbulence (22), in particular by at least 10%, is preferred by at least 20%, particularly preferably by at least 40%, the gas supply system (30) being designed to introduce more gas per unit volume of the water flow (20) in the area of the local turbulence (22) than in the area of the inflow outside of local turbulence (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Querstrahlruder für Wasserfahrzeuge, welches ein Gaszuleitungssystem zum Einbringen von Gas, insbesondere Luft, in die Wasserströmung innerhalb eines Tunnels des Querstrahlruders umfasst.The invention relates to a transverse thruster for watercraft, which comprises a gas supply system for introducing gas, in particular air, into the water flow within a tunnel of the transverse thruster.

Um die Manövrierfähigkeit von Wasserfahrzeugen, insbesondere von Schiffen, zu verbessern, ist es bekannt, Querstrahlruder im Bug und/oder im Heck vorzusehen. Das Querstrahlruder umfasst dabei einen quer im Wasserfahrzeug angeordneten Kanal, einen sogenannten Querschubkanal, welcher als Tunnel zur Durchströmung von Wasser ausgebildet ist. Dabei ist im Tunnel ein Propeller angeordnet, welcher je nach der gewählten Drehrichtung Wasser ansaugt und dieses von Steuerbord nach Backbord oder in entgegengesetzter Richtung transportiert. Durch den dadurch entstandenen Schub wird das Wasserfahrzeug quer zur eigentlichen Fahrtrichtung und damit auch quer zur Kiellinie des Wasserfahrzeugs bewegt, womit die Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeuges, vor allem auf engem Raum, erheblich gesteigert wird. Dadurch kann bei An- und Ablegemanövern des Wasserfahrzeugs der Einsatz von Schleppern vermieden oder reduziert werden oder das Wasserfahrzeug kann im offenen Gewässer trotz Strömung seine Position halten.In order to improve the maneuverability of watercraft, in particular ships, it is known to provide transverse thrusters in the bow and / or in the stern. The transverse thruster comprises a channel arranged transversely in the watercraft, a so-called transverse thrust channel, which is designed as a tunnel for the flow of water. A propeller is arranged in the tunnel, which draws in water depending on the selected direction of rotation and transports it from starboard to port or in the opposite direction. The thrust created thereby moves the watercraft transversely to the actual direction of travel and thus also transversely to the keel line of the watercraft, which considerably increases the maneuverability of the watercraft, especially in a confined space. As a result, the use of tractors can be avoided or reduced when the watercraft is being moored and put away, or the watercraft can hold its position in open water despite the current.

Während des Betriebs von Querstrahlrudern entstehen jedoch laute Geräusche und Vibrationen, welche sich auf das Wasserfahrzeug übertragen können und so auch in den Räumen zu hören sind, in denen sich die Passagiere und/oder Besatzungsmitglieder aufhalten. Die zu hörenden Geräusche und/oder zu spürenden Vibrationen entstehen unter anderem am Propeller. Sowohl die Vibrationen, beispielsweise der Propellerblätter, als auch die Geräusche der Kavitation, die beispielsweise an der Propellerspitze entstehen, werden dabei häufig über die Aufhängung des Propellers auf das Wasserfahrzeug übertragen und sind somit auch in entfernten Bereichen des Wasserfahrzeugs wahrnehmbar.Loud noises and vibrations occur during the operation of transverse thrusters, which can be transmitted to the watercraft and can therefore also be heard in the rooms in which the passengers and / or crew members are. The noises to be heard and / or vibrations can be felt on the propeller, among other things. Both the vibrations, for example of the propeller blades, and the noises of cavitation, which arise, for example, at the tip of the propeller, are often transmitted to the watercraft via the suspension of the propeller and are therefore also perceptible in distant areas of the watercraft.

Stand der TechnikState of the art

Bei bisherigen Konstruktionen der Querstrahlruder sind dabei häufig ringförmig in der Tunnelwand oder ringförmig in einem an Tunneleingang oder -ausgang vorgesehenen Schutzgitter angeordnete Anordnungen von Luftauslässen vorgesehen, wobei die einzelnen Luftauslässe über den radialen Umfang des Tunnels bzw. den Umfang des ringförmigen Schutzgitters in regelmäßigen Abständen verteilt angeordnet sind. Die eingeleitete Luft reduziert bzw. verhindert das Entstehen von Kavitation, indem sich die Gasblasen der eingelassenen Luft ausdehnen und zusammenziehen. Dadurch wird die Bildung von Gasblasen, beispielsweise an den Propellerspitzen, verhindert, da der durch den Propeller entstandene Druck an der Saugseite nicht durch die Bildung von neuen Blasen abgesenkt werden muss. Die durch die Kavitation entstehenden Gasblasen, welche nach ihrer Entstehung unter lauten schlagartigen Geräuschen wieder kollabieren, werden verhindert, da die schon eingespeisten Gasblasen sich ausdehnen und anschließend wieder auf ihre ursprüngliche Größe reduzieren, was weitestgehend geräuschlos abläuft.In previous designs of transverse thrusters, arrangements of air outlets are often provided in the form of a ring in the tunnel wall or in a ring in a protective grille provided at the tunnel entrance or exit, the individual air outlets being distributed at regular intervals over the radial circumference of the tunnel or the circumference of the ring-shaped protective grille are arranged. The air introduced reduces or prevents cavitation by expanding and contracting the gas bubbles in the air taken in. This prevents the formation of gas bubbles, for example at the propeller tips, since the pressure on the suction side caused by the propeller does not have to be reduced by the formation of new bubbles. The gas bubbles created by the cavitation, which collapse again under loud sudden noises after their formation, are prevented because the gas bubbles already fed expand and then reduce again to their original size, which is largely silent.

Die DE 10 2014 209 426 B4 beschreibt beispielsweise ein Querstrahlruder für Schiffe, in welchem in einem Querschubkanal durch mehrere ringförmig an der Tunnelwand in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete Luftauslässe Luft in die Wasserströmung abgegeben wird. Dabei blasen die am Rand des Querschubkanals angeordneten Luftauslässe an der Kanalwand entlang jeweils in Richtung des nächstliegenden, benachbarten Luftauslasses und bilden somit einen Film von Luftblasen an der Tunnelwand.The DE 10 2014 209 426 B4 describes, for example, a transverse thruster for ships, in which air is released into the water flow in a transverse thrust channel through a plurality of air outlets arranged at regular intervals from one another on the tunnel wall. The air outlets arranged on the edge of the transverse thrust duct blow along the duct wall in each case in the direction of the nearest adjacent air outlet and thus form a film of air bubbles on the tunnel wall.

Auch die WO 2003/047 966 A2 offenbart ein Querstrahlruder, in welchem am Eingang des Querschubkanals mehrere Luftdüsen ringförmig an der Tunnelwand in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, aus welchen Luft in den Querschubkanal eingeblasen werden kann und damit im Wasserstrom zum Propeller geführt wird.Also the WO 2003/047 966 A2 discloses a transverse thruster in which at the entrance of the transverse thrust channel several air nozzles are arranged in a ring on the tunnel wall at regular intervals, from which air can be blown into the transverse thrust channel and thus guided to the propeller in the water flow.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Gasauslässe bzw. eingebrachten Luftblasen sind jedoch in erster Linie dafür geeignet, Kavitation an den Flügelspitzen des Propellers zu verhindern. Erhöhte Vibrationen der Propellerblätter, beispielsweise durch durch Strömungsstörstellen induzierte Inhomogenitäten in der Anströmung des Wassers verursacht, werden dadurch jedoch nicht verringert.However, the gas outlets or air bubbles introduced from the prior art are primarily suitable for preventing cavitation at the wing tips of the propeller. However, this does not reduce increased vibrations of the propeller blades, for example caused by inhomogeneities in the inflow of water induced by flow disturbances.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention: task, solution, advantages

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vibrationen der Rotorblätter des Propellers zu verringern, welche in einem niedereren Frequenzbereich auftreten als die kavitationsbedingten Schallwellen, um dadurch Lärm-, Schall- und Vibrationsübertragungen, insbesondere in den niedrigeren Frequenzbereichen, auf das Wasserfahrzeug zu verhindern bzw. zu reduzieren.The present invention has for its object to reduce vibrations of the rotor blades of the propeller, which occur in a lower frequency range than the cavitation-related sound waves, thereby preventing noise, sound and vibration transmissions, in particular in the lower frequency ranges, to the watercraft or to reduce.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Querstrahlruder mit einem Querschubkanal, der als Tunnel zur Durchströmung von Wasser ausgebildet ist, vor, wobei im Tunnel ein Propeller angeordnet ist. Zudem umfasst das Querstrahlruder ein Gaszuleitungssystem zum Einbringen von Gas, insbesondere Luft, in die Wasserströmung innerhalb des Tunnels. Im Bereich der Zuströmung zum Propeller im oder am Tunnel ist mindestens eine Strömungsstörstelle vorhanden. Durch die mindestens eine Strömungsstörstelle im oder am Tunnel treten im Bereich der Zuströmung zum Propeller hinter der Strömungsstörstelle lokale Turbulenzen in der Wasserströmung auf, welche die mittlere Strömungsgeschwindigkeit herabsetzen. Die Strömungsstörquelle ist derart ausgebildet, dass die Wasserströmung im Bereich der lokalen Turbulenzen eine erste mittlere Strömungsgeschwindigkeit aufweist, die gegenüber einer zweiten mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen, insbesondere um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20%, ganz besonders bevorzugt um mindestens 40%, geringer ist. Ferner ist das Gaszuleitungssystem ausgebildet, mehr Gas pro Volumeneinheit im Bereich der lokalen Turbulenzen der Zuströmung einzubringen als in Bereichen der Zuströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen.To achieve this object, the present invention provides a transverse thruster with a transverse thrust channel which is designed as a tunnel for the flow of water, a propeller being arranged in the tunnel. In addition, the transverse thruster comprises a gas supply system for introducing gas, in particular air, into the water flow within the tunnel. In the area of inflow there is at least one flow disturbance point to the propeller in or at the tunnel. Due to the at least one flow disturbance point in or at the tunnel, local turbulence in the water flow occurs in the area of the inflow to the propeller behind the flow disturbance point, which reduces the mean flow velocity. The flow disturbance source is designed in such a way that the water flow in the area of the local turbulence has a first average flow rate that is at least 10%, preferably at least 20%, very particularly preferably at least compared to a second average flow rate of the water flow outside the local turbulence 40%, is lower. Furthermore, the gas supply system is designed to introduce more gas per unit volume in the area of the local turbulence of the inflow than in the area of the inflow outside the local turbulence.

Der Querschubkanal oder Tunnel wird zweckmäßigerweise quer zur Längsachse des Wasserfahrzeugs, also quer zur eigentlichen Fahrtrichtung, insbesondere im Bug und/oder Heck, eines Wasserfahrzeugs angeordnet. Der Tunnel reicht von der Außenfläche des Wasserfahrzeugs auf Steuerbordseite bis zur Außenfläche des Wasserfahrzeugs auf Backbordseite, durchzieht also die komplette Breite des Wasserfahrzeugs. Dabei kann der Tunnel einen inneren und einen äußeren Kanal umfassen, wobei der äußere Kanal in der Regel die gesamte Breite des Wasserfahrzeugs durchzieht und der innere Kanal kürzer sein kann, also als Einsatz in den äußeren Tunnel ausgestaltet ist. Außerdem liegt der Tunnel im im Wasserfahrzeug eingebauten Zustand im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig, unterhalb der Wasseroberfläche, sodass der Tunnel, insbesondere vollständig, von Wasser durchströmt werden kann. Der Querschnitt des Tunnels kann dabei jede geeignete Form aufweisen, bevorzugterweise ist dieser jedoch kreisrund bzw. annäherungsweise kreisrund.The transverse thrust channel or tunnel is expediently arranged transversely to the longitudinal axis of the watercraft, that is to say transversely to the actual direction of travel, in particular in the bow and / or stern of a watercraft. The tunnel extends from the outer surface of the watercraft on the starboard side to the outer surface of the watercraft on the port side, so it runs through the entire width of the watercraft. The tunnel can comprise an inner and an outer channel, the outer channel generally running through the entire width of the watercraft and the inner channel can be shorter, that is to say it is designed as an insert in the outer tunnel. In addition, when installed in the watercraft, the tunnel lies essentially, preferably completely, below the water surface, so that water can flow through the tunnel, in particular completely. The cross section of the tunnel can have any suitable shape, but it is preferably circular or approximately circular.

Ferner ist im Innern des Tunnels ein Propeller angeordnet, welcher bevorzugt in etwa in der Mitte des Tunnels vorgesehen ist. Der Propeller ist dabei zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass er in beide Richtungen drehbar ist, wobei bei einem Propeller mit einer einzigen Drehrichtung auch der Anstellwinkel der Propellerblätter veränderbar ausgebildet sein kann. Der Propeller kann bevorzugterweise mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Im Tunnel können auch mehrere Propeller angeordnet sein, wobei die Propeller dann bevorzugt derart ausgebildet sind, dass sie in unterschiedlichen Drehrichtungen drehen, wodurch jeder Propeller bevorzugterweise so ausgebildet ist, dass er nur eine Drehrichtung aufweist.Furthermore, a propeller is arranged in the interior of the tunnel, which is preferably provided approximately in the middle of the tunnel. The propeller is expediently designed such that it can be rotated in both directions, and in the case of a propeller with a single direction of rotation, the angle of attack of the propeller blades can also be designed to be variable. The propeller can preferably be operated at different speeds. A plurality of propellers can also be arranged in the tunnel, the propellers then preferably being designed such that they rotate in different directions of rotation, as a result of which each propeller is preferably designed such that it has only one direction of rotation.

Im normalen Betrieb des Wasserfahrzeugs ist der Tunnel zweckmäßigerweise vollständig mit Wasser geflutet, wobei der Propeller das Wasser im Tunnel aus einer Richtung ansaugt und in der entgegengesetzten Richtung wieder ausstößt. Der Tunnel mit Propeller fungiert also als Querschubkanal, welcher das Wasserfahrzeug nach Steuerbord bzw. Backbord drückt. Dabei ist der Bereich der Zuströmung zum Propeller derjenige Teil der Wasserströmung, welcher vom Eingang des Tunnels, also ab der Außenhaut des Wasserfahrzeugs, zum Propeller hin strömt. Je nach Drehrichtung des Propellers kommt das einströmende Wasser aus Steuerbord oder Backbord, wobei somit auch der Eingang des Tunnels auf der Steuerbord- respektive Backbordseite liegt.In normal operation of the watercraft, the tunnel is expediently completely flooded with water, the propeller sucking the water in the tunnel from one direction and expelling it again in the opposite direction. The tunnel with propeller thus acts as a transverse thrust channel, which pushes the watercraft to starboard or port. The area of the inflow to the propeller is the part of the water flow which flows from the entrance to the tunnel, that is to say from the outer skin of the watercraft, to the propeller. Depending on the direction of rotation of the propeller, the inflowing water comes from starboard or port, whereby the entrance to the tunnel is on the starboard or port side.

Bei der Wasserströmung im Bereich der Zuströmung zum Propeller wird eine annähernd laminare und/oder gleichmäßige Strömung bzw. Anströmung angestrebt, da damit der Propeller effektiv und geräuscharm betrieben werden kann. Eine gleichmäßige Strömung bzw. Anströmung weist eine im Wesentlichen gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit auf. So würde beispielsweise bei einer gleichmäßigen Propelleranströmung die auf den Propeller auftreffende Strömung in allen Bereichen eine ähnliche bzw. im Wesentlichen gleiche Strömungsgeschwindigkeit aufweisen. Abweichungen von einer laminaren und/oder gleichmäßigen Strömung am Tunnelrand sind zwar nicht zu vermeiden, jedoch ist deren Auswirkung auf das Strömungsverhalten im Regelfall vernachlässigbar, da der Propeller auf den Querschnitt des Tunnels bezogen mittig angebracht ist und die Tunnelwand keine großen Störungen hervorruft. In der Regel sind jedoch in Tunneln von Querstrahlrudern andere Strömungsstörstellen im oder am Tunnel vorhanden, welche in der Wasserströmung zu Wirbeln und lokalen Turbulenzen führen. Die durch Strömungsstörstellen hervorgerufenen Turbulenzen zeigen sich nicht nur durch Inhomogenitäten der Richtung der Wasserströmung, sondern auch in einer verlangsamten Anströmung im Bereich der Turbulenzen.With the water flow in the area of the inflow to the propeller, an almost laminar and / or uniform flow or inflow is sought, since the propeller can thus be operated effectively and quietly. A uniform flow or inflow has an essentially uniform flow velocity. For example, with a uniform flow of propeller, the flow impinging on the propeller would have a similar or essentially the same flow velocity in all areas. Deviations from a laminar and / or even flow at the edge of the tunnel cannot be avoided, but their impact on the flow behavior is usually negligible, since the propeller is attached centrally to the cross-section of the tunnel and the tunnel wall does not cause any major disturbances. As a rule, however, there are other flow disturbances in or at the tunnel in the tunnels of transverse thrusters, which lead to eddies and local turbulence in the water flow. The turbulence caused by flow disturbances is not only evident from inhomogeneities in the direction of the water flow, but also from a slow inflow in the region of the turbulence.

Eine Strömungsstörstelle kann beispielsweise der Eingang des Tunnels sein, insbesondere der Randbereich des Tunneleingangs, an welchem Einschlagwirbel entstehen, insbesondere wenn eine Asymmetrie am Saugmund vorliegt. Ebenso kann, wenn das Getriebe im Bereich der Zuströmung zum Propeller liegt, also in Strömungsrichtung vor dem Propeller befestigt ist, am Getriebe oder am Getriebehals ein Nachlaufschatten entstehen, welcher die Geschwindigkeit der Anströmung an den Propeller verringert und zu lokalen Turbulenzen im Bereich zwischen Getriebe und Propeller führt. Ebenso sind die bei größeren Getrieben eingesetzten Stützen, insbesondere Stützbleche, des Getriebes, welche als Streben vom Getriebe zur Tunnelwand führen, Strömungsstörstellen für die Zuströmung des Wassers zum Propeller, falls diese in Strömungsrichtung vor dem Propeller liegen. Insbesondere bei darauf befestigten Anoden, durch die eine lokale Verdickung der Stützen hervorgerufen wird, können sich starke lokale Turbulenzen und/oder Nachlaufgebiete ausbilden, die sich auf die Anströmung des Propellers auswirken. Bevorzugt ist die mindestens eine Strömungsstörstelle dabei nicht die immer vorhandene Tunnelwand, da diese lediglich einen Abfall in der Strömungsgeschwindigkeit bewirkt, jedoch keine verwirbelte Strömungsstörung.A flow disturbance point can be, for example, the entrance to the tunnel, in particular the edge region of the tunnel entrance, at which impact vortices arise, in particular if there is asymmetry at the suction mouth. Likewise, if the gearbox is located in the area of the inflow to the propeller, i.e. is fixed in the direction of flow in front of the propeller, a tracking shadow can form on the gearbox or gearbox neck, which reduces the speed of the inflow to the propeller and leads to local turbulence in the area between the gearbox and Propeller leads. Likewise, the supports used in larger transmissions, in particular support plates, of the transmission, which lead as struts from the transmission to the tunnel wall, Flow disturbances for the inflow of water to the propeller, if these are in the flow direction in front of the propeller. In particular in the case of anodes attached to it, which cause a local thickening of the supports, strong local turbulence and / or wake areas can develop, which have an effect on the inflow of propeller. The at least one flow disturbance point is preferably not the tunnel wall which is always present, since this only causes a drop in the flow velocity, but not a turbulent flow disturbance.

Eine lokale Turbulenz ist eine Inhomogenität in der Wasserströmung, welche bei einem Auftreten im Bereich der Zuströmung zum Propeller zu einer langsameren Anströmung an den Propeller in axialer Richtung des Tunnels in einem lokal beschränkten Bereich der Zuströmung, nämlich in demjenigen Bereich, in dem die lokale Turbulenz auftritt, führt. Entsprechend weist die Wasserströmung im Bereich der lokalen Turbulenzen eine erste mittlere Strömungsgeschwindigkeit aufweist, die gegenüber einer zweiten mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen geringer ist. Die verlangsamte Anströmung ist dabei insbesondere bei kurzen Tunneln, insbesondere Tunneln deren Länge unter dem vierfachen Propellerdurchmesser liegt, und/oder bei aus der Außenhaut hervorstehenden Strukturen des Wasserfahrzeugs, insbesondere starken Spantausfällen, in der Nähe des Eingangs des Tunnels, relevant bzw. wirkt sich dort besonders negativ aus. In diesen Fällen beruhigen sich die in Strömungsrichtung hinter der mindestens einen Strömungsstörstelle entstehenden lokalen Turbulenzen bzw. Wirbel nicht im weiteren Verlauf der Zuströmung bis sie auf den Propeller treffen. Entsprechend trifft das Wasser in diesen Bereichen nicht mit einer annähernd homogenen bzw. gleichmäßigen Zu- bzw. Anströmgeschwindigkeit, sondern aus unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf den Propeller.A local turbulence is an inhomogeneity in the water flow which, if it occurs in the area of the inflow to the propeller, leads to a slower inflow to the propeller in the axial direction of the tunnel in a locally restricted area of the inflow, namely in the area in which the local turbulence occurs, leads. Correspondingly, the water flow in the region of the local turbulence has a first average flow rate which is lower than a second average flow rate of the water flow outside the local turbulence. The slow flow is particularly relevant in short tunnels, in particular tunnels whose length is less than four times the propeller diameter, and / or in the case of structures of the watercraft protruding from the outer skin, in particular severe chip failure, near the entrance to the tunnel particularly negative. In these cases, the local turbulence or vortices that arise in the flow direction behind the at least one flow disturbance point do not calm down in the further course of the inflow until they hit the propeller. Accordingly, the water in these areas does not hit the propeller with an approximately homogeneous or uniform inflow or inflow speed, but from different directions and at different speeds.

Der Bereich dieser lokalen Turbulenzen ist somit einer der Abschnitte des Tunnels, in dem die Wasserströmung nach einer Strömungsstörstelle durch die Strömungsstörstelle induzierte Turbulenzen und/oder für Verwirbelungen aufweist, weswegen in diesen Bereichen keine annähernd homogene bzw. gleichmäßige Strömung und/oder die mittlere Strömungsgeschwindigkeit gegenüber anderen Bereichen der Zuströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen verringert ist. In den Bereichen der lokalen Turbulenzen ist die mittlere Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt, insbesondere um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20%, besonders bevorzugt um mindestens 40% und ganz besonders bevorzugt um mindestens 50%, im Vergleich zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit außerhalb der Bereiche der lokalen Turbulenzen.The area of this local turbulence is thus one of the sections of the tunnel in which the water flow after a flow disturbance has turbulence induced by the flow disturbance and / or for turbulence, which is why in these areas there is no approximately homogeneous or uniform flow and / or the mean flow velocity other areas of inflow outside of local turbulence is reduced. In the areas of local turbulence, the average flow rate is reduced, in particular by at least 10%, preferably by at least 20%, particularly preferably by at least 40% and very particularly preferably by at least 50%, in comparison to the average flow rate outside the areas of local turbulence .

Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung im Tunnel bezeichnet dabei den Mittelwert der Strömungsgeschwindigkeit in einem begrenzten Bereich im Tunnel mit einem bestimmten Abstand zum Eingang des Tunnels, beispielsweise die mittlere Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Bereichs der lokalen Turbulenzen an der Stelle, welche mittig zwischen dem Eingang des Tunnels und dem Propeller liegt. Hierbei handelt es sich bei der mittleren Strömungsgeschwindigkeit um eine axiale Strömungsgeschwindigkeit, mit anderen Worten verläuft der Geschwindigkeitsvektor der mittleren Strömungsgeschwindigkeit in Axialrichtung des Tunnels. Ferner liegen für jede ermittelte mittlere Strömungsgeschwindigkeit bevorzugt mehrere Mess- und/oder Berechnungswerte zugrunde. Die Messwerte werden dabei bevorzugt in regelmäßigen Abständen an jeweils der gleichen Stelle im Tunnel aufgenommen und anschließend gemittelt. Zum Vergleich der Strömungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen, werden an verschiedenen Orten im Tunnelquerschnitt, aber immer mit gleichem Abstand zum Eingang des Tunnels, Messungen vorgenommen. Die Messungen können mit einem Strömungsgeschwindigkeitsmessgerät, beispielsweise mit mechanischen Strömungsmessgeräten, der Dopplervelozimetrie, einer Pitot-Sonde oder anderen Druckmessgeräten, durchgeführt werden. Ebenso kann auch ein theoretisches Modell des Tunnels für Geschwindigkeitsberechnungen der Wasserströmung herangezogen werden. Auch hier werden für die mittlere Strömungsgeschwindigkeit die Geschwindigkeitswerte der Wasserströmung des jeweiligen Koordinatenpunktes zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemittelt.The mean flow velocity of the water flow in the tunnel denotes the mean value of the flow velocity in a limited area in the tunnel at a certain distance from the entrance to the tunnel, for example the mean flow velocity within the area of the local turbulence at the point which is midway between the entrance of the tunnel and the propeller. The mean flow velocity is an axial flow velocity, in other words the velocity vector of the mean flow velocity runs in the axial direction of the tunnel. Furthermore, there are preferably several measurement and / or calculation values on the basis of each determined average flow rate. The measured values are preferably recorded at regular intervals at the same point in the tunnel and then averaged. To compare the flow velocity in different areas, measurements are taken at different locations in the tunnel cross-section, but always at the same distance from the entrance to the tunnel. The measurements can be carried out with a flow velocity measuring device, for example with mechanical flow measuring devices, Doppler velocimetry, a Pitot probe or other pressure measuring devices. A theoretical model of the tunnel can also be used for speed calculations of the water flow. Here, too, the speed values of the water flow of the respective coordinate point are averaged at different times for the average flow speed.

Das Querstrahlruder umfasst weiter ein Gaszuleitungssystem zum Einbringen von Gas, insbesondere Luft, in den Tunnel. Das Gaszuleitungssystem lässt das Gas dabei direkt in die Wasserströmung im Tunnel einströmen. Dazu weist das Gaszuleitungssystem geeignete Mittel zum Transport des Gases in den Tunnel auf, wie beispielsweise Leitungen oder Rohre, und Gasauslässe im oder am Tunnel zum Einbringen des Gases in die Wasserströmung. Dabei kann das Gaszuleitungssystem an den Gasauslässen Düsen, Ventile und/oder eine Öffnung umfassen, durch die das Gas in die Wasserströmung eingebracht wird. Das vom Gaszuleitungssystem transportierte Gas kommt dabei von einer Gasquelle, welche beispielsweise eine Drucklufterzeugungseinrichtung, ein Kompressor oder ein Behälter für das Gas sein kann. Vorzugsweise umfasst das Gaszuleitungssystem auch eine Steuerung und/oder Regelung, mit der der Druck des Gases und/oder die Durchflussmenge in Abhängigkeit von Schwellwerten oder Regelungsparametern eingestellt werden kann. Falls das Gaszuleitungssystem Ventile an den Gasauslässen im oder am Tunnel umfasst, kann die Zuleitung des Gases bevorzugt auch so gesteuert werden, dass nur auf der Seite zwischen dem Eingang des Tunnels und dem Propeller, also im Bereich der Zuströmung zum Propeller, Gas austritt, nicht jedoch im Bereich des Tunnels in Strömungsrichtung hinter dem Propeller. The transverse thruster further comprises a gas supply system for introducing gas, in particular air, into the tunnel. The gas supply system allows the gas to flow directly into the water flow in the tunnel. For this purpose, the gas supply system has suitable means for transporting the gas into the tunnel, such as lines or pipes, and gas outlets in or at the tunnel for introducing the gas into the water flow. The gas supply system at the gas outlets can comprise nozzles, valves and / or an opening through which the gas is introduced into the water flow. The gas transported by the gas supply system comes from a gas source, which can be, for example, a compressed air generating device, a compressor or a container for the gas. The gas supply system preferably also includes a control and / or regulation, with which the pressure of the gas and / or the flow rate can be set as a function of threshold values or control parameters. If the gas supply system comprises valves at the gas outlets in or at the tunnel, the supply of the gas can preferably also be controlled in this way that only on the side between the entrance of the tunnel and the propeller, i.e. in the area of the inflow to the propeller, does gas escape, but not in the area of the tunnel in the direction of flow behind the propeller.

Erfindungsgemäß ist das Gaszuleitungssystem ausgebildet im Bereich der lokalen Turbulenzen mehr Gas pro Volumeneinheit in die Wasserströmung einzubringen als in Bereichen außerhalb der lokalen Turbulenzen. Die Volumeneinheit der Wasserströmung ist dabei ein Volumenbereich im Tunnel, welcher vollständig von der Wasserströmung durchströmt wird. Der Volumenbereich kann zum Vergleich von der eingebrachten Gasmenge in unterschiedlichen Bereichen des Tunnels herangezogen werden, beispielsweise zum Vergleich der vom Gaszuleitungssystem ausströmenden Menge des Gases in Bereichen der lokalen Turbulenz im Gegensatz zu Bereichen mit annähernd laminarer und/oder gleichmäßiger Wasserströmung. Die jeweils zu vergleichenden Volumeneinheiten sind gleich groß.According to the invention, the gas supply system is designed to introduce more gas per unit volume into the water flow in the area of the local turbulence than in areas outside the local turbulence. The volume unit of the water flow is a volume area in the tunnel which is completely flowed through by the water flow. The volume range can be used to compare the amount of gas introduced in different areas of the tunnel, for example to compare the amount of gas flowing out of the gas supply system in areas of local turbulence, in contrast to areas with approximately laminar and / or even water flow. The volume units to be compared are the same size.

Die Gasauslässe können bevorzugt an der Tunnelwand, an der propellerzugewandten Seite der Strömungsstörstelle selbst, oder an Strukturen im Tunnel, beispielsweise einem Schutzgitter, einem Getriebegehäuse, Getriebestützen oder Gaszuführring vorhanden sein. Dabei ist eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Verteilung der Gasauslässe pro Flächeneinheit möglich, sowohl in Umfangsrichtung des Tunnels als auch in Längsrichtung des Tunnels, wobei vorzugsweise die Anzahl der Gasauslässe pro Flächeneinheit im Bereich der lokalen Turbulenzen höher ist als im Bereich außerhalb der lokalen Turbulenzen. Dies bedeutet, dass die Abstände zwischen den Gasauslässen, welche Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einbringen, kleiner sind, als diejenigen zwischen den Gasauslässen, welche Gas in den Bereich außerhalb der lokalen Turbulenzen einbringen. Der Abstand zwischen zwei Gasauslässen kann dabei als Abstand zwischen den geometrischen Mittelpunkten der Gasauslässe verstanden werden. Besonders bevorzugt sind die Gasauslässe, welche Gas in den Bereich lokaler Turbulenzen einbringen, auch nur an der dem Propeller zugewandten Seite der mindestens einen Strömungsstörstelle vorgesehen.The gas outlets can preferably be provided on the tunnel wall, on the side of the flow disturbance point itself facing the propeller, or on structures in the tunnel, for example a protective grille, a gear housing, gear supports or gas feed ring. A uniform or non-uniform distribution of the gas outlets per unit area is possible, both in the circumferential direction of the tunnel and in the longitudinal direction of the tunnel, the number of gas outlets per unit area preferably being higher in the area of the local turbulence than in the area outside the local turbulence. This means that the distances between the gas outlets which bring gas into the area of the local turbulence are smaller than those between the gas outlets which bring gas into the area outside the local turbulence. The distance between two gas outlets can be understood as the distance between the geometric centers of the gas outlets. The gas outlets which introduce gas into the region of local turbulence are particularly preferably only provided on the side of the at least one flow disturbance point facing the propeller.

Der Vorteil des Einbringens einer größeren Menge an Gas pro Volumeneinheit in den Bereichen der lokalen Turbulenz ist das Verringern des Schubpulses in den Bereichen der lokalen Turbulenzen, bevor bzw. wenn die Wasserströmung auf den Propeller trifft. Der Schubpuls bezeichnet dabei die Schuberzeugung am Propeller durch die Wasserströmung beim Auftreffen auf die Propellerblätter. In den Bereichen der lokalen Turbulenzen ist die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung durch die Verwirbelungen herabgesetzt. Dies führt jedoch beim Antrieb des Propellers an den Propellerblättern zu stärkeren Vibrationen, vor allem im niedrigen Frequenzbereich von 10 Hz bis 150 Hz, vorzugsweise von 20 Hz bis 140 Hz, besonders bevorzugt von 60 Hz bis 120 Hz, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 90 Hz und 110 Hz. Um die Vibrationen zu verringern ist es vorteilhaft die Schuberzeugung der Bereiche der lokalen Turbulenzen herabzusetzen, damit deren Vermögen, Vibrationen zu erzeugen, verringert wird. Dazu kann die Dichte der Wasserströmung im Bereich lokaler Turbulenzen herabgesetzt werden, was zu einer Verringerung des Schubpulses am Propeller durch die Wasserströmung im Bereich lokaler Turbulenzen führt und somit auch die durch die geringere mittlere Strömungsgeschwindigkeit hervorgerufenen Vibrationen herabsetzt.The advantage of introducing a larger amount of gas per unit volume in the areas of local turbulence is to reduce the thrust pulse in the areas of local turbulence before or when the water flow hits the propeller. The thrust pulse denotes the thrust generation on the propeller by the water flow when it hits the propeller blades. In the areas of local turbulence, the mean flow velocity of the water flow through the eddies is reduced. However, this leads to stronger vibrations when driving the propeller on the propeller blades, especially in the low frequency range from 10 Hz to 150 Hz, preferably from 20 Hz to 140 Hz, particularly preferably from 60 Hz to 120 Hz, very particularly preferably in the range between 90 Hz and 110 Hz. In order to reduce the vibrations, it is advantageous to reduce the thrust generation of the regions of the local turbulence so that their ability to generate vibrations is reduced. For this purpose, the density of the water flow in the area of local turbulence can be reduced, which leads to a reduction in the thrust pulse on the propeller due to the water flow in the area of local turbulence and thus also reduces the vibrations caused by the lower mean flow velocity.

Der Schubpuls in den Bereichen der lokalen Turbulenzen mit verlangsamter mittlerer Strömungsgeschwindigkeit wird durch das Absenken der Dichte der Wasserströmung verringert, indem mehr Gas pro Volumeneinheit zugeführt wird. Dadurch nehmen die Vibrationen der Propellerblätter im Bereich der Blattfrequenz (20 Hz - 120 Hz) ab und es werden weniger störende Vibrationen in das Wasserfahrzeug übertragen.The thrust pulse in the areas of local turbulence with slowed average flow velocity is reduced by lowering the density of the water flow by adding more gas per unit volume. As a result, the vibrations of the propeller blades decrease in the range of the blade frequency (20 Hz - 120 Hz) and less disturbing vibrations are transmitted to the watercraft.

Wird zusätzlich zur Einbringung von Gas in den Bereichen der lokalen Turbulenzen zur Verringerung des Schubpulses beim Auftreffen auf den Propeller und der Verringerung von Vibrationen des Propellers im tieferen Frequenzbereich auch Gas in den Bereichen nahe der Tunnelwand zur Verhinderung der Kavitation, insbesondere an den Propellerblattspitzen, eingebracht, ist vorteilhaft eine noch größere, kombinatorische Verringerung der Schall- und Vibrationsstörung der an Bord befindlichen Personen möglich.In addition to the introduction of gas in the areas of local turbulence to reduce the thrust pulse when striking the propeller and to reduce vibrations of the propeller in the lower frequency range, gas is also introduced in the areas near the tunnel wall to prevent cavitation, especially at the propeller blade tips , an even greater, combinatorial reduction of the noise and vibration disturbance of the people on board is advantageously possible.

Vorzugsweise können mindestens einer oder mehrere Gasauslässe, welche im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind oder deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, eine größere Menge Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einbringen als ein oder mehrere, bevorzugt alle, Gasauslässe, die außerhalb der lokalen Turbulenzen angeordnet sind und/oder deren ausgelassenes Gas nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, in einen Bereich gleichen Volumens außerhalb des Bereiches der lokalen Turbulenzen einbringen. Dabei kann der mindestens eine Gasauslass entweder selbst im Bereich der Turbulenz angeordnet sein, oder in einem anderen Bereich, beispielsweise in Strömungsrichtung geringfügig vor dem Bereich der lokalen Turbulenzen, derart angeordnet sein, dass das daraus ausströmende Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt. Die Wirkung des austretenden Gases, nämlich die Herabsetzung der Dichte der Wasserströmung im Bereich der lokalen Turbulenzen, ist demnach für beide Varianten der Anordnung des mindestens einen Gasauslasses die gleiche. Bei Betrachtung von gleich großen Volumeneinheiten innerhalb und außerhalb des Bereichs der lokalen Turbulenzen lässt dabei der mindestens eine Gasauslass, d.h. der oder die Gasauslässe angeordnet im Bereich der lokalen Turbulenzen und/oder der oder die Gasauslässe deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einströmt, mehr Gas aus, als die anderen Gasauslässe, deren Gas nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen strömt.Preferably, at least one or more gas outlets, which are arranged in the area of the local turbulence or whose gas enters the area of the local turbulence, can introduce a larger amount of gas into the area of the local turbulence than one or more, preferably all, gas outlets that are outside of the local turbulence are arranged and / or their discharged gas does not enter the area of the local turbulence, bring it into an area of the same volume outside the area of the local turbulence. The at least one gas outlet can either be arranged in the region of the turbulence itself, or in another region, for example slightly in the direction of flow in front of the region of the local turbulence, in such a way that the gas flowing out of it enters the region of the local turbulence. The effect of the escaping gas, namely the lowering of the density of the water flow in the area of the local Turbulence is accordingly the same for both variants of the arrangement of the at least one gas outlet. When considering volume units of equal size inside and outside the area of the local turbulence, the at least one gas outlet, ie the gas outlet (s) arranged in the area of the local turbulence and / or the gas outlet (s) whose gas flows into the area of the local turbulence, leaves more Gas off than the other gas outlets whose gas does not flow into the area of local turbulence.

Die Gasauslässe, deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einströmt bzw. die im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind, können beispielsweise an der Wand des Tunnels angeordnet sein, an der Strömungsstörstelle selbst, wie dem Getriebegehäuse, dem Getriebehals und/oder den Stützstrukturen des Getriebes, oder an einem Schutzgitter oder Gaszuführring. Die Gasauslässe können in Längsrichtung des Tunnels betrachtet auf gleicher Höhe oder zueinander versetzt angeordnet sein, insbesondere auf dem Schutzgitter oder dem Gaszuführring oder an der Tunnelwand sind die Gasauslässe bevorzugt auf gleicher Höhe angeordnet.The gas outlets whose gas flows into the region of the local turbulence or which are arranged in the region of the local turbulence can be arranged, for example, on the wall of the tunnel, at the flow disturbance point itself, such as the transmission housing, the transmission neck and / or the support structures of the Gearbox, or on a protective grille or gas supply ring. When viewed in the longitudinal direction of the tunnel, the gas outlets can be arranged at the same height or offset from one another, in particular on the protective grille or the gas supply ring or on the tunnel wall, the gas outlets are preferably arranged at the same height.

Vorzugsweise können die Gasauslässe, die im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind, oder die Gasauslässe, deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einströmt, jeweils eine größere Menge Gas auslassen, als Gasauslässe die nicht im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind und deren Gas auch nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt. Da hierbei bevorzugt jeder Gasauslass, dessen Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt oder der sich im Bereich der lokalen Turbulenzen befindet, mehr Gas auslässt, als ein Gasauslass, dessen Gas nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, tritt pro Volumenbereich auch mehr Gas im Bereich der lokalen Turbulenzen aus, als im Bereich außerhalb der lokalen Turbulenzen. Die größere Menge an Gas, welche pro Gasauslass austritt, kann dabei beispielsweise auf einen höheren Volumenstrom der Gasauslässe zurückzuführen sein. Dabei kann die Austrittsfläche der Gasauslässe vergrößert sein und/oder das Gas strömt mit höherem Druck durch den Auslass.Preferably, the gas outlets which are arranged in the region of the local turbulence or the gas outlets whose gas flows into the region of the local turbulence can each release a larger amount of gas than gas outlets which are not arranged in the region of the local turbulence, and also their gas does not enter the area of local turbulence. Since each gas outlet whose gas enters the region of local turbulence or which is located in the region of local turbulence preferably releases more gas than a gas outlet whose gas does not enter the region of local turbulence, more gas also occurs per volume region in the area of local turbulence than in the area outside of local turbulence. The larger amount of gas that escapes per gas outlet can be attributed, for example, to a higher volume flow of the gas outlets. The outlet area of the gas outlets can be enlarged and / or the gas flows through the outlet at a higher pressure.

Bevorzugterweise ist die Austrittsfläche derjenigen Gasauslässe, die im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind oder deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, vergrößert, sodass pro Gasauslass eine größere Menge im gleichen Zeitintervall austreten kann. Dabei kann die Austrittsfläche, also die Fläche der Öffnung durch welche das Gas in die Wasserströmung eintritt, beispielsweise einen grö-ßeren Durchmesser haben, bei kreisrunden oder annähernd runden Gasauslässen, oder eine längere große Halbachse, für elliptische Formen, oder eine längere Diagonale bei quadratischen, rechteckigen oder annähernd rechteckigen Austrittsflächen.The outlet area of those gas outlets which are arranged in the region of the local turbulence or whose gas enters the region of the local turbulence is preferably increased, so that a larger amount can escape per gas outlet in the same time interval. The exit surface, i.e. the surface of the opening through which the gas enters the water flow, can have a larger diameter, for example, for circular or approximately round gas outlets, or a longer, large semi-axis for elliptical shapes, or a longer diagonal for square ones , rectangular or approximately rectangular exit surfaces.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Gasauslässe, die im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet sind oder deren Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, derart angeordnet, dass der Abstand zwischen den Gasauslässen geringer ist, als der Abstand zwischen Gasauslässen, die außerhalb des Bereichs der lokalen Turbulenzen angeordnet sind und/oder deren ausgelassenes Gas nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt. Der Abstand der Gasauslässe bemisst sich dabei nach dem Abstand der geometrischen Mittelpunkte der Gasauslässe, ein verringerter Abstand von Gasauslässen in einem Bereich führt also zu einer größeren Anzahl an Gasauslässen pro Flächeneinheit in diesem Bereich, also zu einer größeren Dichte an Gasauslässen. Dabei können die Gasauslässe beliebig zueinander angeordnet sein, beispielsweise in einer oder mehreren Reihen oder zueinander versetzt. Über den Abstand der Gasauslässe kann demnach die Dichte der Gasauslässe in zwei Bereichen verglichen werden, beispielsweise in dem Bereich der lokalen Turbulenzen und dem Bereich außerhalb der lokalen Turbulenzen.In a further preferred embodiment, the gas outlets which are arranged in the region of the local turbulence or whose gas enters the region of the local turbulence are arranged such that the distance between the gas outlets is less than the distance between gas outlets which are outside the region of the local turbulence are arranged and / or their released gas does not enter the area of the local turbulence. The distance between the gas outlets is measured according to the distance between the geometric centers of the gas outlets, a reduced distance from gas outlets in one area thus leads to a greater number of gas outlets per unit area in this area, that is to say to a greater density of gas outlets. The gas outlets can be arranged arbitrarily to one another, for example in one or more rows or offset from one another. The distance between the gas outlets can accordingly be used to compare the density of the gas outlets in two areas, for example in the area of the local turbulence and the area outside the local turbulence.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Gaszuleitungssystem eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, welche ausgebildet ist, das Gas als gesteuerten Volumenstrom und/oder als geregelten Volumenstrom in die Wasserströmung des Tunnels einzubringen. Der gesteuerte Volumenstrom kann dabei beispielsweise ein- bzw. ausgeschaltet werden, wenn bestimmte Grenzwerte über- oder unterschritten werden oder kann zwischen verschiedenen Stufen hin und her geschaltet werden. Der geregelte Volumenstrom kann in mehreren Regelungsstufen, insbesondere mindestens drei, eingestellt, oder stufenlos geregelt werden. Die Regelung kann dabei als indirekte Regelung vorgesehen sein, wenn beispielsweise durch die Änderung der Drehzahl des Propellers am Propellerblatt ein höherer Unterdruck erzeugt wird, der dann zu einem höheren Volumenfluss des einströmenden Gases führt. Alternativ kann für die Regelung des Volumenflusses auch eine aktive Regelung in Abhängigkeit eines oder mehrerer Parameter (beispielsweise Propellerdrehzahl, Propellerdrehrichtung, Druck, Volumenstrom, usw.) vorgesehen sein.According to a further advantageous embodiment, the gas supply system comprises a control and / or regulating device, which is designed to introduce the gas into the water flow of the tunnel as a controlled volume flow and / or as a regulated volume flow. The controlled volume flow can be switched on or off, for example, when certain limit values are exceeded or fallen short of, or can be switched back and forth between different stages. The regulated volume flow can be set in several regulation stages, in particular at least three, or can be regulated continuously. The control can be provided as an indirect control if, for example, a higher negative pressure is generated on the propeller blade by changing the speed of the propeller, which then leads to a higher volume flow of the inflowing gas. Alternatively, active regulation depending on one or more parameters (for example propeller speed, propeller rotation direction, pressure, volume flow, etc.) can also be provided for regulating the volume flow.

Vorzugsweise umfasst das Gaszuleitungssystem mehrere Gasauslässe, wobei das Gaszuleitungssystem derart ausgebildet ist, dass die Menge des einströmenden Gases des mindestens einen Gasauslasses der mehreren Gasauslässe, der im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet ist und/oder dessen Gas in den Bereich lokaler Turbulenzen ausströmt bzw. eintritt, vom Gaszuleitungssystem einstellbar, insbesondere regelbar, ist. Zum Einstellen kann das einströmende Gas entweder gesteuert, oder indirekt oder aktiv geregelt werden. Dabei können auch mehrere weitere Gasauslässe, die innerhalb des Bereiches der lokalen Turbulenzen angeordnet sind oder deren Gas in diesen Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, einstellbar sein. Bevorzugt können zusätzlich auch die weiteren Gasauslässe einstellbar sein. Vorzugsweise kann das Gas kontinuierlich oder gepulst, also mit regelmäßigen Unterbrechungen oder in regelmäßigen Stößen, eingeleitet werden.The gas supply system preferably comprises a plurality of gas outlets, the gas supply system being designed such that the amount of the inflowing gas of the at least one gas outlet of the plurality of gas outlets, which is arranged in the region of the local turbulence and / or whose gas flows out or enters the region of local turbulence , adjustable, in particular controllable by the gas supply system. To the The inflowing gas can either be controlled or indirectly or actively regulated. In this case, a plurality of further gas outlets which are arranged within the region of the local turbulence or whose gas enters this region of the local turbulence can also be adjustable. The other gas outlets can preferably also be adjustable. The gas can preferably be introduced continuously or in a pulsed manner, that is to say with regular interruptions or in regular bursts.

Bevorzugterweise ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung des Gaszuleitungssystems ausgebildet, den Druck des eingebrachten Gases, welches durch den mindestens einen Gasauslass (der im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet ist und/oder der derart angeordnet ist, dass aus ihm ausgelassenes Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt) in die Wasserströmung eingebracht wird, einzustellen, insbesondere zu regeln. Dabei kann das Gaszuleitungssystem einen Kompressor umfassen, welcher den Druck für den Gasausfluss des mindestens einen Gasauslasses, insbesondere unabhängig vom Gasausfluss weiterer Gasauslässe, insbesondere solcher Gasauslässe, deren ausgelassenes Gas nicht in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, beaufschlagen, insbesondere einstellen, kann. Dieser Kompressor für den mindestens einen Gasauslass kann zusätzlich zu einem weiteren ersten Kompressor des Gaszuleitungssystems vorgesehen sein. Durch die Vorsehung des dem mindestens einen Gasauslass zugeordneten Kompressors kann der Gasausfluss des mindestens einen Gasauslasses unabhängig von den anderen Gasausflüssen der weiteren Gasauslässe gesteuert und/oder geregelt werden, insbesondere mit zusätzlichem Druck beaufschlagt werden. Der Kompressor ist hierfür vorzugsweise nicht einstellbar ausgebildet, oder nur zwischen wenigen Stufen einstellbar, insbesondere wenn lediglich der mindestens eine Gasauslass einen zusätzlichen Druck erhalten soll. Ist zusätzlich ein erster Kompressor vorgesehen, gibt dieser bevorzugt einen bestimmten Druck für den Volumenstrom aller Gasauslässe vor bzw. stellt diesen ein und ist in diesem Fall vorzugsweise nicht regelbar, sondern gibt einen konstanten Druck aus.A control and / or regulating device of the gas supply system is preferably designed, the pressure of the introduced gas, which is through the at least one gas outlet (which is arranged in the region of the local turbulence and / or which is arranged such that gas discharged from it into the region of local turbulence) is introduced into the water flow, particularly to regulate. The gas supply system can comprise a compressor which can apply, in particular set, the pressure for the gas outflow of the at least one gas outlet, in particular independently of the gas outflow of further gas outlets, in particular those gas outlets whose discharged gas does not enter the region of local turbulence. This compressor for the at least one gas outlet can be provided in addition to a further first compressor of the gas supply system. The provision of the compressor assigned to the at least one gas outlet allows the gas outflow of the at least one gas outlet to be controlled and / or regulated independently of the other gas outlets of the further gas outlets, in particular to be subjected to additional pressure. For this purpose, the compressor is preferably not designed to be adjustable, or only adjustable between a few stages, in particular if only the at least one gas outlet is to receive an additional pressure. If a first compressor is additionally provided, it preferably specifies or sets a specific pressure for the volume flow of all gas outlets and in this case is preferably not controllable, but rather outputs a constant pressure.

Alternativ kann das Gaszuleitungssystem einen, insbesondere einen einzigen, Kompressor umfassen, welcher den Druck des einströmenden Gases für alle Gasauslässe einstellt, insbesondere regelt. Hierfür ist es notwendig, dass der Kompressor selbst einstellbar bzw. regelbar ist, also den Druck des komprimierten Gases steuert und/oder regelt. Außerdem kann der Kompressor und/oder das Gaszuleitungssystem derart ausgestaltet sein, dass der Druck individuell für jeden Gasauslass, insbesondere über ein Ventil am Gasauslass, einstellbar ist. Hierfür kann eine Steuer- und/oder Regeleinheit den Druck für jeden Gasauslass einzeln einstellen oder für mehrere Gasauslässe gemeinsam, insbesondere bei Gasauslässen, die nebeneinander oder in einem gemeinsamen Bereich angeordnet sind. Alternativ können auch das bzw. die Ventile fix eingestellt sein, jedoch für unterschiedliche Gasauslässe eine unterschiedliche Einstellung besitzen.Alternatively, the gas supply system can comprise a, in particular a single, compressor which adjusts, in particular regulates, the pressure of the inflowing gas for all gas outlets. For this it is necessary that the compressor itself can be adjusted or regulated, that is to say controls and / or regulates the pressure of the compressed gas. In addition, the compressor and / or the gas supply system can be configured such that the pressure can be set individually for each gas outlet, in particular via a valve at the gas outlet. For this purpose, a control and / or regulating unit can set the pressure for each gas outlet individually or together for several gas outlets, in particular in the case of gas outlets which are arranged next to one another or in a common area. Alternatively, the valve or valves can also be fixed, but have a different setting for different gas outlets.

Vorzugsweise kann an dem mindestens einen Gasauslass eine Austrittsgrößeneinstelleinheit, insbesondere eine Blende, angeordnet sein, welche bevorzugterweise über die Steuer- und/oder Regeleinheit eingestellt werden kann. Die Austrittsgrößeneinstelleinheit kann dabei eine variabel justierbare Blende sein, welche individuell für jeden Gasauslass oder für mehrere, bevorzugterweise alle, Blenden der Gasauslässe gemeinsam eingestellt werden kann. Alternativ kann die Austrittsgrößeneinstelleinheit eine verschließbare Öffnung sein, die entweder offen oder geschlossen ist und somit weitere Gasauslässe bei Bedarf hinzuschalten kann, indem die offene Position eingestellt wird.An outlet size adjustment unit, in particular an orifice, can preferably be arranged on the at least one gas outlet, which can preferably be adjusted via the control and / or regulating unit. The outlet size setting unit can be a variably adjustable diaphragm, which can be individually adjusted for each gas outlet or for several, preferably all, diaphragms of the gas outlets. Alternatively, the outlet size adjustment unit can be a closable opening, which is either open or closed and can therefore connect additional gas outlets if required by adjusting the open position.

Bevorzugterweise ist das Gaszuleitungssystem ausgebildet, das Gas durch den bzw. die Gasauslässe kontinuierlich in die Wasserströmung des Tunnels einzubringen, also ohne Unterbrechung des Gasstroms. Alternativ kann der Gasstrom auch gepulst werden, wobei ein regelmäßiges Pulsen bevorzugt wird. Insbesondere kann die gepulste Einbringung nur für den Gasstrom des mindestens einen Gasauslasses vorgesehen sein. Zur Erhöhung der eingebrachten Gasmenge in einen Bereich kann bevorzugt auch die Pulsfrequenz erhöht werden oder es können bei Bedarf zusätzlich zu den Gasströmen der regelmäßigen Pulse weitere Gasströme abgegeben werden, wodurch das Pulsen der Gasströme auch unregelmäßig werden kann.The gas supply system is preferably designed to continuously introduce the gas through the gas outlet (s) into the water flow of the tunnel, that is, without interrupting the gas flow. Alternatively, the gas stream can also be pulsed, with regular pulsing being preferred. In particular, the pulsed introduction can only be provided for the gas flow of the at least one gas outlet. To increase the amount of gas introduced into a region, the pulse frequency can preferably also be increased or, if necessary, in addition to the gas streams of the regular pulses, further gas streams can be emitted, as a result of which the pulsing of the gas streams can also become irregular.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gaszuleitungssystem mehrere Gasauslässe, wobei mindestens ein Gasauslass im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet ist oder derart angeordnet ist, dass aus ihm ausgelassenes Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt. Ferner ist eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen, mittels derer der Gasaustritt aus dem mindestens einen Gasauslass an- und ausschaltbar ist. Dabei kann der mindestens eine Gasauslass zu weiteren Gasauslässen zuschaltbar sein oder als einziger Gasauslass vorgesehen sein. Bevorzugterweise sind dabei mehrere Gasauslässe an- und ausschaltbar, wobei insbesondere miteinander verknüpfte Gasauslässe gemeinsam geschaltet werden. Diese können sowohl zwischen anderen, nicht zu schaltenden Gasauslässen, die insbesondere kein Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einbringen, angeordnet sein, beispielsweise an einem Abschnitt des Umfangs eines Schutzgitters oder Gaszuführrings, insbesondere am unteren Teil, oder als eigenes Feld angeordnet sein, beispielsweise an den Stützen des Getriebes oder am Getriebe selbst. Der mindestens eine schaltbare Gasauslass kann auch nur für eine Drehrichtung zugeschaltet werden, beispielsweise wenn das Getriebe im Bereich der Zuströmung zum Propeller liegt und der mindestens eine Gasauslass am Getriebehals zugeschaltet wird.In a preferred embodiment, the gas supply system comprises a plurality of gas outlets, at least one gas outlet being arranged in the region of the local turbulence or being arranged in such a way that gas discharged from it enters the region of the local turbulence. Furthermore, a control and / or regulating device is provided, by means of which the gas outlet from the at least one gas outlet can be switched on and off. The at least one gas outlet can be connected to further gas outlets or can be provided as the only gas outlet. In this case, a plurality of gas outlets can preferably be switched on and off, with gas outlets which are linked to one another in particular being switched together. These can both be arranged between other gas outlets which cannot be switched and in particular do not introduce any gas into the region of the local turbulence, for example on a section of the circumference of a protective grille or gas supply ring, in particular on the lower part, or as a separate field, for example on the supports of the transmission or on the transmission itself. The at least one switchable gas outlet can also be switched on only for one direction of rotation, for example if the transmission is in the area of the inflow to the propeller and the at least one gas outlet on the transmission neck is switched on.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im oder am Querstrahlruder ein Sensor zur Vibrationsmessung vorgesehen und im Bereich der lokalen Turbulenzen ist mindestens ein Gasauslass angeordnet und/oder der mindestens eine Gasauslass ist derart angeordnet, dass aus ihm Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt. Zusätzlich ist in dem Gaszuleitungssystem eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung für den Gasstrom vorgesehen, wobei diese derart ausgebildet ist, dass sie die Gaszufuhr für den mindestens einen Gasauslass in Abhängigkeit von der Vibrationsmessung steuert und/oder regelt. Bevorzugterweise sind dabei mehrere Sensoren zur Vibrationsmessung in unterschiedlichen Bereichen des Tunnels vorgesehen, um eine separate Einstellung der Gasauslässe, deren ausgelassenes Gas in die jeweiligen Bereiche der lokalen Turbulenzen eintritt, zu ermöglichen. Damit lassen sich Vibrationen über das durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung gesteuerte und/oder geregelte einströmende Gas verringern, wobei vor allem Vibrationen in einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 150 Hz, vorzugsweise von 20 Hz bis 140 Hz, besonders bevorzugt von 60 Hz bis 120 Hz, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 90 Hz und 110 Hz herabgesetzt werden können.In an advantageous embodiment, a sensor for vibration measurement is provided in or on the transverse thruster and at least one gas outlet is arranged in the region of the local turbulence and / or the at least one gas outlet is arranged such that gas enters the region of the local turbulence from it. In addition, a control and / or regulating device for the gas flow is provided in the gas supply system, which is designed such that it controls and / or regulates the gas supply for the at least one gas outlet as a function of the vibration measurement. A plurality of sensors for vibration measurement are preferably provided in different areas of the tunnel in order to enable a separate setting of the gas outlets, the discharged gas of which enters the respective areas of the local turbulence. Vibrations can thus be reduced via the inflowing gas controlled and / or regulated by the control and / or regulating device, vibrations in particular in a frequency range from 10 Hz to 150 Hz, preferably from 20 Hz to 140 Hz, particularly preferably from 60 Hz can be reduced to 120 Hz, very particularly preferably in the range between 90 Hz and 110 Hz.

Bevorzugterweise ist die im Querstrahlruder vorhandene mindestens eine Strömungsstörstelle ein Getriebe oder ein Teilbereich eines Getriebes, insbesondere ein Getriebehals, und/oder eine im Tunnel angeordnete Stütze, insbesondere Stützblech, des Getriebes und/oder ein Tunneleintrittsbereich, insbesondere der Randbereich oder ein Teil des Randbereichs des Tunneleintrittsbereichs, bevorzugt ein Saugmund des Tunneleintrittsbereichs. Liegt das Getriebe im Bereich der Zuströmung zum Propeller, so kann das Getriebe, insbesondere der Getriebehals, lokale Turbulenzen in der Wasserströmung hervorrufen, die bis zum Propeller nicht wieder abklingen. Auch die Stütze, insbesondere das oder die Stützbleche, des Getriebes, welches insbesondere zwischen dem Getriebe und der Tunnelwand angebracht ist und das Getriebe seitlich und nach unten zur Tunnelwand hin abstützt, kann eine Strömungsstörstelle sein. Vor allem, wenn zum Schutze vor Korrosion an den Stützen Anoden angebracht sind, welche die Stütze (lokal) verdicken, treten Verwirbelungen auf, die, falls die Stütze in der Zuströmung zum Propeller angeordnet ist, bis zum Propeller nicht wieder abklingen. Die Stütze steht dabei vorzugsweise annähernd senkrecht, besonders bevorzugt genau senkrecht, auf der Tunnelwand. Außerdem können am Eingang des Tunnels, also am Saugmund, wenn das Wasser in den Tunnel eintritt, Verwirbelungen bzw. lokale Turbulenzen ausgelöst werden.The at least one flow disturbance point present in the transverse thruster is preferably a gearbox or a sub-area of a gearbox, in particular a gearbox neck, and / or a support, in particular a support plate, of the gearbox and / or a tunnel entry area, in particular the edge area or part of the edge area of the Tunnel entry area, preferably a suction mouth of the tunnel entry area. If the gearbox lies in the area of the inflow to the propeller, the gearbox, in particular the gearbox neck, can cause local turbulence in the water flow which does not subside until the propeller. The support, in particular the one or more support plates, of the transmission, which is in particular attached between the transmission and the tunnel wall and supports the transmission laterally and downwards towards the tunnel wall, can also be a flow disturbance point. Especially when anodes are attached to the supports to protect them from corrosion, which thicken the support (locally), turbulence occurs which, if the support is arranged in the inflow to the propeller, does not subside until the propeller. The support is preferably approximately vertical, particularly preferably exactly vertical, on the tunnel wall. In addition, turbulence or local turbulence can be triggered at the entrance to the tunnel, i.e. at the suction mouth when the water enters the tunnel.

Des Weiteren umfasst die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Schutzgitter für den Einsatz in bzw. an einem Querstrahlruder, wobei das Schutzgitter mehrere Gasauslässe umfasst, wobei die Gasauslässe asymmetrisch verteilt angeordnet sind und/oder der Abstand zwischen benachbarten Gasauslässen unterschiedlich ist und/oder die Austrittsflächen der Gasauslässe unterschiedlich groß sind. Dieses Schutzgitter kann insbesondere auch Bestandteil des vorbeschriebenen Querstrahlruders sein. Insbesondere weist das Schutzgitter einen Gitterring auf, auf welchem die Gasauslässe bevorzugt angeordnet sind, besonders bevorzugt sind die Gasauslässe dabei nur auf dem Gitterring angeordnet. Der Gitterring ist dabei ein ringförmiger Teil des Schutzgitters, beispielsweise ein ringförmiges Rohr, das Teil des Schutzgitters ist und an dem bevorzugt weitere Schutzgitterstreben angeordnet sein können. Der Gitterring ist bevorzugt derart ausgebildet, das er zur Weiterleitung von Gas geeignet ist und somit vorteilhaft einen Teil des Gaszuführsystems bildet bzw. bilden kann. Die asymmetrische Verteilung der Gasauslässe kann dabei sowohl eine Asymmetrie der geometrischen Mittelpunkte der Gasauslässe in Umfangsrichtung bedeuten, als auch eine nicht vorhandene radiale Symmetrie bezüglich der Austrittsflächen der Gasauslässe. In einem Bereich des Umfangs des Schutzgitters sind demnach mehr oder weniger Gasauslässe angeordnet, oder Gasauslässe mit größeren oder kleineren Austrittsflächen. Auf dem Schutzgitter können sowohl auf dem umlaufenden äußeren Gitterring, als auch auf den Gitterstreben innerhalb des äußeren Ringes Gasauslässe angeordnet sein, wobei die ausschließliche Anordnung von Gasauslässen auf dem Gitterring besonders bevorzugt ist.Furthermore, in a further aspect, the invention comprises a protective grille for use in or on a transverse thruster, the protective grille comprising a plurality of gas outlets, the gas outlets being arranged asymmetrically and / or the distance between adjacent gas outlets being different and / or the exit surfaces the gas outlets are of different sizes. This protective grille can in particular also be part of the above-described transverse thruster. In particular, the protective grille has a grille ring on which the gas outlets are preferably arranged, and the gas outlets are particularly preferably only arranged on the grille ring. The grating ring is an annular part of the protective grille, for example an annular tube which is part of the protective grille and on which further protective grille struts can preferably be arranged. The grid ring is preferably designed such that it is suitable for the transmission of gas is and thus advantageously forms or can form part of the gas supply system. The asymmetrical distribution of the gas outlets can mean both an asymmetry of the geometric center points of the gas outlets in the circumferential direction and a non-existent radial symmetry with respect to the exit surfaces of the gas outlets. Accordingly, more or fewer gas outlets or gas outlets with larger or smaller outlet surfaces are arranged in a region of the circumference of the protective grille. Gas outlets can be arranged on the protective grille both on the circumferential outer grille ring and on the grate struts within the outer ring, the exclusive arrangement of gas outlets on the grille ring being particularly preferred.

Des Weiteren umfasst die Erfindung in einem weiteren Aspekt einen Gaszuführring zur Anbringung an einer Wandung eines Tunnels eines Querstrahlruders. Der Gaszuführring umfasst mehrere Gasauslässe, wobei die Gasauslässe asymmetrisch verteilt angeordnet sind und/oder der Abstand zwischen benachbarten Gasauslässen unterschiedlich ist und/oder die Austrittsflächen der Gasauslässe unterschiedlich groß sind. Dieser Gaszuführring kann insbesondere auch Bestandteil des vorbeschriebenen Querstrahlruders sein. Der Gaszuführring kann dabei direkt an der Tunnelwand angebracht sein, oder auch von der Tunnelwand ganz oder teilweise eingefasst werden, oder über Streben mit dieser verbunden werden. Der Gaszuführring ist dabei ringförmig ausgestaltet, beispielsweise als ringförmiges Rohr. Der Gaszuführring ist bevorzugt derart ausgebildet, dass er zur Weiterleitung von Gas geeignet ist und somit vorteilhaft einen Teil des Gaszuführsystems bildet bzw. bilden kann. Die asymmetrische Verteilung der Gasauslässe kann dabei sowohl eine Asymmetrie der geometrischen Mittelpunkte der Gasauslässe in Umfangsrichtung bedeuten, als auch eine nicht vorhandene radiale Symmetrie bezüglich der Austrittsflächen der Gasauslässe. In mindestens einem Bereich des Gaszuführrings sind demnach mehr oder weniger Gasauslässe angeordnet, oder Gasauslässe mit größeren oder kleineren Austrittsflächen. Bevorzugterweise ist der Bereich am unteren Ende des Gaszuführrings entweder mit mehr Gasauslässen ausgestattet oder hat größere Austrittsflächen pro Gasauslass.Furthermore, in a further aspect, the invention comprises a gas feed ring for attachment to a wall of a tunnel of a transverse thruster. The gas supply ring comprises a plurality of gas outlets, the gas outlets being arranged asymmetrically and / or the distance between adjacent gas outlets being different and / or the exit surfaces of the gas outlets being of different sizes. This gas feed ring can in particular also be part of the above-described transverse thruster. The gas supply ring can be attached directly to the tunnel wall, or can also be wholly or partially surrounded by the tunnel wall, or can be connected to it via struts. The gas supply ring is designed in a ring shape, for example as an annular tube. The gas feed ring is preferably designed such that it is suitable for passing on gas and thus advantageously forms or can form part of the gas feed system. The asymmetrical distribution of the gas outlets can mean both an asymmetry of the geometric center points of the gas outlets in the circumferential direction and a non-existent radial symmetry with respect to the exit surfaces of the gas outlets. Accordingly, more or fewer gas outlets or gas outlets with larger or smaller outlet surfaces are arranged in at least one area of the gas feed ring. Preferably, the area at the lower end of the gas supply ring is either equipped with more gas outlets or has larger exit areas per gas outlet.

Des Weiteren umfasst die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Wasserfahrzeug mit einem Querstrahlruder und/oder einem Schutzgitter und/oder einem Gaszuführring, die wie zuvor beschrieben ausgebildet sind.Furthermore, in a further aspect, the invention comprises a watercraft with a transverse thruster and / or a protective grille and / or a gas supply ring, which are designed as described above.

Des Weiteren ist in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Einbringung von Gas mittels eines Gaszuleitungssystems in einen wasserdurchströmten Tunnel eines Querstrahlruders vorgesehen. Das Querstrahlruder kann insbesondere gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein. Das Verfahren umfasst den folgenden Schritt:

b) Einbringen von Gas mittels eines Gaszuleitungssystems in einen Bereich der Zuströmung zum Propeller im Tunnel, in dem durch eine Strömungsstörstelle im oder am Tunnel hervorgerufene lokale Turbulenzen in Strömungsrichtung hinter der Strömungsstörstelle auftreten, wobei eine Wasserströmung im Bereich der lokalen Turbulenzen eine erste mittlere Strömungsgeschwindigkeit aufweist, die gegenüber einer zweiten mittleren Strömungsgeschwindigkeit der Wasserströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen, insbesondere um mindestens 10%, bevorzugt um mindestens 20%, besonders bevorzugt um mindestens 40%, geringer ist und das Gaszuleitungssystem im Bereich der lokalen Turbulenzen mehr Gas pro Volumeneinheit der Wasserströmung einbringt als in Bereichen der Zuströmung außerhalb der lokalen Turbulenzen.

Furthermore, in a further aspect, a method for introducing gas into a tunnel of a transverse thruster by means of a gas feed system is provided. The transverse thruster can in particular be designed in accordance with one of the above-described embodiments. The process includes the following step:

b) introducing gas by means of a gas supply system into an area of the inflow to the propeller in the tunnel in which local turbulence caused by a flow disturbance point in or at the tunnel occurs in the flow direction behind the flow disturbance point, a water flow in the area of the local turbulence having a first average flow velocity which is lower than a second average flow velocity of the water flow outside the local turbulence, in particular by at least 10%, preferably by at least 20%, particularly preferably by at least 40%, and the gas supply system in the area of the local turbulence brings in more gas per unit volume of the water flow than in areas of inflow outside of local turbulence.

Der Bereich der Zuströmung zum Propeller ist, wie zuvor beschrieben, der Bereich des Tunnels von dessen Eingang bis zum Propeller, wobei, wie zuvor beschrieben, eine oder mehrere Strömungsstörstellen darin auftreten bzw. vorhanden sein können. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit ist, wie zuvor erläutert, dabei der Mittelwert mehrerer Messungen oder Berechnungen an Stellen auf gleicher Höhe des Tunnels, also mit gleichem Abstand zum Eingang des Tunnels.The area of the inflow to the propeller, as described above, is the area of the tunnel from its entrance to the propeller, and, as described above, one or more flow disturbances may occur or be present therein. As explained above, the mean flow velocity is the mean value of several measurements or calculations at locations at the same height as the tunnel, that is to say at the same distance from the entrance to the tunnel.

Bevorzugterweise wird vor dem Einbringen des Gases in den Tunnel, d.h. vor Durchführung von Schritt b), noch folgender Schritt ausgeführt:

a) Ermitteln der ersten mittleren Strömungsgeschwindigkeit, ermitteln der zweiten mittleren Strömungsgeschwindigkeit und gegebenenfalls vergleichen der beiden Strömungsgeschwindigkeiten miteinander, und/oder ermitteln einer Vibration an mindestens einer Stelle im oder am Querstrahlruder mittels einer oder mehrerer Messungen und/oder einer Berechnung.

The following step is preferably carried out before the gas is introduced into the tunnel, ie before step b) is carried out:

a) determining the first average flow rate, determining the second average flow rate and possibly comparing the two flow rates with one another, and / or determining a vibration at at least one point in or on the transverse thruster by means of one or more measurements and / or a calculation.

Hierbei kann die mittlere Strömungsgeschwindigkeit, wie oben beschrieben, gemessen oder berechnet werden, wobei bevorzugt immer mittlere Strömungsgeschwindigkeiten aus unterschiedlichen Bereichen verglichen werden, deren Daten in gleichem Abstand zum Eingang des Tunnels aufgenommen wurden, die also in Längsrichtung des Tunnels auf gleicher Höhe sind.Here, the mean flow velocity can be measured or calculated as described above, preferably always comparing mean flow velocities from different areas, the data of which were recorded at the same distance from the entrance to the tunnel, and which are therefore at the same height in the longitudinal direction of the tunnel.

Vorzugsweise kann nach dem Einbringen des Gases in den Tunnel, d.h. nach Durchführung von Schritt b), noch folgender Schritt ausgeführt werden:

c) Regeln und/oder steuern des Drucks des einströmenden Gases mittels einer Regel- und/oder Steuereinheit auf Basis der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Vibration, insbesondere mit einem Kompressor, oder Regeln und/oder Steuern des Volumens des einströmenden Gases mittels einer Regel- und/oder Steuereinheit auf Basis der ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Vibration über die Größe der Austrittsfläche.

The following step can preferably be carried out after the gas has been introduced into the tunnel, ie after step b) has been carried out:

c) regulating and / or controlling the pressure of the inflowing gas by means of a regulating and / or control unit on the basis of the determined flow velocity and / or the determined vibration, in particular with a compressor, or regulating and / or controlling the volume of the inflowing gas by means of a Regulation and / or control unit based on the determined flow rate and / or the determined vibration over the size of the exit surface.

Dabei können statt direkt gemessener oder berechneter Werte für die Strömungsgeschwindigkeiten auch Vergleichswerte herangezogen werden, welche dann von der Regel- und/oder Steuereinheit als Basis verwendet werden. Hierdurch können besonders vorteilhaft über die Gaszufuhr die Vibrationen, vor allem im Bereich von 10 Hz bis 150 Hz, vorzugsweise von 20 Hz bis 140 Hz, besonders bevorzugt von 60 Hz bis 120 Hz, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 90 Hz und 110 Hz, also die Vibrationen der Propellerblätter, reduziert werden.Instead of directly measured or calculated values for the flow velocities, comparison values can also be used, which are then used as a basis by the regulating and / or control unit. As a result, the vibrations can be particularly advantageously via the gas supply, especially in the range from 10 Hz to 150 Hz, preferably from 20 Hz to 140 Hz, particularly preferably from 60 Hz to 120 Hz, very particularly preferably in the range between 90 Hz and 110 Hz, the vibrations of the propeller blades can be reduced.

Dabei kann die Regel- und/oder Steuereinheit nach der Datenerhebung durch Messungen, Berechnungen oder über Vergleichswerte diese Werte in einem Algorithmus verarbeiten, welcher berechnet, wie die Gaszufuhr des Gaszuleitungssystems angepasst werden sollte, beispielsweise durch Änderung des Drucks des Gases oder der Austrittsfläche der Gasauslässe.After the data collection, the regulating and / or control unit can process these values by measurements, calculations or comparison values in an algorithm which calculates how the gas supply of the gas supply system should be adapted, for example by changing the pressure of the gas or the outlet area of the gas outlets .

Vorzugsweise kann vor oder nach Schritt c) oder alternativ zu Schritt c) auch folgender Schritt durchgeführt werden

d) Regeln und/oder steuern der Gaszufuhr des Gaszuleitungssystems mittels einer Regel- und/oder Steuereinheit auf Basis einer ermittelten Strömungsgeschwindigkeit und/oder der ermittelten Vibration.

The following step can preferably also be carried out before or after step c) or as an alternative to step c)

d) regulating and / or controlling the gas supply of the gas supply system by means of a regulating and / or control unit on the basis of a determined flow rate and / or the determined vibration.

Hierdurch entströmt bevorzugt aus dem Gaszuführsystem nur dann pro Volumeneinheit mehr Gas aus dem mindestens einen Gasauslass, der im Bereich der lokalen Turbulenzen angeordnet ist und/oder der derart angeordnet ist, dass aus ihm ausgelassenes Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen eintritt, als aus anderen Gasauslässen pro Volumeneinheit, wenn für den mindestens einen Gasauslass bzw. für dem diesen zugeordneten Wasserströmungsbereich eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit festgestellt wurde, also ein Bereich der lokalen Turbulenzen gegeben ist, oder wenn erhöhte Vibrationen ermittelt wurden.As a result, more gas flows out of the at least one gas outlet, which is arranged in the region of the local turbulence and / or is arranged such that gas discharged from it enters the region of the local turbulence, than from others, only from the gas supply system per volume unit Gas outlets per unit volume if a reduced flow velocity was determined for the at least one gas outlet or for the water flow area assigned to it, that is to say there is a range of local turbulence, or if increased vibrations were determined.

Auch hier können statt gemessener oder berechneter Werte Vergleichswerte für die Steuerung und/oder Regelung herangezogen werden.Here too, instead of measured or calculated values, comparison values for the control and / or regulation can be used.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 einen Längsschnitt durch einen Tunnel eines Querstrahlruders mit Strömungsstörstellen;
2 eine senkrechte Seitenansicht eines Tunnels eines Querstrahlruders mit Schutzgitter;
3 eine senkrechte Seitenansicht eines weiteren Tunnels eines Querstrahlruders mit Schutzgitter;
4 einen senkrechten Querschnitt durch einen weiteren Tunnel eines Querstrahlruders mit nicht abgebildetem Gaszuführring; und
5 eine Skizze des Gaszuleitungssystems.

Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. They show schematically:

1 a longitudinal section through a tunnel of a transverse thruster with flow disturbances;
2nd a vertical side view of a tunnel of an aileron with protective grille;
3rd a vertical side view of another tunnel of a transverse thruster with protective grille;
4th a vertical cross section through a further tunnel of a transverse thruster with a gas feed ring, not shown; and
5 a sketch of the gas supply system.

In 1 ist schematisch ein Längsschnitt durch einen Teil eines Querstrahlruders 100 eines Wasserfahrzeugs 17, von dem nur ein Teilbereich gezeigt ist, abgebildet. Das Querstrahlruder 100 umfasst einen Tunnel 10 zur Durchströmung mit Wasser, wobei der Tunnel von einer Seite des Wasserfahrzeugs 17 zur anderen im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs 17 angeordnet ist. Im Tunnel ist ein Propeller 11 angeordnet, welcher mit einem Getriebe 12 verbunden ist, wobei das Getriebe 12 über einen in den Tunnel 10 von oben hineinreichenden Getriebehals 13, der ein Gehäuse 21b umfasst, um die herum Wasser strömt, an dem Wasserfahrzeug 17 befestigt ist.In 1 is a schematic longitudinal section through part of a transverse thruster 100 of a watercraft 17th , of which only a portion is shown. The transverse thruster 100 includes a tunnel 10th for the flow of water, with the tunnel from one side of the watercraft 17th on the other hand, essentially perpendicular to the direction of travel of the watercraft 17th is arranged. There is a propeller in the tunnel 11 arranged, which with a gear 12th is connected, the transmission 12th over one in the tunnel 10th gear neck reaching from above 13 which is a housing 21b includes around which water flows on the watercraft 17th is attached.

Die Wasserströmung 20 im Zentrum des Tunnelquerschnitts ist beim Eintritt in den Tunnel 10 näherungsweise gleichmäßig, jedoch sind Strömungsstörstellen im Bereich der Zuströmung zum Propeller 11 vor dem Auftreffen der Wasserströmung 20 auf den Propeller 11 vorhanden, die die Wasserströmung 20 verwirbeln. Dabei entstehen Bereiche lokaler Turbulenzen 22, welche bei einer ausreichend kurzen Länge des Tunnels 10 nicht abklingen, bis die Wasserströmung 20 den Propeller 11 erreicht. Die Bereiche der lokalen Turbulenzen 22 beginnen dabei direkt hinter den Strömungsstörstellen und ziehen sich in Richtung der Wasserströmung 20 bis hin zum Propeller 11. Strömungsstörstellen sind dabei bei der in 1 gezeigten Ausführungsform die Randbereiche 21aa des Tunneleingangs 21a, das Gehäuse des Getriebes 12, insbesondere das Gehäuse 21b des Getriebehalses 13, und die Stützbleche 21c, die zwischen Getriebe 12 und Tunnelwand 10a angeordnet sind.The water flow 20 in the center of the tunnel cross-section is when entering the tunnel 10th approximately uniform, but there are flow disturbances in the area of the inflow to the propeller 11 before hitting the water flow 20 on the propeller 11 present which is the water flow 20 swirl. This creates areas of local turbulence 22 which with a sufficiently short length of the tunnel 10th do not subside until the water flow 20 the propeller 11 reached. The areas of local turbulence 22 begin directly behind the flow disturbances and pull in the direction of the water flow 20 to the propeller 11 . Flow disturbances are at in 1 shown embodiment the edge areas 21aa of the tunnel entrance 21a , the housing of the gearbox 12th , especially the housing 21b of the gear neck 13 , and the support plates 21c that between gear 12th and tunnel wall 10a are arranged.

Am Gehäuse des Getriebehalses 21b und am Stützblech 21c sind Gasauslässe 31 auf der dem Propeller 11 zugewandten Seite der Strömungsstörstelle angeordnet. Gas, welches aus diesen Gasauslässen 31 ausströmt, tritt direkt in den Bereich der lokalen Turbulenzen 22 ein.On the housing of the gear neck 21b and on the support plate 21c are gas outlets 31 on the the propeller 11 facing side of the flow disturbance point. Gas coming from these gas outlets 31 emanates directly into the area of local turbulence 22 a.

2 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Tunnels 10 eines Querstrahlruders 100 eines Wasserfahrzeugs (hier nicht dargestellt) mit einem Propeller 11, welcher mit einem Getriebe 12 verbunden ist, welches über den Getriebehals 13 mit dem Wasserfahrzeug verbunden ist. Das Getriebe 12 wird dabei über Stützbleche 21c an der Tunnelwand 10a abgestützt. Die Stützbleche 21c stehen dabei senkrecht auf der Tunnelwand 10a und dem Gehäuse des Getriebes 12 und stützen das Getriebe nach unten und zur Seite ab. Als Schutz vor Korrosion befinden sich auf dem Stützblech 21c jeweils zwei Anoden 21ca. 2nd shows schematically a side view of a tunnel 10th a thruster 100 a watercraft (not shown here) with a propeller 11 which with a gear 12th which is connected via the gear neck 13 is connected to the watercraft. The gear 12th is doing this via support plates 21c on the tunnel wall 10a supported. The gussets 21c stand vertically on the tunnel wall 10a and the housing of the transmission 12th and support the gearbox down and to the side. To protect against corrosion are located on the support plate 21c two anodes each 21ca .

In Strömungsrichtung vor dem Propeller 11 befindet sich ein Schutzgitter 14, welches an der Tunnelwand 10a befestigt ist. Der Umfang des Schutzgitters 14 wird von einem Gitterring 15 gebildet, an welchem die Gitterstreben 14a befestigt sind. Der Gitterring 15 ist als Rohr ausgebildet, sodass der Querschnitt des Gitterrings 15 einen umlaufenden Hohlraum hat, durch welchen Gas strömen kann. An der Oberfläche des Gitterrings 15 befinden sich Gasauslässe 31, durch welche das im Hohlraum des Gitterrings 15 laufende Gas ausgelassen werden kann. Diese sind asymmetrisch angebracht, da im unteren Teil des Gitterrings 15 die Abstände 32 zwischen benachbarten Gasauslässen 31 geringer sind als auf dem restlichen Gitterring 15. Im unteren Bereich des Gitterrings 15, welcher sich im Bereich der lokalen Turbulenzen in der Wasserströmung 20 befindet oder Gas in den Bereich der lokalen Turbulenzen einbringt (in der Zeichnung mit der geschweiften Klammer 31c markiert), wird demnach mehr Gas pro Fläche auf dem Gitterring 15 beziehungsweise mehr Gas pro Volumeneinheit der Wasserströmung 20 ausgelassen, als in den Gasauslässen 31 der übrigen Bereiche des Gitterrings 15.Upstream of the propeller 11 there is a protective grille 14 which is on the tunnel wall 10a is attached. The scope of the protective grille 14 is from a lattice ring 15 formed on which the lattice struts 14a are attached. The grid ring 15 is designed as a tube, so that the cross section of the grid ring 15 has a circumferential cavity through which gas can flow. On the surface of the grid ring 15 there are gas outlets 31 through which the in the cavity of the lattice ring 15 running gas can be omitted. These are attached asymmetrically, as in the lower part of the grid ring 15 the distances 32 between adjacent gas outlets 31 are less than on the rest of the grid ring 15 . In the lower part of the Lattice rings 15 , which is in the area of local turbulence in the water flow 20 or introduces gas into the area of local turbulence (in the drawing with the curly bracket 31c marked), there will be more gas per area on the lattice ring 15 or more gas per unit volume of water flow 20 left out than in the gas outlets 31 the remaining areas of the grid ring 15 .

In 3 sind im Gegensatz zu 2 die Abstände zwischen zwei benachbarten Gasauslässen 31 immer gleich groß, jedoch haben die Gasauslässe 31 im unteren Bereich des Gitterrings 15 (markiert durch geschweifte Klammer 31c) größere Austrittsflächen 33, als die Gasauslässe 31 auf dem restlichen Gitterring 15. Auch hier ist demnach die Gaszufuhr im unteren Bereich des Gitterrings 15 erhöht, sodass jeder Gasauslass 31 im unteren Bereich des Gitterrings mehr Gas pro Volumeneinheit in die Wasserströmung 20 einbringt, als die Gasauslässe 31 im oberen oder seitlichen Bereich des Gitterrings 15.In 3rd are contrary to 2nd the distances between two neighboring gas outlets 31 always the same size, but have gas outlets 31 in the lower area of the grid ring 15 (marked by curly brackets 31c) larger exit areas 33 than the gas outlets 31 on the rest of the grid ring 15 . Here too, the gas supply is in the lower region of the lattice ring 15 increased so that every gas outlet 31 in the lower area of the lattice ring more gas per unit volume into the water flow 20 introduces than the gas outlets 31 in the upper or side area of the grid ring 15 .

4 zeigt einen senkrechten Querschnitt eines Tunnels 10 eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Querstrahlruders 100 eines Wasserfahrzeugs (hier nicht dargestellt), wobei sich im Tunnel 10 ein Propeller 11 befindet, der über ein Getriebe 12 und den Getriebehals 13 am Wasserfahrzeug befestigt ist. 4th shows a vertical cross section of a tunnel 10th a further embodiment of a transverse thruster 100 of a watercraft (not shown here), with itself in the tunnel 10th a propeller 11 located via a gearbox 12th and the gear neck 13 is attached to the watercraft.

Im Tunnel 10 sind im Bereich der Tunnelwand 10a mehrere Gasauslässe 31 angebracht, welche durch einen nicht dargestellten Gaszuführring verbunden werden. Der Gaszuführring kann dabei entlang des Innenumfangs des Tunnels 10 an der Tunnelwand 10a anliegen oder in der Tunnelwand 10a eingebettet sein, aber auch mit Stützstreben an der Tunnelwand 10a befestigt sein.In the tunnel 10th are in the area of the tunnel wall 10a several gas outlets 31 attached, which are connected by a gas feed ring, not shown. The gas supply ring can be along the inner circumference of the tunnel 10th on the tunnel wall 10a rest or in the tunnel wall 10a be embedded, but also with support struts on the tunnel wall 10a be attached.

Die durch den Gaszuführring verbundenen Gasauslässe 31 sind im unteren Bereich des Gaszuführrings (markiert durch geschweifte Klammer 31c) so ausgestaltet, dass sie mehr Gas pro Volumeneinheit der Wasserströmung 20 auslassen als in den seitlichen oder oberen Bereichen des Gaszuführrings, d.h. als die restlichen der dargestellten Gasauslässe 31. Dabei sind entweder die Abstände 32 zwischen zwei Gasauslässen 31 geringer ausgebildet als auf dem restlichen Ring, oder die Austrittsflächen 33 der Gasauslässe 31 sind größer im unteren Bereich des Gaszuführrings.The gas outlets connected by the gas feed ring 31 are in the lower area of the gas feed ring (marked by curly brackets 31c) designed to have more gas per unit volume of water flow 20 omit as in the side or top areas of the gas supply ring, ie as the rest of the gas outlets shown 31 . There are either the distances 32 between two gas outlets 31 less than the rest of the ring, or the exit surfaces 33 the gas outlets 31 are larger in the lower area of the gas feed ring.

In 5 wird schematisch der Aufbau eines Gaszuleitungssystems 30 eines Querstrahlruders 100 eines Wasserfahrzeugs (hier nicht dargestellt) gezeigt. Das Gaszuleitungssystem 30 kann dabei in unterschiedliche Bereiche des Tunnels 10 Gas einbringen, beispielsweise über einen Gaszuführring 16.In 5 the structure of a gas supply system is shown schematically 30th a thruster 100 of a watercraft (not shown here). The gas supply system 30th can be in different areas of the tunnel 10th Introduce gas, for example via a gas feed ring 16 .

Das Gas des Gaszuleitungssystems 30 kann optional in einem Gasbehälter 34 gelagert sein, bevor es von einem Kompressor 35 durch Leitungen oder Rohre 36 zu einem Gaszuführring 16 geleitet wird. Alternativ kann der Kompressor 35 Umgebungsluft ansaugen und durch die Leitungen oder Rohre 36 zum Gaszuführring 16 transportieren. Dort kann das Gas aus den Gasauslässen 31 des Gaszuführrings 16 in die Wasserströmung 20 des Tunnels 10 eintreten.The gas of the gas supply system 30th can optionally be in a gas container 34 be stored before it from a compressor 35 through lines or pipes 36 to a gas feed ring 16 is directed. Alternatively, the compressor 35 Suck in ambient air and through the lines or pipes 36 to the gas feed ring 16 transport. There the gas from the gas outlets 31 the gas feed ring 16 into the water flow 20 of the tunnel 10th enter.

Zur Steuerung und/oder Regelung der Gasströmung ist der Kompressor 35 an eine Steuer- und/oder Regeleinheit 37 angeschlossen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 37 kann ihren Algorithmus mit Messdaten von Sensoren aus dem Tunnel 10 speisen, beispielsweise mit den Daten eines Vibrationsmessgeräts 38a, welches die Vibrationen des Propellers 11 aufnimmt, oder den Daten mehrerer Strömungsgeschwindigkeitsmessgeräte 38b, welche die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen eines Tunnelquerschnitts ermitteln. Dabei messen die Strömungsgeschwindigkeitsmessgeräte 38b an der gleichen Position in Längsrichtung des Tunnels 10, also mit dem gleichen Abstand vom Eingang des Tunnels10, damit der relative Unterschied der beiden mittleren Strömungsgeschwindigkeiten gebildet werden kann. Alternativ kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 37 auch vorab berechnete Daten oder gespeicherte Vergleichswerte von einer Datenbank 39 zur Steuerung und/oder Regelung nutzen.The compressor is used to control and / or regulate the gas flow 35 to a control and / or regulating unit 37 connected. The control and / or regulating unit 37 can use algorithm from sensors in the tunnel 10th feed, for example with the data of a vibration measuring device 38a the vibration of the propeller 11 records, or the data of several flow velocity measuring devices 38b , which determine the mean flow velocity in different areas of a tunnel cross-section. The flow velocity measuring devices measure 38b at the same position in the longitudinal direction of the tunnel 10th , i.e. at the same distance from the entrance to the tunnel10, so that the relative difference between the two mean flow velocities can be formed. Alternatively, the control and / or regulating unit 37 also pre-calculated data or stored comparison values from a database 39 use for control and / or regulation.

Die Steuer- und/oder Regeleinheit 37 kann den Druck des zugeleiteten Gases über den Kompressor 35 einstellen. Bei Gasauslässen mit Ventil 31a oder Gasauslässen mit Blende 31b kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 37 jedoch auch das Ventil oder die Blende einstellen, um die Durchflussmenge des Gases zu regulieren. Dabei können die Gasauslässe 31 entweder unabhängig voneinander eingestellt werden, oder in Gruppen zusammengefasst werden, welche einen gemeinsamen Bereich der Wasserströmung 20 abdecken, welcher ähnliche Strömungseigenschaften hat, wobei alle Gasausläse 31 einer Gruppe dann gemeinsam eingestellt werden.The control and / or regulating unit 37 can control the pressure of the gas supplied through the compressor 35 to adjust. For gas outlets with a valve 31a or gas outlets with screens 31b can the control and / or regulating unit 37 however, also adjust the valve or orifice to regulate the flow rate of the gas. The gas outlets 31 either set independently, or grouped together to form a common area of water flow 20 cover which has similar flow characteristics, with all gas outlets 31 a group can then be set together.

BezugszeichenlisteReference list

100100: Querstrahlruder Lateral thruster
1010th: Tunneltunnel
10a10a: TunnelwandTunnel wall
1111: Propellerpropeller
1212th: Getriebetransmission
1313: GetriebehalsGear neck
1414: SchutzgitterProtective grille
14a14a: GitterstrebenLattice struts
15 15: GitterringLattice ring
1616: GaszuführringGas feed ring
1717th: Wasserfahrzeug Watercraft
2020: WasserströmungWater flow
21a21a: Eingang des TunnelsEntrance to the tunnel
21aa21aa: Randbereich am TunneleingangEdge area at the tunnel entrance
21b21b: Gehäuse des GetriebehalsesHousing of the gear neck
21c21c: StützblechGusset
21ca21ca: AnodenAnodes
2222: lokale Turbulenzen local turbulence
3030th: GaszuleitungssystemGas supply system
3131: GasauslassGas outlet
31a31a: Gasauslass mit VentilGas outlet with valve
31b31b: Gasauslass mit BlendeGas outlet with cover
31c31c: Gruppe von GasauslässenGroup of gas outlets
3232: Abstand zwischen zwei GasauslässenDistance between two gas outlets
3333: AustrittsflächeExit surface
3434: Gasbehältergas tank
3535: Kompressorcompressor
3636: Leitungen/RohreLines / pipes
3737: Steuer- und/oder RegeleinheitControl and / or regulating unit
38a38a: VibrationsmessgerätVibration measuring device
38b38b: StrömungsgeschwindigkeitsmessgerätFlow rate measuring device
3939: DatenbankDatabase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014209426 B4 [0005]
WO 2003/047966 A2 [0006]

Claims

Lateral thruster (100) for a watercraft (17) comprising a tunnel (10) designed as a transverse thrust channel for the flow of water, a propeller (11) being arranged in the tunnel (10) and a gas supply system (30) for introducing gas, in particular Air into the water flow (20) inside the tunnel (10), characterized in that in the area of the inflow to the propeller (11) in or on the tunnel (10) there is at least one flow disturbance point, which is designed such that in the direction of flow behind local turbulence (22) occurs in the inflow of the at least one flow disturbance point, the at least one flow disturbance source also being designed in such a way that the water flow (20) in the region of the local turbulence (22) has a first average flow velocity which is opposite a second average flow velocity the water flow (20) outside the local turbulence (22), in particular by at least 10%, is preferred t is lower by at least 20%, particularly preferably by at least 40%, the gas supply system (30) being designed to introduce more gas per unit volume of the water flow (20) in the area of the local turbulence (22) than in the areas of the Inflow outside of local turbulence (22).

Aileron (100) according to Claim 1 , characterized in that the gas supply system (30) comprises a plurality of gas outlets (31), at least one gas outlet (31) being arranged in the region of the local turbulence (22) and / or the at least one gas outlet (31) being arranged such that gas discharged into it enters the area of local turbulence (22), the at least one gas outlet (31) being designed to introduce a larger amount of gas into the area of local turbulence (22) than one or more, preferably all, gas outlets (31 ), which are arranged outside the local turbulence (22) and / or whose released gas does not enter the area of the local turbulence (22), into an area of equal volume outside the local turbulence (22).

Aileron (100) according to Claim 2 , characterized in that the at least one gas outlet (31) is designed to discharge a larger amount of gas per gas outlet (31) than one or more, preferably all, gas outlets (31) which are arranged outside the local turbulence (22) and / or whose released gas does not enter the area of the local turbulence (22).

Aileron (100) according to Claim 3 , characterized in that the at least one gas outlet (31) has a larger outlet area (33) than one or more, preferably all, gas outlets (31) which are arranged outside the local turbulence (22) and / or whose gas is not discharged into the Area of local turbulence (22) occurs.

Aileron (100) according to Claim 2 or 3rd , characterized in that a plurality of gas outlets (31) are arranged in the region of the local turbulence (22) and / or a plurality of gas outlets (31) are arranged such that gas discharged from them enters the region of the local turbulence (22), the The distance (32) between these multiple gas outlets (31) is less than the distance (32) between gas outlets (31) which are arranged outside the local turbulence (22) and / or whose gas is not discharged into the region of the local turbulence (22 ) entry.

Lateral thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply system (30) comprises a control and / or regulating device (37) which is designed to transmit the gas as a controlled volume flow and / or as a regulated volume flow into the water flow ( 20) of the tunnel (10).

A transverse thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply system (30) comprises a plurality of gas outlets (31), at least one gas outlet (31) being arranged in the region of the local turbulence (22) and / or the at least one gas outlet (31) is arranged in such a way that gas discharged from it enters the region of the local turbulence (22), the gas supply system (30) being designed to adjust the amount of the introduced gas which flows through the at least one gas outlet (30) to regulate in particular.

Lateral thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply system (30) is designed to adjust, in particular to regulate, the pressure of the introduced gas which flows through the at least gas outlet (31).

Aileron (100) according to Claim 7 or 8th , characterized in that the at least one gas outlet (31) comprises an outlet size setting unit, in particular an orifice (31b).

Lateral thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply system (30) is designed to introduce the gas continuously into the water flow (20) of the tunnel (10).

A transverse thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply system (30) comprises a plurality of gas outlets (31), at least one gas outlet (31) being arranged in the region of the local turbulence (22) and / or the at least one gas outlet (31) is arranged in such a way that gas discharged from it enters the area of local turbulence (22) and that a control and / or regulating device (37) is provided, by means of which the gas outlet from the at least one gas outlet (31) can be switched on and off.

Lateral thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor for vibration measurement (38a) is provided in or on the transverse thruster (100), that at least one gas outlet (31) is arranged in the region of the local turbulence and / or the at least one gas outlet (31) is arranged such that gas discharged from it enters the region of the local turbulence (22) and that a control and / or regulating device (37) is provided for the gas flow, the control and / or control device (37) is designed such that it controls and / or regulates the gas supply for the at least one gas outlet (31) as a function of the vibration measurement.

Lateral thruster (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one flow disturbance point through a gear (12) or a portion of a gear (12) of the transverse thruster (100), in particular a gear neck (13), and / or an in Tunnel (10) arranged support, in particular a support plate (21c), the transmission (12) and / or a tunnel entry region (21a), in particular a suction mouth, is formed.

Protective grille (14) for use in a transverse thruster (100), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the protective grille (14) comprises a plurality of gas outlets (31), the gas outlets (31) being arranged asymmetrically and / or the distance (32) between adjacent gas outlets (31) is different and / or the outlet surfaces (33) of the gas outlets (31) are of different sizes.

Gas supply ring (16) for attachment to a wall of a tunnel (10a) of a transverse thruster (100), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the gas supply ring (16) comprises a plurality of gas outlets (31), the gas outlets (31) being asymmetrical are distributed and / or the distance (32) between adjacent gas outlets (31) is different and / or the outlet surfaces (33) of the gas outlets (31) are of different sizes.

Watercraft (17), characterized in that it comprises a transverse thruster (100) and / or a protective grille (14) and / or a gas feed ring (16) according to one of the preceding claims.