Propeller [3]

Propeller in der Seeschiffahrt. Von den Schiffspropellern ist der Wasserstrahl- oder Reaktionspropeller ganz fallen gelassen.

Das Schaufelrad hat in dem letzten Jahrzehnt keine weitere Ausbildung erfahren, auch ist der Verwendungsbereich desselben fall nur auf die Flußschiffahrt eingeschränkt. Für die schnellen Passagierdampfer, welche früher zwischen Frankreich und England den Kanal kreuzten, hat das Schaufelrad dem Schraubenpropeller mit Dampfturbinenantrieb weichen müssen. Nur in Nordamerika wird das Schaufelrad als Antriebspropeller für die großen Passagierdampfer an den Kulten und auf den großen Seen noch jetzt bevorzugt. Der kürzlich in Fahrt gestellte Seitenraddampfer »See and Bee« von rund 7600 Tonnen Deplacement und 20 Knoten Geschwindigkeit besitzt ein Schaufelrad von 10 m Durchmesser über den Radkranz und 11 Schaufeln von 4,5 m Länge und 1,5 m Breite [1].

Für Seedampfer gilt die Schiffsschraube als der wirksamste Propeller. Das Problem der Schiffsschraube ist zwar durch zahlreiche theoretische Untersuchungen zu ergründen gesucht und hat auch wichtige Grundlagen für die Berechnung der Schraubenabmessungen und Flügelformen, und zwar Durchmesser, Steigung, Umdrehungszahl, Slip und Wirkungsgrad sowie Dicken- und Flächenverhältnisse gebracht. Dagegen ändert sich das Schraubenproblem, sobald man die Wirkungsweise der Schraube mit dem Schiffsrumpf in Zusammenhang bringt und die Strömungsverhältnisse am Schiff in Betracht ziehen muß. Man ist daher dazu übergegangen, dieses schwierige Problem besonders bei neuen Schiffstypen durch eingehende Modellversuche – Schraube hinter Schiffsrumpf – Froude, Taylor – sowie durch lichtbildnerische Aufnahmen von Ahlborn und Flamm und Druckhöhenbestimmungen – Taylor, Wagner – zu ergründen. Auch haben Versuche mit Modellbooten in England und Deutschland – Swan & Hunter für den Bau der »Mauretania«, Pröll, Lorenz, Kais. Marine, zur Ermittlung der günstigsten Schraubenformen geführt. Diese Versuche sind namentlich seit Einführung der Dampfturbinen als Schiffsmotor von Bedeutung geworden, da durch die hohen Umdrehungszahlen der Turbinenwellen der Wirkungsgrad der Schraubenpropeller sich verschlechterte. Bei der hohen Umdrehungszahl kann nur eine geringe Steigung angewendet werden, während anderseits die Begrenzung des spezifischen Flächendrucks auf die Flügelflächen zu größeren Durchmessern führt. Auch muß der Slip geringer gewählt werden, um eine Hohlraumbildung (Cavitation) zu vermeiden. Es ergeben sich daher für die Turbinenpropeller gewisse Grenzwerte des Verhältnisses von Steigung zum Durchmesser, des Flächendrucks pro Quadratmeter Flügelfläche, der Umdrehungszahl, des Verhältnisses der projizierten Fläche zur Kreisfläche, welche für einen günstig wirkenden Schraubenpropeller nicht über- bezw. unterschritten werden dürfen. Diese Grenzwerte sind von Bauer und Lasche in nachstehender Tabelle zusammengestellt [2].

Die bei Turbinenschiffen anfänglich eingeführte Anordnung von zwei Schrauben auf einer Welle hintereinander – Turbinia, Lübeck – hat sich nicht bewährt und ist aufgegeben. Jetzt trägt jede Turbinenwelle nur eine Schraube. Bei dem verhältnismäßig beschränkten Durchmesser werden die drei- und vierflügeligen Schrauben meist aus einem Stück gegossen. Die Flügel erhalten an den Spitzen eine größere Breite und steht die Erzeugende meistens senkrecht zur Welle, um die Wirkung der Zentrifugalkraft besser aufnehmen zu können. Als Material bevorzugt man die Rübelbronze.

Literatur: [1] Zeitschrift Schiffbau, Berlin 1914. – [2] G. Bauer und O. Lasche, Schiffsturbinen, Berlin 1909. – [3] J.H. Bies, The Design and Construction of ships. London 1911. – [3] C.H. Peabody, Propellers. New York 1912. – [5] Ders., Naval Architecture. New York 1911. – [6] D.W. Taylor, The speed and power of ships. New York 1910. – [7] O. Flamm,[620] Die Schiffsschraube und ihre Wirkung auf das Wasser. München 1910. – [8] W.F. Durand, The resistance and propulsion of ships. New York 1909. – [9] S.W. Barnaby, Marine propellers. London 1908. – [10] Fr. Ahlborn, Die Wirkung der Schiffsschraube auf das Wasser. Jahrbuch der Schiffsbautechnischen Gesellschaft. Berlin 1905. – [11] O. Flamm, Entwicklung der Wirkungsweise der Schiffsschraube. Ebend., Berlin 1908. – [12] Wagner, Versuche mit Schiffsschrauben und deren praktische Ergebnisse. Ebend., Berlin 1906. – [13] Fr. Gebers, Neue Propellerversuche. Ebend., Berlin 1910. – [14] Gümbel, Das Problem des Schraubenpropellers. Ebend., Berlin 1914. – [15] D.W. Taylor, Resistance of ships and screw propulsion, New York 1908.

T. Schwarz.