La hélice Voith Schneider Propeller (VSP) es un sistema de propulsión marina especializado (MPS) fabricado por el Grupo Voith basado en un diseño de ciclorotor . Es altamente maniobrable, pudiendo cambiar la dirección de su empuje de forma casi instantánea. Es ampliamente utilizado en remolcadores y transbordadores .
De una placa circular que gira alrededor de un eje vertical, sobresalen del fondo del barco una serie circular de palas verticales (con forma de hidroplanos ). Cada pala puede girar sobre sí misma alrededor de un eje vertical. El engranaje interno cambia el ángulo de ataque de las palas en sincronía con la rotación de la placa, de modo que cada pala puede proporcionar empuje en cualquier dirección.
A diferencia del propulsor azimutal (en el que una hélice convencional gira sobre el eje vertical para dirigir su empuje, lo que permite que un buque gobierne sin el uso de un timón), el sistema de propulsión Voith-Schneider simplemente requiere cambiar el patrón de orientación de las palas verticales. En una situación marina, esto proporciona un sistema de propulsión que puede dirigirse en cualquier dirección y, por lo tanto, elimina la necesidad de un timón . Es muy eficiente y proporciona un cambio de dirección casi instantáneo . Estos sistemas de propulsión son cada vez más comunes en embarcaciones de trabajo, como barcos de bomberos y remolcadores , donde se necesita una maniobrabilidad extrema.
Los propulsores azimutales (y las toberas Kort ) tienen ventajas y desventajas en comparación con los propulsores cicloidales . El propulsor azimutal es menos eficiente y más lento de maniobrar, pero es probable que sea más barato a corto plazo. Los costos del ciclo de vida favorecen la solución Voith, algo que se refleja en el valor residual de un tractor de agua Voith. La elección se realiza en función de los requisitos de rendimiento percibidos. En lugar de una tobera Kort, los VSP suelen estar equipados con una "placa de empuje" o "protección de la hélice" que actúa como una tobera a baja velocidad, protege al VSP contra el encallamiento y proporciona otra ubicación de bloqueo durante el dique seco.
Una firma acústica baja favorece el uso del dispositivo en dragaminas al minimizar la cavitación (que normalmente se produce en las puntas de las hélices axiales), ya que el rotor no necesita girar tan rápido para lograr un empuje determinado. La firma acústica submarina del buque de posicionamiento dinámico MV North Sea Giant (IMO: 9524073, MMSI: 248039000) fue medida por el Centro Internacional de Tecnología de Islas (ICIT) mientras instalaba un monopilote de cimentación para el dispositivo de energía maremotriz Voith en Fall of Warness , Orkney (Ref. Beharie y Side, 2011).
Los VSP se ofrecen con un rango de potencia de entrada de 160 kW a 3900 kW [1]
La hélice Voith Schneider fue originalmente un diseño para una turbina hidroeléctrica . [2] Su inventor austríaco, Ernst Schneider, tuvo un encuentro casual en un tren con un gerente de la subsidiaria de Voith en St. Pölten ; esto llevó a que la turbina fuera investigada por los ingenieros de Voith, quienes descubrieron que, aunque no era más eficiente que otras turbinas hidráulicas, el diseño de Schneider funcionaba bien como bomba al invertir el flujo a través del dispositivo. Al cambiar la orientación de las palas verticales, se podía hacer que funcionara como una hélice y un timón combinados .
En 1928 se instaló un prototipo en una lancha motora de 60 hp llamada Torqueo (latín: giro ) y se llevaron a cabo pruebas en el lago de Constanza . [3] Varios dragaminas alemanes ( barcos R ) fueron equipados con VSP; el primero de ellos fue el R8, construido en 1929 por Lürssen . En 1931, se estaban instalando VSP en nuevos buques en el lago de Constanza operados por los Ferrocarriles Estatales Alemanes . El primer barco de este tipo en utilizar la hélice Voith Schneider fue el barco de excursiones Kempten . Dos dragaminas alemanes de clase M de 1935, M-1 y M-2, fueron equipados con VSP.
El primer barco británico en utilizar hélices Voith Schneider fue el ferry de doble extremo de la isla de Wight MV Lymington , botado en 1938. Alrededor de 80 barcos habían sido instalados con VSP a fines de la década de 1930, incluido el portaaviones alemán incompleto Graf Zeppelin de 1938 (dos unidades auxiliares en la proa) y el barco japonés tendido de cables submarinos Toyo-maru (también de 1938).
Los tres buques ( John Burns , Ernest Bevin y James Newman ) que estuvieron en servicio para el ferry de Woolwich hasta 2018 contaban con sistemas de propulsión Voith-Schneider. Fueron construidos en 1963 por la Caledon Shipbuilding & Engineering Company de Dundee y contaban con un VSP en la proa y un segundo en la popa para una maniobrabilidad notable. El Tay Ferries Scotscraig que fue construido por Caledon en la década de 1950 también utilizó VSP. Era esencialmente una copia de reemplazo del anterior ferry Abercraig , que fue construido por el astillero Fleming and Ferguson Paisley para los cruces del puerto de Dundee y botado en 1938. El "Abercraig" también contaba con VSP. [4]
En la década de 1990, la Armada estadounidense construyó doce cazaminas costeros de la clase Osprey equipados con VSP . [5] Estos buques han sido desmantelados, seis fueron vendidos a armadas extranjeras. [ cita requerida ] y seis fueron vendidos "solo para fines de desmantelamiento". [6] La Armada francesa opera dieciséis remolcadores del tipo RPC12 , que pueden proporcionar un tiro a punto fijo de 12 toneladas gracias a dos hélices Voith Schneider. [7]
El mismo dispositivo, montado sobre un eje horizontal en lugar de vertical, se ha utilizado para proporcionar sustentación y propulsión a algunos aviones experimentales, conocidos como " ciclogiros ". Ninguno de ellos tuvo mucho éxito. [8] Más recientemente, también se ha propuesto como una alternativa a los rotores para aplicaciones de drones. [9]
