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Hélice Voith Schneider

Hélice Voith Schneider

El Voith Schneider Propeller (VSP) es un sistema de propulsión marina (MPS) especializado fabricado por Voith Group basado en un diseño de ciclorotor . Es muy maniobrable, pudiendo cambiar la dirección de su empuje casi instantáneamente. Es muy utilizado en remolcadores y transbordadores .

Operación

De una placa circular, que gira alrededor de un eje vertical, sobresale del fondo del barco un conjunto circular de palas verticales (en forma de hidroalas ). 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 pueda proporcionar empuje en cualquier dirección.

A diferencia del propulsor azimutal (donde una hélice convencional gira alrededor del eje vertical para dirigir su empuje, permitiendo que una embarcación gobierne sin el uso de un timón), el propulsor Voith-Schneider simplemente requiere cambiar el patrón de orientación de las palas verticales. En una situación marina, esto proporciona un accionamiento que puede dirigirse en cualquier dirección y, por tanto, elimina la necesidad de un timón . Es muy eficiente y prevé un cambio de dirección casi instantáneo . Estos propulsores son cada vez más comunes en embarcaciones de trabajo, como barcos contraincendios y remolcadores, donde se necesita una maniobrabilidad extrema.

Los propulsores azimutales (y las boquillas Kort ) tienen ventajas y desventajas en comparación con los accionamientos cicloidales . El propulsor azimutal es menos eficiente y más lento de maniobrar, pero es probable que sea más barato a corto plazo. Los costes del ciclo de vida favorecen la solución de Voith, algo que se refleja en el valor residual de un tractor hidráulico Voith. Se hace una elección sobre la base de los requisitos de desempeño percibidos. En lugar de una boquilla Kort, los VSP suelen estar equipados con una "placa de empuje" o "protector de hélice" que actúa como una boquilla a baja velocidad, protege el VSP contra la conexión a tierra 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 (normalmente producida en las puntas de las hélices axiales), ya que el rotor no necesita girar tan rápido para un empuje determinado. El Centro Internacional de Tecnología Insular (ICIT) midió la firma de sonido submarino del buque de posicionamiento dinámico MV North Sea Giant (IMO: 9524073, MMSI: 248039000) mientras instalaba una base monopilar para el dispositivo de energía mareomotriz Voith en Fall of Warness. , Orcadas (Ref Beharie y Side, 2011).

Los VSP se ofrecen con un rango de potencia de entrada de 160 kW a 3900 kW [1]

Historia

La hélice Voith Schneider fue originalmente un diseño para una turbina hidroeléctrica . Su inventor austriaco, Ernst Schneider, tuvo la casualidad de encontrarse en un tren con un empleado de la filial de Voith en St. Pölten ; Esto llevó a que los ingenieros de Voith investigaran la turbina y 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 podría hacer que funcione como una combinación de hélice y timón .

Hélice gemela Voith Schneider con placa de empuje en el casco de un remolcador

En 1928 se instaló un prototipo en una lancha con motor de 60 CV denominada Torqueo (latín: giro ) y se realizaron pruebas en el lago de Constanza . [2] Varios dragaminas alemanes ( barcos R ) estaban equipados con VSP; El primero de ellos fue el R8, construido en 1929 por Lürssen . En 1931, los VSP se instalaban en nuevos buques de los FFCC estatales alemanes en el lago de Constanza . El primer barco de este tipo que utilizó la hélice Voith Schneider fue el barco de excursión Kempten . Dos dragaminas alemanes de clase M, M-1 y M-2, modelo 1935, estaban equipados con VSP.

El primer barco británico que utilizó hélices Voith Schneider fue el ferry de doble extremo MV Lymington de la Isla de Wight , botado en 1938. A finales de la década de 1930 se habían instalado unos 80 barcos con VSP, incluido el portaaviones alemán inacabado de 1938 Graf Zeppelin ( dos unidades auxiliares en la proa), y el barco tendido de cables submarinos japonés Toyo-maru (también 1938).

Los tres buques ( John Burns , Ernest Bevin y James Newman ) que estuvieron en servicio para el ferry de Woolwich hasta 2018 presentaban sistemas de propulsión Voith-Schneider. Fueron construidos en 1963 por Caledon Shipbuilding & Engineering Company de Dundee y presentaban un VSP en proa y un segundo en popa para una maniobrabilidad notable. Los Tay Ferries Scotscraig , que fueron construidos por Caledon en la década de 1950, también usaban VSP. Era esencialmente una copia de reemplazo del anterior ferry Abercraig , que fue construido por el astillero Fleming y Ferguson Paisley para los cruces del puerto de Dundee y lanzado en 1938. El "Abercraig " también incluyó VSP. [3]

La Marina de los EE. UU. construyó doce cazadores de minas costeros de clase Osprey equipados con VSP en la década de 1990. [4] Estos buques fueron desmantelados y seis fueron vendidos a armadas extranjeras. [ cita necesaria ] y seis se vendieron para "fines de desmantelamiento únicamente". [5] La Armada francesa opera dieciséis remolcadores del tipo RPC12 , que pueden proporcionar un tiro de bolardo de 12 toneladas gracias a dos hélices Voith Schneider. [6]

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. [7] También se ha propuesto más recientemente como una alternativa a los rotores para aplicaciones de drones. [8]

Ver también

Referencias

  1. ^ Tipos y dimensiones de Voith Schneider (PDF) (Catálogo). Propulsión Voith Turbo Schneider.
  2. ^ Jürgens (2002), págs. 26-28.
  3. ^ Graeme Strachan (30 de abril de 2020). "El último ferry que cruzó el Tay en 1966 se convirtió en una estrella en Hollywood con Robin Williams". El Courier.co.uk .
  4. ^ Marriott (2001), págs.95.
  5. ^ "Lote de MHCS para desmantelamiento". GSAauctions.gov . 8 de abril de 2014 . Consultado el 3 de marzo de 2021 .
  6. ^ "Remorqueur tipo RPC 12: Caractéristiques principales" (en francés). NetMarine.
  7. ^ "Los Cyclogyros". El Museo de Tecnología Retro . El yo de Douglas . Consultado el 4 de octubre de 2014 .
  8. ^ "Cyclotech aporta un sistema de propulsión totalmente único al mundo eVTOL". Nuevo Atlas . Gizmag . Consultado el 22 de octubre de 2020 .

Fuentes

Otras lecturas

enlaces externos