Vattenjet
Från Rilpedia
Vattenjet är en marin propulsortyp. Vattenjetaggregat är idag den vanligaste propulsortypen för fartyg (kommersiell fart) som gör mer än 30 knop.
Innehåll |
Funktionsprincip
Bygger på principen att en vattenstråle riktas akterut och på det sättet får fartyget att röra sig framåt. Enkelt beskrivet består systemet mekaniskt av en motor som driver en vattenpump.
Pumpen är ofta uppbyggd som en axialpump( liknar en propeller innesluten i en tunnel), en centrifugalpump eller en hybrid. Den roterande delen i pumpen kallas impeller.
Pumpen suger in vatten från ett bottenintag och trycker ut detta genom en dysa i fartygets akter.
För att kunna manöverera är dysan rörligt så att fartyget kan styras. Framför dysan är en nedfällbar skopa (reverseringsenhet) monterad så att strålen kan riktas framåt och på det viset få fartyget att backa. Vill man ligga still med motorerna igång ställer man reverseringsenheten i mittläge - så att lika stor del av vattnet går akteröver som föröver.
(*)Om man så önskar kan skopans utformning göras så att fartyget girar åt "fel håll" vid backning. Detta ger då fördelen att man kan styra utan att röra sig varken framåt eller bakåt.
Historia
Vattenjetens uppfinnare anses vara New-Zealändaren Sir William Hamilton som patenterade sin uppfinning 1954. Han ville undvika att propellrarna slog i stenarna i de snabbflytande och grunda floderna på New Zealand.
Den Italienska uppfinnaren Secondo Campini visade en liknande konstruktion redan 1931 i Venedig. Skillnaden mellan honom och Sir Hamilton var att Campinis konstruktion led av mycket kort livslängd på grund av materialproblem, och att Hamilton bemödade sig med att ansöka om patent.
Olika utföranden
Pumparna finns alltifrån storlekar anpassade för modellbåtar via jetski till enheter anpassade för över 20000kW och som pumpar mer än 40 m3/s
De kan vara utformade med och utan styrbar dysa.
Vissa utförande består av motordelen från en Utombordsmotor som sitter direkt ovanpå pumpen där en vinkelväxel driver en axialpump. (Mercruiser Jet Drive)
Det finns också ombyggda utombordsmotorer där nedre växelhuset och propellern är ersatt av en centrifugalpump (Bombardier och Mercury)
Vattenjet system som är ämnade att monteras på akterspegeln som en separat enhet där en motor av biltyp monterats ovanpå pumpen och driver den med en tandrem (jetpack)
I mycket grunda vatten går det inte att använda vanliga propellrar eller normala vattenjetaggregat. Då finns det istället Schottels Pump-Jet. Där har pumpen byggts in en rund platta som sitter i botten på fartyget och som kan roteras 360 grader och ger därmed mycket goda manövereringsegenskaper.
Ibland i mer industriella tilläpningar monteras ett backslag framför pumpen för att kunna köra den baklänges men inte för att backa utan för att rengöra pumphuset och insugsgallret från skräp som har fastnat.
Användningsområden
Vattenjet har några egenskaper som den öppna propellen inte har. Detta gör den lämpad till vissa användningsområden
- Mycket goda manöveregenskaper.
- Grundgående: Eftersom det endast är vattenintaget som behöver vara under vatten gör det att inget sticker ner under båtens botten
- Kompakt: Då man kan använda högre varvtal på pump och motor gör det att man kan bygga mindre enheter.
- Säkert för omgivningen: eftersom alla rörliga delar är inbyggda blir det säkrare för tex. dykare, vattenskidåkare, eller djur som studeras.
- Snabb stopp(Crash Stop): Backskopan kan fällas ner under full fart och då stannar fartyget på mycket kort sträcka( ner emot en halv båtlängd).
- Med vissa konstruktioner(*) kan fartyget svängas runt utan att röra sig varken framåt eller bakåt och med dubbelmontage kan fartyget förflyttas rakt i sidled.
- Lågt undervattensljud: Bra för U-båtar och torpeder.
- Tämligen vibrationsfritt
- Det förhöjda trycket i pumpen förhindrar kavitering
- Jetski använder flera av dessa fördelar.
Relativt den öppna propellern har vattenjet en del förluster beroende på:
- En ökad yta mot vattnet (inne i pumpen)
- Vattnet lyfts en bit upp över ytan.
- En ökad rotationshastighet ger också friktionsförluster.
Å andra sidan tillför propellerarrangemangen så som inu-drev, roder och propelleraxlar en bromasande yta mot vattnet vilket gör att:
Upp till 25 knop är propellern effektivare men över det får vattenjet övertaget.
En ytskärande propeller har däremot inte dessa effektförluster.
Länkar
Några tillverkare av Vattenjetaggregat:(sorterade i bokstavsordning)
- Alamarin Finland
- Castoldi Italien
- HamiltonJet in Nya Zeeland,
- IntelliJET Marine in den USA,
- MJP Waterjets i Sverige
- Rolls-Royce Marine Rolls-Royce International,
- Sword Marine Technology in den USA,
- Ultra Dynamics Limited in England,
- Wärtsilä Propulsion Netherlands B.V.
