تصميم وتطبيق دافعات الأنفاق

تستخدم السفن دافعات الأنفاق لتوفير القدرة على المناورة الجانبية بسرعة منخفضة عند الالتحام والدفع العالي أثناء التوقف.

تشبه محركات النفق تمامًا محركات السمت، التي تُستخدم خلف السفينة للدفع، باستثناء أن هذه الدفاعات يتم وضعها داخل نفق (فتحة من أحد جوانب الهيكل إلى الجانب الآخر) إما في المقدمة (القوس) أو في الخلف ( مؤخرة السفينة) .بالإضافة إلى ذلك، فإن الإعداد بأكمله غير متحرك، مما يعني أن المكره الموجود في النفق يمكنه إنشاء قوة اثوارية فقط.

يمكن التعرف على السفن المجهزة بمحركات دفع نفقية من خلال رمز صليب كبير في دائرة حمراء على جانبي الهيكل فوق خط الماء فوق كل من أجهزة الدفع.توجد هذه الدفاعات أسفل خط الماء الأقل حمولة حتى تتمكن دائمًا من البقاء تحت خط الماء

سيكون الغرض الرئيسي من استخدام محركات الأنفاق هو أثناء رسو السفن، خاصة السفن الكبيرة مثل ناقلات النفط العملاقة وسفن الركاب (بما في ذلك سفن المحيطات وسفن الرحلات البحرية)، في ظروف الرياح والمد والجزر الشديدة.

يتم استخدامها أيضًا بواسطة سفن الأبحاث أثناء جمع العينات أو إطلاق مركبات ذاتية القيادة أو مركبات ROV والتي تتطلب بقاء السفينة ثابتة.إنها تقلل من وقت المناورة وتقلل من تكلفة القطر.أيضًا، منذ إنشاء محركات الدفع النفقية، أصبحت القدرة على المناورة في الموانئ بشكل خاص أكثر سهولة.يمكن تشغيلها يدويًا أو بمساعدة نظام تحديد المواقع الديناميكي، مما يجعلها أكثر كفاءة حيث يمكن أن تعمل الأحدث من تلقاء نفسها بمجرد تحديد الموقع من خلال آلية التغذية الراجعة.

تم العثور على دافعات الأنفاق على متن السفن على النحو التالي:

① الدفاعات القوسية (الدفاعات القوسية المائية النفاثة، والدافعات القوسية التقليدية، ودفاعات النفق الهيدروليكية)

تعتبر الدفعات القوسية المائية النفاثة نوعًا خاصًا من أجهزة الدفع التي تستخدم جهاز ضخ بدلاً من المروحة التقليدية.يتم تفريغ الماء من خلال الفوهات بسرعة عالية.لديهم ميزة أكبر تتمثل في اختراقات الهيكل الأصغر لأجهزة الدفع ذات الحجم المماثل.

② الدفاعات الصارمة

تشبه محركات الدفع الصارمة تمامًا محركات الدفع النفقية التقليدية.يتم استخدامها لزيادة الثبات وقدرة أفضل على الدوران (حول منتصف السفينة)

تصميم

بناءً على التصميم، هناك نوعان، CPT (محرك الدفع المتحكم فيه) وFPT (محرك الدفع الثابت).لقد تم تصميمها لتحقيق أقصى قدر من الدفع لقطر معين للمروحة وضمان أقصى قدر من الكفاءة.

تم تجهيز دافعات الأنفاق من النوع CPT بمراوح يمكن التحكم فيها.يتم نقل عزم الدوران الناتج عن محرك الدفع عن طريق أداة التوصيل المرنة والتروس المخروطية إلى العمود الذي تم تركيب محور المروحة عليه.يتم التحكم في اتجاه الدفع عن طريق تغيير درجة المروحة.يتم التحكم في تغيير درجة الصوت بطريقة هيدروليكية.

تم تجهيز الدفاعات النفقية من النوع FPT بمراوح ثابتة.يتم الحصول على اتجاه الدفع عن طريق تغيير اتجاه الدوران في محرك الدفع.يتم التحكم في الدفع عن طريق التغيير في عدد الثورات الحركية.

أثناء تصميم السفينة، من المهم تحديد ما إذا كان ظهور الأنفاق فوق سطح الماء أمرًا شائعًا في البحار الهائجة.يؤدي ظهور النفق إلى الإضرار بأداء الدافع، وقد يؤدي إلى تلف الدافع والبدن المحيط به.

فيما يلي بعض معلمات التصميم التي تزيد من الفوائد التقنية

1) يجب أن يكون قطر النفق صغيرًا قدر الإمكان لتقليل مساحة التركيب وزيادة كفاءة الهيكل.

2) ينبغي تصميم محرك النفق لتحقيق أقصى قدر من الدفع

3) ينبغي الحصول على كفاءة عالية من خلال تكييف تصميم المروحة مع قطر النفق، وتحسين التدفق نحو المروحة.

4) ينبغي تصميم شفرات قياسية ذات تصميم منحرف للخلف مع أطراف مستديرة.يؤدي هذا إلى كفاءة الدفع المثلى مع الحصول على تغيير تدريجي أكثر في حجم التجويف.

5) يجب أن تحتوي المروحة على مساحة كبيرة للشفرة وذلك للحفاظ على حجم التجويف عند أدنى مستوى ممكن.ويؤدي هذا إلى تحقيق أقصى قدر من قوة الدفع عند الحد الأدنى من مستويات الضوضاء والاهتزاز، مما يوفر الراحة المثلى في مكان الإقامة.