“Mit modelskib sejler for langsomt, jeg skal have en større skibsskrue!”
Denne sætning har jeg hørt ofte i mange år. Men en større skibsskrue er ikke altid det samme som mere fart.
Ofte anbefaler jeg en mindre skibsskrue – og her bliver kunden meget overrasket. Men forklaringen er rimelig simpel: En mindre skibsskrue er nemmere at dreje rundt, og derved kan motoren køre med højere omdrejninger. Motoren bruger også mindre strøm, da den ikke skal sejtrække, og så bliver den heller ikke så varm. Dette giver længere sejltid og en motor, der holder i længere tid.
Skal en slæbebåd plane?
Nej! Alt for mange byggesæt anbefaler, at man monterer en Mabuchi 540 el-motor i modellen. Motoren kører typisk 15.000 omdrejninger/minut (ubelastet), og til en racerbåd er dette fint, men til en slæbebåd er det alt for meget.
Den rigtige motor til det rigtige skib
I modsætning til en racerbil i skala 1/10, er beregningen af den rigtige motor og skibsskrue til et modelskib en kompleks ting.
Tommelfingerregel
En slæbebåd, en fragtbåd, en færge eller andre langsomtgående modelskibe skal have en motor med stor trækkraft og lavt omdrejningstal. Typisk under 10.000 omdr./min.
En racerbåd, motoryacht, redningsbåd, brandbåd og andre hurtigere modelskibe skal have en motor med højt omdrejningstal. Typisk over 10.000 omdr./min.
Uanset modellen skal du være opmærksom på, at skibsskruen kan kavitere. Se forklaring nedenfor.
Beregninger
Lad os tage udgangspunkt i en slæbebåd: Fairmount Sherpa. Den findes også som model fra den danske producent Billing Boats under navnet Fairmount Alpine.
Originalens data
| Længde | 75,0 meter |
| Bredde | 18,0 meter |
| Motorydelse | 12.000 kW |
| Omdrejninger/min. | 750 |
De to tal, som skal bruges i den videre beregning er motorydelsen og omdrejninger/minut.
Motorens omdrejninger/minut
Lad os starte med det sidste tal. I artiklen om udregning af modellens korrekte hastighed i forhold til opførsel ved vi, at vi skal bruge kvadratroden af skalatallet.
Modellen er i skala 1/75. Vi skal altså bruge kvadratroden af 75, hvilket er lig med 8,66.
Modellens skibsskruer skal altså maksimalt dreje med 750 * 8,66 = 6.495 omdrejninger/minut for at få den korrekte fart i forhold til opførsel.
Til modellen kunne Graupner Speed 900 BB Torque være et godt valg, da denne motor giver 6.500 omdr./min. ved 12 volt. Motoren er af Graupner udviklet specielt til flere af deres slæbebåde og stormodeller. Alternativt skal der findes en motor med et højere omdrejningstal samt en gearkasse med den korrekte udveksling.
Se også artiklen om skalahastighed.
Motorens ydelse
Graupner Speed 900 BB Torque forbruger 8,0 A ved maksimal effektivitet ved 12 V. Det giver i alt en ydelse på 96 W. Modellen er udstyret med 2 motorer, så den samlede ydelse er 192 W.
Motorens effektivitet er oplyst til 71% (hvilket er meget typisk for denne type motor).
Dermed har motorerne en ydelse på skibsskruerne på 71% * 192 W = 136,3 W.
Ud fra ovenstående beregning, vil der blive omsat 192 W – 136 W = 56 W som varme. Det er 28 W pr. motor, og vandkøling bør derfor overvejes.
Kavitation
Kavitation opstår, når skibsskruen drejer for hurtigt rundt. Skibsbladenes udformning vil ved for høje hastigheder medføre, at der dannes et undertryk omkring disse.
Da vands kogepunkt er afhængigt af det omkringliggende tryk, vil vandet koge ved fx. 10-15 graders varme på grund af det lave tryk.
Kavitation medfører bobler i vandet, og det giver larm, nedsat effektivitet samt slitage på skibsskruen. Sejler du i saltvand med skibsskruer af messing eller bronze, vil det kogende vand erodere (“æde”) skibsskruen – medmindre du monterer zink-anoder omkring skibsskruerne. Saltvand vil først nemlig angribe det, som er nemmest at “æde” – altså zinken, og det forlænger levetiden på skibsskruen. Zink-anoder skiftes ofte på de rigtige skibe.
For at undgå kavitation, vil der på de rigtige skibe være monteret en skibsskrue med fx. 4 eller 5 blade. Dermed kan skibet sejle med færre omdrejninger på skrueakslen, men alligevel have en god ydelse fra skibsskruen, da den flytter sig længere gennem vandet end en tilsvarende skibsskrue med fx. 2 blade.
Rotation – hvilken vej?
På skibe med 2 eller flere skibsskruer er det vigtigt, at skibsskruernes rotation er modsat rettet, da skibet ellers vil dreje til den ene side af sig selv. Hvilken side afhænger af rotationsretningen.
Civile skibe
På civile skibe vil skibsskruernes rotationsretning være (set bagfra):
- Styrbords side: Med uret
- Bagbords side: Mod uret
Flådefartøjer
På flådefartøjer vil skibsskruernes rotationsretning være (set bagfra):
- Styrbords side: Mod uret
- Bagbords side: Med uret
Hvorfor er der forskel?
På civile skibe er man interesseret i at få den bedste ydelse ud af skibsskruerne, og der har eksperimenter vist, at netop denne rotationsretning er den mest effektive. Kort sagt: Flest sømil pr. liter brændstof.
På flådefartøjer er man (i krigstid) ligeglade med ydelsen, da man har hestekræfter nok i motorerne (typisk 130.000 HK mod civile skibes 35.000 HK). Derimod er man interesseret i, at flådefartøjet ved lave hastigheder larmer mindst muligt af hensyn til fremmede ubåde, søminer m.m.