Πρόωση πλοίου
From Wikipedia, the free encyclopedia
Η θαλάσσια πρόωση είναι ο μηχανισμός ή το σύστημα που χρησιμοποιείται για να δημιουργηθεί ώθηση για να μετακινηθεί ένα πλοίο ή μια βάρκα πάνω στο νερό. Ενώ τα κουπιά και τα πανιά εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε μερικά μικρότερα σκάφη, τα περισσότερα σύγχρονα πλοία κινούνται με μηχανικά συστήματα που αποτελούνται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα ή έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης που στρέφει μια έλικα, ή λιγότερο συχνά σε αντλιοπρόωση , μία πτερωτή . Η ναυτική μηχανική είναι το επάγγελμα που ασχολείται με τη διαδικασία σχεδιασμού μηχανικών συστημάτων θαλάσσιας πρόωσης .
Το ανθρώπινο δυναμικό, με τη χρήση κουπιών, και ιστίων ήταν οι πρώτες μορφές θαλάσσιας προώθησης. Οι γαλέρες, μερικές από τις οποίες ήταν εξοπλισμένες με πανιά, έπαιξαν επίσης σημαντικό ρόλο στο παρελθόν. Το πρώτο προηγμένο μηχανικό μέσο θαλάσσιας προώθησης ήταν η ναυτική ατμομηχανή, που εισήχθη στις αρχές του 19ου αιώνα. Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα αντικαταστάθηκε από δίχρονους ή τετράχρονους κινητήρες ντίζελ, εξωλέμβιους κινητήρες και κινητήρες αεριοστροβίλων σε ταχύτερα πλοία. Οι θαλάσσιοι πυρηνικοί αντιδραστήρες, που εμφανίστηκαν τη δεκαετία του 1950, παράγουν ατμό για να προωθούν τα πολεμικά πλοία και τα παγοθραυστικά . εμπορική εφαρμογή, που επιχείρηθηκε αργά αυτή τη δεκαετία, απέτυχε λόγω των υψηλών απαιτήσεων της εγκατάστασης στην διαχείρηση αποβλήτων και της επικυνδινότητας της εγκατάστασης.
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μία αυξημένη τάση στην κατασκευή πλοίων με ηλεκτροπρόωση οπου γεννήτριες κινούμενες από τετράχρονες ΜΕΚ ως επι το πλέίστον παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ανάλογα με της ανάγκες για την πρόωση και τις αναγκες του πλοίου, επίσης υπάρχουν εξολοκλήρου ηλεκτροκίνητα μικρά πλοία της γραμμης (φερυ) που κινόυνται με μπαταρίες Lion και υπερσυσσωρευτές τα οποία φορτίζονται στο λιμάνι κατα τη διάρκεια της νύχτας. Οι ηλεκτροκινητήρες που χρησιμοποιούν ηλεκτρική αποθήκευση μπαταριών έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για την πρόωση σε υποβρύχια σε συνδιασμό με μηχανές εσωτερικής καύσης.
Επίσης, με την εξέλιξη της τεχνολογίας και λόγω των ολοένα αυξανόμενων περιβαλοντολογικών απαιτήσεων υπάρχουν και εφαρμογές οπου ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παράγεται μέσω της οξείδωσης LNG ή υδρογόνου σε κυψέλες καυσίμου ή συνδιασμό άλλων μεθόδων. Το να υπάρχουν συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας σε πλοία με υβριδικές τεχνολογογίες ωφελεί την οικονομικότερη λειτουργία των ΜΕΚ καθώς γίνεται δυνατή η παραγωγή ενέργειας στο βέλτιστο σημείο λειτουργίας ανεξάρτητα από τις ενεργιακές απαιτήσεις του πλοίου. Πειραματικές τεχνολογίες που προσπαθούν να βελτιώσουν το ενεργειακό αποτύπωμα σκαφών περισσότερο παρά να αντικαταστήσουν τις ΜΕΚ είναι η υποβοήθηση της κίνησης με bow thruster που καταναλώνουν ενέργεια από ηλιακά πάνελ και η χρήση "χαρταετού" ώς ιστίο για τη ρυμόυλκηση ενός πλοίου [1]
Η ανάπτυξη κινητήρων με υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG) κερδίζει διαρκώς αναγνώριση για τα πλεονεκτήματα χαμηλών εκπομπών και κόστους καταλώσεων. Χρησιμοποιούνται σε πλοία μεταφοράς LNG όπου μέρος του φορτίου το οποίο βρίσκεται σε ειδικές μονωμένες δεξαμενές στους -163 Κελσίου αναπόφευκτα εξατμίζεται οπότε χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε τετράχρονες μηχανές που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα κυρίως όμως τελευταία πολλά τέτοια πλοία εξοπλίζονται με δίχρονες κύριες μηχανές.
Οι κινητήρες Stirling, οι οποίοι είναι πιο ήσυχοι και ομαλότεροι κινητήρες με ατμό, χρησιμοποιούνται σε αρκετά μικρά υποβρύχια για να τα κινήσουν όσο πιο ήσυχα γίνεται. Ο σχεδιασμός του δεν χρησιμοποιείται στην θαλάσσια ναυσιπλοΐας λόγω της μικρότερης συνολικής απόδοσης από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης ή τους στροβίλους ισχύος.