Feasibility Study of The CRP Rudder

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia CRP-peräsimen toteutettavuutta.

CRP- (vastakkain pyörivät potkurit) peräsin on laivan propulsiojärjestelmä, joka omaa erittäin hyvän propulsiohyötysuhteen. CRP-peräsin on kiinteän mekaanisen työntölaitteen ja hyötysuhdeperäsimen yhdistelmä. Tämä systeemi on asennettu pääkoneen pyörittämän potkurin peräpuolelle. Potkurit pyörivät vastakkaisiin suuntiin ja laitteen oletetaan parantavan laivan propulsiohyötysuhdetta noin 10 % perinteiseen propulsiojärjestelmään verrattuna. Järjestelmä on mekaanisesti yksinkertainen ilman monimutkaista akselistoa. Myös laitteen hydrodynaamiset ominaisuudet ovat hyvät ja esimerkiksi napapyörrekavitaatio väitetään.

CRP-teknologian edut on tiedostettu jo usean vuosikymmenen ajan, mutta siihen liittyvien teknisten ongelmien ja korkeiden investointikustannusten vuoksi CRP-järjestelmät eivät ole lyöneet itseään lopullisesti läpi. Kuitenkin viime aikoina uudentyyppiset propulsiojärjestelmät ovat herättäneet kiinnostusta kohonneen polttoainehinnan vuoksi ja CRP-peräsin onkin suunnattu näille markkinoille.

CRP-peräsimen toteutettavuutta tutkitaan taloudellisuustutkimusten ja alustavien mekaanisten ja hydrodynaamisten selvitysten avulla. Tuotteen kannattavuus selvitetään kattavien koneistovertailujen avulla. Vertailukelpoisten tulosten saavuttamiseksi koneistovertailut suoritetaan kahdelle erityyppiselle laivalle. Sekä pääoma- että käyttökustannukset otetaan huomioon ja vuosittaista koneistokustannusta käytetään vertailulukuna. Mahdollisten epävarmuustekijöiden vaikutus lopputuloksiin käsitellään herkkyysanalyysien avulla. Taloustutkimusten lisäksi mahdollisia mekaanisia ja hydrodynaamisia ongelmia käsitellään. Myös järjestelmän rakennetta ja eri sovelluskohteita käsitellään.

CRP-peräsin osoittautui kannattavaksi tuotteeksi. Tutkimusten tulokset eivät olleet ylivoimaisia, mutta tarpeeksi hyviä jatkotutkimuksia varten. Parhaimmillaan vuosittaiset taloudelliset säästöt ovat parin prosentin luokkaa ja päästöt ovat huomattavasti vähentyneet. Tuotekehitystä tulisi jatkaa suorittamalla entistä tarkempia hydrodynaamisia laskelma ja mekaanista suunnittelua. Mikäli tuote näyttää yhä kannattavalta, tulisi tehdä mailikokeita kokeellisten tulosten saamiseksi.