Rootorlaev

Magnuse efekt

Rootorlaev ka F l e t t n e r i laev - liikumiseks tuuleenergiat kasutav rootorkäituriga laev. Saksa inseneri Anton Flettneri (1885-1961) poolt väljaarendatud rootorkäitur on laeva tekile paigaldatud vertikaalne pöörlev silinder, mille töö põhineb Magnuse efektil (Saksa insener H.G.Magnus 1802-1870). Rootorkäituri pöörlemapanemiseks kasutatakse sisepõlemismootorit või elektrimootorit, kusjuures selleks kulutatav võimsus on tunduvalt (kuni 50 korda) väiksem rootorile mõjuva tuulejõu tulemusena saadavast võimsusest. Rootorlaeva eelisteks on, võrreldes purjelaeva purjevarustusega, väiksem kaal ja lihtsam käsitsemine ning kasutatava kütuse kokkuhoid. Puuduseks, nagu purjelaevalgi, on sõltuvus tuule tugevusest ja suunast laeva kursi suhtes (vastutuult saab rootorlaev liikuda halssidega) ning seoses rootori suhteliselt suure massi ja pöörlemiskiirusega laagrite kiire ja intensiivne kulumine, mida soodustab ka laeva õõtsumine. Ajalugu.

Esimesed edukad katsetused rootorkäituri kasutamiseks tegi A.Flettner 1920. algaastail väikesel paadil, kus kellamehhanism pani pöörlema 15 cm. läbimõõduga pabersilindri. 1924.a. asendati kuunaril BUCKAU kolm masti kahe kuullaagritel pöörleva 1,5 m läbimõõduga ja umbes 13 m kõrgusega pöörleva silindriga. Rootori pöörlemiseks vajalik energia saadi 6,75 kW-stelt elektrimootoritelt, elektrienergiat tootis ca 150 kW-ine diiselgeneraator. Esimene rootorkäituriga kaubalaev oli 1925.a. valminud puuvilja vedamiseks määratud laev BARBARA, millel oli kolm elektrimootorajamiga (a 26 kW) rootorkäiturit (H=17 m, D=4 m). Esialgu edasised katsetused lõppesid, kuna rootorkäituri kasutamine ei õigustanud end ülalloetletud puuduste tõttu. 1980. aastail, seoses laevakütuste kallinemsega ja vajadusega säästa loodust, suurenes uuesti huvi tuuleenergia kasutamise ja seega ka rootorlaevade vastu. Lahendusi on leitud kombineeritud jõuseadmetega laevade ehitamisega s.t. sõukruvile töötavad peamasinad on diiselmootorid, rootorkäiturid paneb pöörlema elektrimootor või auruturbiin, milleks vajalik aur saadakse diiselmootorite heitgaasidel töötavatest utilisatsioonikateldest. 1985.a. veesati kapten Jacques-Yves Cousteau (1910-1997) eestvedamisel ehitatud uurimislaev ALCYONE, millel on lisaks sõukruvidele töötavatele diiselmootoritele kaks elektrimootoriga käitatavat rootorkäiturit (D=1,4 m, H=10 m).

Fail:E-Ship1-jpg.jpeg

Rootorlaev E-Ship 1

2010.a. ehitati Saksamaal (Lindenau GmbH shipyards in Kiel; Cassens Werft in Emden) kahe sõukruviga, kahe peamasinaga (diiselmootorid 2x3,5 MW) ja nelja raaljuhitava rootorkäituriga (H=24 m, D=4 m) varustatud RoLo tüüpi kaubalaev E-Ship 1. Rootorkäituri käitavad auruturbiinid, mis töötavad peamasinate heitgaasidel töötavatest utilisatsioonikateldes toodetud aurul. Arvestatav kütuse kokkuhoid laeva kiirusel 16 sõlme on 30-40%. Kasvav vajadust vähendada fossiilkütuste tarbimist loodushoiu eesmärgil loodetavasti süvendab lähiajal tendentsi laevade ehitamiseks, mis kasutavad liikumiseks tuuleenergiat. Arvestatav on sellel eesmärgil ka lohepurje kasutamine.

Autor: Jüri Kask

See artikkel on kirjutatud 1996. aasta Mereleksikoni põhjal.