Schiffswidcrstand und Maschinenkraft.

647

Die Begründung der Formel ergibt sich aus folgenden Betrachtungen. Ter Wider-stand, welchen die Wasserfäden dem in Fahrt befindlichen Schiff entgegensetzen, wächstim allgemeinen mit dem Quadrat der Schiffsgeschwindigkeit. Nun ist aber die Arbeit,welche die Schifssmaschine zur Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit leisten muß, gleichdem Produkt aus Schiffswiderstand und Schiffsgeschwindigkeit, mithin verhalten sich dieWiderstandsarbeiten ein und desselben Schiffes wie die dritten Potenzen seiner Geschwindig-keiten. Die Widerstandsarbeit, ausgedrückt in Meterkilogramm geteilt durch 75, ergibtnun die Anzahl der Pferdestärken. Tiefe nur für die Überwindung des Wasserwiderstandeserforderliche, von der Schiffsmaschine zu leistende Arbeit nennt man die effektive Pferde-stärke. Außer dem Schiffswiderstand muß nun die Schiffsmaschine noch weitere Wider-stände, wie Reibung in den Maschinenlagern, Betrieb der zur Maschinenanlage gehörigenLuft-, Zirkulations-, Speise- und Säugpumpen, Widerstände, welche der Propeller, sei esnun Rad, Schraube oder Turbine, mit sich bringt, überwinden. Hierzu kommt ferner nochdie Rücklaufsarbeit des Propellers, da derselbe das Wasser mit größerer Geschwindigkeitnach hinten wirft, als das Schiff Fortgang hat, so daß ein Teil dieser Arbeit verlorengeht. Alle diese Widerstände, welche für die Fortbewegung des Schiffes nutzlos sind,erreichen meist die Höhe des reinen Schifsswiderstandcs, so daß von den von der Maschinezu leistenden indizierten Pferdestärken etwa 45—55 Prozent durch Reibungsarbeit undNutzeffekt des Propellers verloren gehen.

Obgleich nun dieser Prozentsatz für alle Schiffsmaschinentypen und Propeller nichtgleich ausfällt, am günstigsten wirkt der Schraubenpropeller und unter diesen im be-sonderen die Zweischranbenmaschine, so kann man doch im allgemeinen die effektivePferdestärke, innerhalb bestimmter Grenzen der Schiffsgeschwindigkeit, der indizierten Pferde-stärke proportional setzen, so daß auch die letztere ebenso wie die Widerstandsarbeit desSchiffes mit der dritten Potenz der Schiffsgeschwindigkeit ab- und zunimmt. Erfordertz. B. ein Dampfer zur Erzielung einer Geschwindigkeit von 12 Seemeilen eine Leistungvon 1000 indizierten Pferdestärken, so berechnet sich diejenige für eine Geschwindigkeit von14 Seemeilen annähernd wie folgt:

1000 :x -- 12»:14»also x — 1588.

Zur Vermehrung der Geschwindigkeit um zwei Seemeilen muß demnach die Maschinen-leistung um mehr als die Hälfte erhöht werden.

Neben ver Schiffsgeschwindigkeit hängt nun die Größe der Maschinenkraft auch vonder Größe des Deplacements ab, und zwar variiert die Maschinenkraft im allgemeinen mitder dritten Wurzel aus dem Quadrat des Deplacements. Wird z. B. angenommen, daßder Dampfer von 12 Seemeilen Geschwindigkeit und 1000 indizierten Pferdestärken einDeplacement von 1300 t besitzt, so würde, wenn das Deplacement um das fünffache,also auf 6500 t vergrößert würde, eine Maschinenkraft von 2904 indizierten Pferde-stärken genügen, um das Schiff mit 12 Seemeilen zu treiben. Es erhellt hieraus, daßgrößere Dampfer wirtschaftlicher arbeiten, da sie mit Bezug auf die Menge der zu trans-portierenden Güter eine geringere Maschinenkraft erfordern. Mit der Größe derMaschinenkraft hängt nun ferner der Kohlenverbrauch zusammen, und derselbe ist pro-portional der indizierten Pferdestärke zu setzen, er wächst also auch mit der drittenPotenz der Schiffsgeschwindigkeit und der dritten Wurzel aus dem Quadrat des Deplace-ments für die Zeiteinheit. Für die Zurücklegung einer bestimmten Wegstrecke variiert derKohlenverbrauch, welcher zum Durchlaufen derselben erforderlich ist, nur mit dem Quadratder Schiffsgeschwindigkeit, da bei größerer Fahrgeschwindigkeit die Strecke naturgemäßauch in kürzerer Zeit zurückgelegt wird. Wählen wir als Beispiel die Route vonSouthampton nach New Aork, also eine Strecke von rund 3000 Seemeilen, so gebrauchtz. B. der Schnelldampfer „Lahn " bei einem Deplacement von 7700 t und einer Ge-schwindigkeit von 18 Seemeilen pro Stunde täglich an 175 t Kohlen und demnach fürdie 7tägige Überfahrt 1225 t. Würde man nun für dieses Schiff die Geschwindigkeitauf 21 Seemeilen erhöhen, so würde sich der tägliche Kohlenverbrauch von 175 t auf278 t steigern, entsprechend 18» zu 21»; da jedoch die Reise sich von 7 Tage auf 6 Tage