Co to jest dysza Korta?

Dysza Korta to niskoobrotowa, kanałowa śruba napędowa stosowana na statkach i łodziach, składająca się z konwencjonalnej śruby napędowej umieszczonej w specjalnie zaprojektowanej osłonie. Efekt przyspieszenia przepływu osłony i hydrodynamiczny profil wewnętrzny znacznie poprawiają wydajność ciągu śruby przy mniejszych prędkościach. Pozwala to na stosowanie mniejszych śrub napędowych i elektrowni na statkach o mniejszej prędkości niż w przypadku konwencjonalnych konstrukcji z otwartymi śrubami napędowymi. Sterowanie sterem na statkach wyposażonych w dysze Korta może być zapewniane przez konwencjonalne zespoły steru umieszczone na ścieżce ciągu lub sama dysza może obracać się, aby zapewnić ciąg kierunkowy. Niestety osłona powoduje znaczny opór konstrukcji, dlatego dysza Korta zaczyna tracić swoją wydajność przy prędkościach powyżej 10 węzłów (11.5 mp/h-18.5 km/h).

Koncepcje stanowiące podstawę projektu dyszy Korta pojawiły się na początku XX wieku dzięki wizjonerskim wysiłkom włoskiego inżyniera Luigiego Stipy. Jego projekty samolotu napędzanego „śmigłem zamkniętym” były dalekowzroczne, a praca, którą wykonał nad ustaleniem optymalnych parametrów projektu, pomogła niemieckiemu wynalazcy Ludwigowi Kortowi udoskonalić morski napęd dyszy Korta w 1900 roku. Zasada, na której opiera się koncepcja osłoniętego śmigła, jest dość prosty; jest to jeden z najbardziej podstawowych standardów dynamiki płynów, to znaczy, że płyn przyśpiesza po przejściu przez ograniczenie w rurze. Ulepszenia inżynieryjne, które sprawiają, że projekt jest tak wydajny, są jednak nieco bardziej złożone.

Fizyczny układ napędu dyszy Korta jest pod każdym względem podobny do konwencjonalnych napędów śmigła, aż do samej piasty śmigła. Tutaj piasta i łopaty są zamknięte w cylindrycznej osłonie, która jest otwarta na obu końcach. Tworzy to wspomnianą wcześniej rurkę do dynamiki płynów i służy do przyspieszenia przepływu wytwarzanego przez śmigło. Prawdziwa magia śmigła rurowego Stipy i dyszy Korta tkwi jednak w profilu wewnętrznej powierzchni osłony.

Jak Stipa odkryła po latach badań, wewnętrzna powierzchnia osłony powinna być wyprofilowana w taki sam sposób, jak płat lub skrzydło samolotu, aby zmaksymalizować wydajność projektu. Ten profil płata powoduje, że wewnętrzna powierzchnia osłony podąża za stopniową krzywizną w kierunku końca wylotowego, a najwyższa część profilu przylega do krawędzi łopatek śruby napędowej. Prędkość obrotowa śmigła i odległość między nim a krawędzią natarcia bandaża są również krytycznymi czynnikami wpływającymi na ogólną sprawność systemu. Wszystkie te zmienne zależą od dokładnego projektu końcowego i przeznaczenia statku i doprowadziły do ​​powstania kilku różnych odmian, w tym dyszy oporowej Rice i napędu Phelix dla małego statku.

Sterowanie sterowaniem na osłoniętych napędach można osiągnąć na dwa sposoby. Można zastosować konwencjonalne stery lub samą dyszę można obracać podobnie jak sterowanie ciągiem w morskim napędzie odrzutowym. Pomimo wszystkich zalet śmigieł osłoniętych w stawkach wydajności ciągu, projekty mają jedną podstawową wadę. Wałun wytwarza znaczny opór w wodzie, który zaczyna niweczyć wszelką poprawę wydajności ciągu wraz ze wzrostem prędkości statku. Zjawisko to osiąga wyrównanie przy około 10 węzłach, dzięki czemu dysza Korta jest odpowiednia tylko dla wolniejszych jednostek wymagających dużej wydajności ciągu, takich jak holowniki i portowe tendencje.