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スーパーキャビテーション・プロペラ Supercavitating propeller Supercaviterende schroef Hélice à supercavitation
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L'hélice à supercavitation est une variante d'hélice de propulsion dans l'eau, où on utilise activement la supercavitation dans le but de gagner en vitesse en réduisant la friction. On utilise ces hélices à des fins militaires, sur les bateaux de course de haute performance ainsi que sur les de bateaux de course modèle. スーパーキャビテーション・プロペラ（Supercavitation propeller）とは、船舶用プロペラの効率改善にスーパーキャビテーションを利用したものである。「スーパーキャビテーティング・プロペラ」とも。 通常の舶用スクリュープロペラにおいては、キャビテーションは推進効率を阻害して金属表面の侵食を起こす有害なものであるが、このプロペラでは積極的に利用して高回転・高速度のスクリュープロペラを実現するとともに摩擦抗力を削減する。 プロペラ裏面の先端部でキャビテーションの泡を発生させ、多数の泡がプロペラ裏面を覆う。この泡によってプロペラ裏面での抗力が減少し推進効率の向上に寄与する。 通常のプロペラでは発生した泡がプロペラ裏面に近接した状態で潰れるため、その衝撃が有害なものとなる。これに対しスーパーキャビテーション・プロペラでは発生した泡はプロペラの後端部から離れ、十分な距離をあけてからつぶれて消失する。 プロペラの断面形状は、先端は鋭いが後端部は断ち切られたクサビ形をしている。ウォータージェット推進よりもエネルギー効率は高い。 日本では海上技術安全研究所がスーパー・キャビテーティング・プロペラの理論設計法を開発し、また遷移期の特性も考慮したトランス・キャビテーティング・プロペラについて研究している。 The supercavitating propeller is a variant of a propeller for propulsion in water, where supercavitation is actively employed to gain increased speed by reducing friction. They are being used for military purposes and for high performance racing boats as well as model racing boats. This article distinguishes a supercavitating propeller from a subcavitating propeller running under supercavitating conditions. In general, subcavitating propellers become less efficient when they are running under supercavitating conditions. Een supercaviterende schroef is een schroef voor hoge-snelheidschepen, waarbij bewust opgewekt wordt. Conventionele subcaviterende schroeven zijn ontworpen om onder water en zonder cavitatie te werken. Zodra de draaisnelheid toeneemt, neemt cavitatie echter toe, met mogelijke schade tot gevolg. Dit is op te lossen door een grotere schroefdiameter en daarmee lagere draaisnelheid, of meer schroefbladen. Dit is voor hoge-snelheidsschepen echter vaak niet haalbaar en het toegenomen bladoppervlak vermindert ook de efficiëntie. Bij hoge snelheden zorgt een grote diameter ook voor te veel weerstand.
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The supercavitating propeller is a variant of a propeller for propulsion in water, where supercavitation is actively employed to gain increased speed by reducing friction. They are being used for military purposes and for high performance racing boats as well as model racing boats. This article distinguishes a supercavitating propeller from a subcavitating propeller running under supercavitating conditions. In general, subcavitating propellers become less efficient when they are running under supercavitating conditions. The supercavitating propeller operates submerged with the entire diameter of the blade below the water line. Its blades are wedge-shaped to force cavitation at the leading edge and to avoid water skin friction along the whole forward face. As the cavity collapses well behind the blade, the supercavitating propeller avoids the spalling damage due to cavitation that is a problem with conventional propellers. An alternative to the supercavitating propeller is the surface piercing, or ventilated propeller. These propellers are designed to intentionally leave the water and entrain atmospheric air to fill the void, which means that the resulting gas layer on the forward face of the propeller blade consists of air instead of water vapour. Less energy is thus used, and the surface-piercing propeller generally enjoys lower drag than the supercavitating principle. The surface-piercing propeller also has wedge-shaped blades, and propellers may be designed that can operate in both supercavitating and surface-piercing mode. Supercavitating propellers were developed to usefulness for very fast military vessels by Vosper & Company. The pioneer of this technology and other high speed offshore boating technologies was Albert Hickman (1877–1957), early in the 20th century. His Sea Sled designs used a surface piercing propeller. スーパーキャビテーション・プロペラ（Supercavitation propeller）とは、船舶用プロペラの効率改善にスーパーキャビテーションを利用したものである。「スーパーキャビテーティング・プロペラ」とも。 通常の舶用スクリュープロペラにおいては、キャビテーションは推進効率を阻害して金属表面の侵食を起こす有害なものであるが、このプロペラでは積極的に利用して高回転・高速度のスクリュープロペラを実現するとともに摩擦抗力を削減する。 プロペラ裏面の先端部でキャビテーションの泡を発生させ、多数の泡がプロペラ裏面を覆う。この泡によってプロペラ裏面での抗力が減少し推進効率の向上に寄与する。 通常のプロペラでは発生した泡がプロペラ裏面に近接した状態で潰れるため、その衝撃が有害なものとなる。これに対しスーパーキャビテーション・プロペラでは発生した泡はプロペラの後端部から離れ、十分な距離をあけてからつぶれて消失する。 プロペラの断面形状は、先端は鋭いが後端部は断ち切られたクサビ形をしている。ウォータージェット推進よりもエネルギー効率は高い。 日本では海上技術安全研究所がスーパー・キャビテーティング・プロペラの理論設計法を開発し、また遷移期の特性も考慮したトランス・キャビテーティング・プロペラについて研究している。 Een supercaviterende schroef is een schroef voor hoge-snelheidschepen, waarbij bewust opgewekt wordt. Conventionele subcaviterende schroeven zijn ontworpen om onder water en zonder cavitatie te werken. Zodra de draaisnelheid toeneemt, neemt cavitatie echter toe, met mogelijke schade tot gevolg. Dit is op te lossen door een grotere schroefdiameter en daarmee lagere draaisnelheid, of meer schroefbladen. Dit is voor hoge-snelheidsschepen echter vaak niet haalbaar en het toegenomen bladoppervlak vermindert ook de efficiëntie. Bij hoge snelheden zorgt een grote diameter ook voor te veel weerstand. Een oplossing is het ontwerpen van schroeven die opzettelijk cavitatie opwekken waarbij de dampbellen achter de uittredende kant imploderen op een dusdanige afstand dat deze geen schade aanrichten. De efficiëntie neemt hierdoor wel af. Hoewel het principe van supercaviterende schroeven al in 1943 introduceerde, begon vooral vanaf de jaren vijftig om tot een theorie te komen die van nut was bij het ontwerpproces. L'hélice à supercavitation est une variante d'hélice de propulsion dans l'eau, où on utilise activement la supercavitation dans le but de gagner en vitesse en réduisant la friction. On utilise ces hélices à des fins militaires, sur les bateaux de course de haute performance ainsi que sur les de bateaux de course modèle. Cet article fait une distinction entre une hélice à supercavitation et une hélice à sous-cavitation fonctionnant dans des conditions de supercavitation. En général, les hélices à sous-cavitation deviennent moins efficaces lorsqu'elles fonctionnent dans des conditions de supercavitation.
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