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Schissswiderstand  und  Maschinenkraft.

Die  Begründung  der  Formel  ergibt  sich  aus  folgenden  Betrachtungen.  Der  Widerstand, ­
  welchen  die  Wasserfäden  dem  in  Fahrt  befindlichen  Schiff  entgegensetzen,  wächst
im  allgemeinen  mit  dem  Quadrat  der  Schiffsgeschwindigkeit.  Nun  ist  aber  die  Arbeit,
welche  die  Schiffsmaschine  zur  Aufrechterhaltung  der  Geschwindigkeit  leisten  muß,  gleich
dem  Produkt  aus  Schiffswiderstand  und  Schiffsgeschwindigkeit,  mithin  verhalten  sich  die
Widerstaudsarbeiten  ein  und  desselben  Schiffes  wie  die  dritten  Potenzen  seiner  Geschwindigkeiten. ­
  Die  Widerstandsarbeit,  ausgedrückt  in  Meterkilogramm  geteilt  durch  75,  ergibt
nun  die  Anzahl  der  Pferdestärken.  Diese  nur  für  die  Überwindung  des  Wasserwiderstandes
erforderliche,  von  der  Schiffsmaschine  zu  leistende  Arbeit  nennt  man  die  effektive  Pferdestärke. ­
  Außer  dem  Schiffswiderstand  muß  nun  die  Schiffsmaschine  noch  weitere  Widerstände, ­
  wie  Reibung  in  den  Maschinenlagern,  Betrieb  der  zur  Maschiuenanlage  gehörigen
Luft-,  Zirkulations-,  Speise-  und  Säugpumpen,  Widerstände,  welche  der  Propeller,  sei  es
nun  Rad,  Schraube  oder  Turbine,  mit  sich  bringt,  überwinden.  Hierzu  kommt  ferner  noch
die  Rücklaufsarbeit  des  Propellers,  da  derselbe  das  Wasser  mit  größerer  Geschwindigkeit
nach  hinten  wirft,  als  das  Schiff  Fortgang  hat,  so  daß  ein  Teil  dieser  Arbeit  verloren
geht.  Alle  diese  Widerstände,  welche  für  die  Fortbewegung  des  Schiffes  nutzlos  sind,
erreichen  meist  die  Höhe  des  reinen  Schiffswiderstandes,  so  daß  von  den  von  der  Maschine
zu  leistenden  indizierten  Pferdestärken  etwa  45—55  Prozent  durch  Reibungsarbeit  und
Nutzeffekt  des  Propellers  verloren  gehen.
Obgleich  nun  dieser  Prozentsatz  für  alle  Schiffsmaschiuentypen  und  Propeller  nicht
gleich  ausfällt,  am  günstigsten  wirkt  der  Schraubenpropeller  und  unter  diesen  im  besonderen ­
  die  Zweischraubenmaschine,  so  kann  man  doch  im  allgemeinen  die  effektive
Pferdestärke,  innerhalb  bestimmter  Grenzen  der  Schiffsgeschwindigkeit,  der  indizierten  Pferdestärke ­
  proportional  setzen,  so  daß  auch  die  letztere  ebenso  wie  die  Widerstandsarbeit  des
Schiffes  mit  der  dritten  Potenz  der  Schiffsgeschwindigkeit  ab-  und  zunimmt.  Erfordert
z.  B.  ein  Dampfer  zur  Erzielung  einer  Geschwindigkeit  von  12  Seemeilen  eine  Leistung
von  1000  indizierten  Pferdestärken,  so  berechnet  sich  diejenige  für  eine  Geschwindigkeit  von
14  Seemeilen  annähernd  wie  folgt:
1000  :  x  =  12 3 :14 3
also  x  =  1588.
Zur  Vermehrung  der  Geschwindigkeit  um  zwei  Seemeilen  muß  demnach  die  Maschinenleistung ­
  um  mehr  als  die  Hälfte  erhöht  werden.
Neben  ver  Schiffsgeschwindigkeit  hängt  nun  die  Größe  der  Maschineukraft  auch  von
der  Größe  des  Deplacements  ab,  und  zwar  variiert  die  Maschinenkraft  im  allgemeinen  mit
der  dritten  Wurzel  aus  dem  Quadrat  des  Deplacements.  Wird  z.  B.  angenommen,  daß
der  Dampfer  von  12  Seemeilen  Geschwindigkeit  und  1000  indizierten  Pferdestärken  ein
Deplacement  von  1300  t  besitzt,  so  würde,  wenn  das  Deplacement  um  das  fünffache,
also  auf  6500  t  vergrößert  würde,  eine  Maschinenkraft  von  2904  indizierten  Pferdestärken ­
  genügen,  um  das  Schiff  mit  12  Seemeilen  zu  treiben.  Es  erhellt  hieraus,  daß
größere  Dampfer  wirtschaftlicher  arbeiten,  da  sie  mit  Bezug  auf  die  Menge  der  zu  transportierenden ­
  Güter  eine  geringere  Maschinenkraft  erfordern.  Mit  der  Größe  der
Maschinenkraft  hängt  nun  ferner  der  Kohlenverbrauch  zusammen,  und  derselbe  ist  proportional ­
  der  indizierten  Pferdestärke  zu  setzen,  er  wächst  also  auch  mit  der  dritten
Potenz  der  Schiffsgeschwindigkeit  und  der  dritten  Wurzel  aus  dem  Quadrat  des  Deplacements ­
  für  die  Zeiteinheit.  Für  die  Zurücklegung  einer  bestimmten  Wegstrecke  variiert  der
Kohlenverbrauch,  welcher  zum  Durchlaufen  derselben  erforderlich  ist,  nur  mit  dem  Quadrat
der  Schiffsgeschwindigkeit,  da  bei  größerer  Fahrgeschwindigkeit  die  Strecke  naturgemäß
auch  in  kürzerer  Zeit  zurückgelegt  wird.  Wählen  wir  als  Beispiel  die  Route  von
Southampton  nach  New  Jork,  also  eine  Strecke  von  rund  3000  Seemeilen,  so  gebraucht
z.  B.  der  Schnelldampfer  „Lahn"  bei  einem  Deplacement  von  7700  t  und  einer  Geschwindigkeit ­
  von  18  Seemeilen  pro  Stunde  täglich  an  175  t  Kohlen  und  demnach  für
die  7  tägige  überfahrt  1225  t.  Würde  man  nun  für  dieses  Schiff  die  Geschwindigkeit
auf  21  Seemeilen  erhöhen,  so  würde  sich  der  tägliche  Kohlenverbrauch  von  175  t  auf
278  t  steigern,  entsprechend  18 3  zu  21 3 ;  da  jedoch  die  Reise  sich  von  7  Tage  auf  6  Tage