Designstrategin för propellrar till seglande fraktfartyg utvecklad

Det blåser inte alltid på sjön och framtidens seglande fraktfartyg måste därför i olika grad kunna köras på maskin. Detta kräver en helt ny typ av propeller. Inom Trafikverkets program Hållbar sjöfart som Lighthouse driver har en optimeringsmetod utvecklats som kommer att användas i Kongsbergs design av propellrar. 

För två år sedan presenterade Wallenius Wilhelmsen Orcelle Wind – en vinddriven bilfraktare som ska byggas och vara i trafik 2027. Fartyget bygger på Oceanbird-konceptet som med stöd av Trafikverket utvecklats av Lighthousemedlemmarna Wallenius Marine, KTH och RISE.

På SSPA är Sofia Werner en av flera forskare som arbetar med Oceanbird. Bland annat har hon arbetat med det treåriga innovationsprojektet SAILPROP - även seglande lastfartyg behöver en energieffektiv propeller vars slutrapport precis färdigställts.

– Även om RoRo-fartygen med vingsegel för det mesta seglar kommer de fortfarande att behöva maskin de dagar det blåser för lite, när man ska in i hamn eller om man snabbt behöver manövrera bort från något, t. ex. dåligt väder eller ett grund.

Det kräver en propeller som till skillnad från vanliga propellrar fungerar optimalt i flera olika belastningar – från låg effekt för att hjälpa när vinden inte är tillräcklig till hög effekt när det inte blåser alls. Hur det fungerar bäst har aldrig undersökts förut.

– Det är en utmaning. För om du optimerar propellern ett läge så blir det sämre på något annat. Så frågan är hur hittar man rätt kompromiss så att det fungerar bäst allround? För att komma fram till det har vi tagit hänsyn till nya parametrar, till exempel hur det brukar det blåsa och hur vingseglen kommer att fungera på rutten som fartyget är ämnad för.

Själva ”innovationen” som utvecklats i innovationsprojektet är en interaktiv design- och optimeringsmetodik som Kongsberg kommer att använda i tillverkningen av propellrarna. På vindseglande fartyg kommer de att ha vridbara blad vilket gör de mer flexibla och anpassningsbara till olika belastningar.

Inom projektet har man också gjort tester på ett redan existerande tankfartyg med sex Flettner-rotorsegel, ett så kallat vindassisterat fartyg där vinden stödjer motorn och sparar 5-10 procent bränsleförbrukningen. Men där kom man fram till att det inte skulle ge några större vinster att byta ut och optimera propellern.

Vinster gjordes dock inom projektet. En viktig sådan var det mynnade ut i en doktorsexamen. Ioli Gypa som gjorde stora delar av arbetet i projektet har efter disputation på Chalmers anställts inom Oceanbird där hon arbetar med lösningar för vindpropulsion.

Sailprop - Even sailing vessels need an efficient propeller har författats av:
Ioli Gypa (Chalmers), Sofia Werner (RISE) och Rickard Bensow (Chalmers) i samarbete med Robert Gustafsson och Marcus Jansson (Kongsberg Maritime) samt Carl Fagergren (Wallenius Marine).