Jan Spoelstra
- Magnus-effect
- Breed bereik
Binnen het door de Europese Unie gesubsidieerde SAIL-project ontwikkelde C-Job Naval Architects de Flettner Freighter, een vrachtschip (120 x 18 m) met een laadvermogen van 5.000 ton dat naar schatting 18 % brandstof bespaart door vier Flettner-rotors op het dek te installeren. ‘Dat getal is nog aan de behoudende kant, we wilden ons niet rijk rekenen’, aldus Jelle Grijpstra, projectmanager bij C-Job.
Een Flettner-rotor, uitgevonden door Anton Flettner in 1928, zijn verticaal staande draaiende cilinders, waarbij invallende wind aan één zijde van de rotor versnelt en aan de andere zijde vertraagt. Daardoor wordt de invallende wind afgebogen, ontstaat er lage druk op de plaats waar de invallende wind versnelt en een hogere druk aan de zijde waar de invallende wind vertraagt. Dat drukverschil resulteert in een voortstuwende liftkracht. Het verschijnsel staat bekend als het Magnus-effect (zie hieronder voor een spectaculair filmpje dat het Magnus-effect uitlegt).
De Flettner-rotor levert een bijdrage aan de voortstuwing wanneer de wind onder een hoek van 30 graden van voren tot 170 graden van achteren invalt, maar het systeem werkt effectiever wanneer de wind onder een hoek van 80 tot 100 graden ten opzichte van de vaarrichting invalt. Daarnaast kan de Flettner Freighter de achterste twee rotors in de langsrichting verplaatsen, om zo optimaal mogelijk de wind te vangen.
De vier rotors draaien met maximaal 300 rotaties per minuut en worden elk aangedreven door een 70 kW elektromotor. Door de rotors in tegengestelde richting te laten draaien kan het schip draaien. Verder gaat het gyroscopisch effect – het effect dat ervoor zorgt dat de as waaromheen een object roteert in dezelfde richting wil blijven staan – de roll en pitch van het schip tegen.
Opvallend is verder de scherpe boeg. Grijpstra: ‘Net als bij conventionele zeilschepen, werkt de kracht die de palen opwekken, zelden helemaal in de vaarrichting. Door de scherpe rompvorm maken we zo effectief mogelijk gebruik van de voorwaartse component van de kracht die de Flettner rotors opwekken.’
