Giáo trình Thiết kế Tàu kéo ,Tàu đẩy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.86 MB, 119 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

THIẾT KẾ

TÀU KÉO, TÀU ĐẨY

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2></div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

MUÏC LUÏC

Mở đầu

CHƯƠNG 1: TÀU KÉO VÀ TÀU ĐẨY

1. Tàu kéo chạy biển 4

2. Tàu kéo chạy sông 17

3. Tàu đẩy – kéo và tàu đẩy 21

4. Tàu cung ứng dịch vụ dầu khí 28

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH

1. Sức cản và thiết bị đẩy tàu 36

2. Công suất cần thiết cho tàu kéo 39

3. Đường đặc tính chân vịt tàu kéo 42

4. Xác định lượng chiếm nước và kích thước chính 46
5. Kích thước chính và lượng chiếm nước 49

CHƯƠNG 3: ĐƯỜNG HÌNH VÀ ĐẶC TRƯNG THỦY TĨNH

1. Hệ số béo và hình dáng vỏ tàu 59

2. Đường hình 60

CHƯƠNG 4: KẾT CẤU. THIẾT BỊ BOONG

1. Kết cấu tàu 67

2. Thiết bị kéo 73

3. Choáng va 84

CHƯƠNG 5: TRANG BỊ ĐỘNG LỰC VAØ MÁY ĐẨY TAØU

1. Trang bị động lực 87

2. Thiết kế chân vịt bước cố định 93

3. Thiết kế chân vịt trong ống đạo lưu 102

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

CHƯƠNG 1

TÀU KÉO VÀ TÀU ĐẨY

Tàu làm nhiệm vụ kéo hoặc đẩy được xếp chung vào nhóm tàu kéo. Có thể 
phân các tàu nhóm này thành các kiểu tàu theo chức năng: tàu kéo đi biển, gọi tàu
tàu kéo biển, tàu kéo trong vùng nội địa hay tàu kéo sông và các tàu chỉ làm nhiệm 
vụ đẩy gọi là tàu đẩy.

1. Tàu kéo chạy biển

Tàu kéo chạy (đi) biển (ocean going tugboats) đa dạng, làm những việc 
chun mơn khơng hịan tồn giống nhau. Trong thực tế các tàu nhóm này được thiết
kế cho những công việc nhất định và mang tên gọi qui ước cũng không trùng nhau.
Tàu kéo biển chuyên kéo các phương tiện nổi đi biển xa hoặc biển gần được hiểu là
tàu viễn dương hoặc tàu cận hải, giống cách gọi dùng cho tàu vận tải. Tàu kéo kiêm
công tác cứu hỏa đuợc dùng rất phổ biến trong đội tàu kéo biển. Tàu không chỉ làm
nhiệm vụ kéo mà còn kiêm nghề gọi là tàu đa mục đích. Tàu kéo đa mục đích ngày
nay được phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu sử dụng tại các nước chưa ở mức chuyên
mơn hóa cao.

Trong nhiều trường hợp tàu kéo làm việc tại các cảng biển được xếp vào
nhóm tàu kéo biển.

Tàu kéo đa mục đích hay hiểu theo cách khác, tàu đa dụng được phát triển 
tại nhiều nước. Tàu có khả năng kéo tàu, giúp các tàu lớn quay trở trong cảng. Tàu
thường được trang bị hệ thống chữa cháy công suất cao làm cho tàu trở thành
phương tiện chữa cháy chính khi có sự cố hỏa hoạn trên biển, trong cảng. Các tàu
này còn được trang bị các phương tiện cứu hộ để tàu nhanh chóng biến thành
phương tiện cứu hộ trên biển.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Hình Tàu kéo

Đặc trưng chính của các tàu đa dụng như sau:
Chiều dài tàu từ 29 m đến 45 m

Cơng suất máy chính từ 1500HP đến 3000HP

Vận tốc tàu thông thường nằm trong phạm vi 12 – 14 HL/h.

Điều cần nêu, sức kéo đơn vị tính cho trường hợp thử tại bến (polar pull) 13,0
– 13,5 kG/HP

Tàu đa dụng còn được trang bị phương tiện bốc dỡ hàng và khoang chứa hàng
trên tàu.

Bảng 1 dưới đây giới thiệu những tàu kéo đa dụng đã được đóng tại các nước
có nền cơng nghiệp đóng tàu phát triển.

Bảng 1
Tên tàu Nước sản

xuaát

L, m B, m H, m T, m D, T

Bonn

Aventure UK 28,26 7,92 3,96 - -

Icuerr “ 32,31 8,53 3,96 3,05 -

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Arzanach UK 41,10 9,60 - - -

Kweetex “ 32,0 8,94 4,31 - 543

Arbil Germany 37,7 9,75 4,30 3,60 -

Keverne “ 37,5 8,53 4,19 3,58 450

Vikingbank Haø lan 30,2 7,50 4,0 3,4 -

Stere. Finlandia 55 11,5 5,5 4,51 1278

Nandkim. UK 34,15 9,45 4,88 4,03 -

I. Plusnin Nga 43,0 10,0 5,5 4,1 -

Britonia UK 43,43 9.6 4.95 - -

Noord. Haø lan 43,47 10.05 5.5 4.74 -

Parachaki UK 35,66 9.45 4.57 4.04 -

Tamaran T.B.N 38,1 10.05 4.56 - 718

Atlant Nga 47,55 11 5.79 4.35 1128

Le Corsar UK 40,23 9.45 4.49 - -

El Kaballo “ 38,7 9.75 3.96 - -

KBS Finlandia 55,3 11.52 5.78 - -

Mounir Nhật bản 45,0 10 5.15 4.39 1054

Khajashio

Maru “ 60,0 11.4 5.3 4.43 1970

Tames Haø lan 47,5 10 5.1 4.5 -

Tais Maru Nhật bản 50,0 10.4 5 4.5 -

Helgoland Germany 62,0 12.4 5.9 4.1 -

Pamir Thụy
điển

72 12.44 5.2 4.08 2032

Hecules Na uy 56,8 10.55 5.65 4.57 -

Alemdar Germany 52,5 11 5.6 3.9 -

Atlantic “ 58,5 10,25 5,52 3,86 -

Tên tàu L/B L/H B/T H/T Công suất
HP

Vận tốc,
HL/h
Bonn

Aventure

3.57 7.14 - - 2x730 -

Icuerr 3.8 8.15 2.8 1.3 2x745 -

Zaberdast 3.81 7.26 - - 1500 12.7

Cocbern 1500 12.1

Arzanach 1500 13

Kweetex 3.58 7.43 - - 2x785 12.9

Arbil 3.87 8.76 2.71 1.2 1620 12
Keverne 4.4 8.95 2.38 1.17 1650 12.9

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Stere. 4.78 10 2.55 1.22 1700 13.5

Nandkim. 3.61 7 2.34 1.21 2x900 12

I. Plusnin 4.3 7.82 2.44 1.34 1000 13

Britonia 4.52 8.76 - - 2000 14

Noord. 4.32 7.9 2.12 1.16 1000 15
Parachaki 3.78 7.8 2.34 1.13 1048 13

Tamaran 3.79 8.35 - - 2x1050 14

Atlant 4.33 8.21 2.53 1.33 2x1100 14.4

Le Corsar 4.26 8.97 - - 2315 14.5

El Kaballo 3.97 9.79 - - 2x1200 13

KBS 4.79 9.56 - - 2520 15

Mounir 4.5 8.75 2.28 1.17 2x1600 15.8

Khajashio
Maru

5.26 11.3 2.58 1.13 3200 15.3

Tames 4.75 9.32 2.22 1.14 2x1625 -

Tais Maru 4.8 11.1 2.31 1.11 2x1750 14.5

Helgoland 5 10.5 3 1.44 4x970 16.6

Pamir 5.78 13.8 3.4 1.11 2x2100 17.5

Hecules 5.38 10.05 2.22 1.19 4x1100 -

Alemdar 4.77 9.38 2.82 1.44 2x2500 16.5

Atlantic 5.7 10.6 2.66 1.43 2x2500 17

Tàu viễn dương trong thực tế là tàu kéo có khả năng làm việc tại vùng biển
không hạn chế, thời gian chuyền biển thường dài, có những trường hợp đến 15 – 20
ngày đêm. Tầm hoạt động tàu viễn dương có thể trên 15.000 hải lý.

Tàu được thiết kế để làm những việc nặng trên đại dương như kéo tàu, kéo
giàn khoan, các công trình nổi. Tàu phải được đảm bảo về mặt an toàn, đảm bảo ổn
định để làm việc trong điều kiện thời tiết trở nên xấu nếu điều này xẩy ra trong

chuyến đi. Cơng suất máy tàu nhóm này không mấy khi dưới 3.000 – 4.000 HP. Vận
tốc chạy tự do của tàu có lúc cịn nhanh hơn tàu vận tải kiểu cũ, đạt đến 16 – 17
Hl/h. Các tàu này luôn trang bị phương tiện cứu sinh, cứu nạn và cả phương tiện
chữa cháy đủ mạnh. Các tàu kể sau thường được coi là tàu kéo kiêm cứu hộ, trong
đó nhiệm vụ cứu hộ có khi lấn lướt vai trò kéo.

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8></div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Hình 3 giới thiệu tàu kéo kiêm cứu hộ có tên gọi Alice L. Moran được đóng
vào nhửng năm bảy mươi.

Tàu kéo cỡ nhỏ

Tàu cỡ nhỏ hoạt động vùng ven biển hoặc vừa kéo biển và còn tham gia
kéo tuyến pha sông – biển. Một trong các tàu kiểu này được giới thiệu tại hình 4.
Tàu Sadko trong hình được trang bị máy chính cơng suất 750 HP.

Hình 4. Tàu kéo đi biển Sadko, lắp máy công suất 750 HP.

Tàu nhóm này thường có mạn khơ khá lớn, đặc biệt mạn khô phần mũi lớn
hơn mức bình thường. Tàu có tính đi biển tốt, ít bị nước tràn boong. Tính ổn định
hướng của tàu phải cao hơn các tàu kéo cảng.

Đặc trưng chung của nhóm tàu cỡ nhỏ này: cơng suất máy chính khoảng 220
– 750 HP, chiều dài tàu khoảng 20 – 30m. Sức kéo trên tang từ 3,5 T đến 8 T. Vận
tốc tàu không quá 10 – 11 HL/h.

Những tàu đặc trưng cho nhóm cỡ nhỏ được giới thiệu tại bảng 2.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10></div>
(11)<div class='page_container' data-page=11></div>
(12)<div class='page_container' data-page=12></div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

nhất trên tàu. Tỷ lệ giữa chiều dài lầu lái và chiều dài tàu thường lớn, trên 25%.
Mũi tàu cao hơn hẵn những phần cịn lại của boong, mạn chắn sóng phía mũi thường
cao và đủ chắc chống va đập thường xun sóng biển, nước phủ.

Hình 5. Bố trí tàu kéo đi biển cỡ nhỏ.

Trong phần tiếp theo sẽ giới thiệu những tàu kéo đi biển cỡ trung bình trở
lên giúp bạn đọc quan sát kỹ hơn bố trí tàu.

Tàu kéo trong cảng

Tàu kéo thuộc nhĩm này (harbour tugs) đơng nhất. Đặc trưng của nhóm tàu 
này: cơng suất máy chính đủ mạnh song kích cỡ tàu khơng lớn, chiều cao mạn khơ
chỉ đạt giá trị tối thiểu. Khả năng quay trở tàu kéo cảng (gọi tắt của tàu kéo hoạt 
động chủ yếu trong cảng) rất cao. Tất cả điều vừa nêu đảm bảo tàu có thể an toàn 
và dễ dàng thao tác trong khỏang không gian chật chội, luồng lạch hạn hẹp giữa
các tàu trong cảng, giữa tàu và bến, giữa các chướng ngại khó tránh trong các cảng
vv…

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Hình 6. Tàu kéo trong cảng đang kéo tàu

Hình 7. Cơng việc thường ngày

Hoạt động trong vùng nước hạn chế, tầm hoạt động chỉ gọn trong khu vực
cảng và vùng lân câïn do vậy trang thiết bị cho tàu được phép miễn giảm đến mức tối
đa. Trên nhiều tàu không trang bị tời kéo, hệ thống nâng hạ xuồng cứu sinh. Thay
vì tời kéo trên các tàu nhóm này phải có đủ móc kéo, cọc kéo, các cọc bích buộc
tàu, chằng tàu.

Những tàu đã được đóng và sử dụng có hiệu quả được giới thiệu tóm tắt sau
đây.

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

xích, 4 - buồng cất giữ áo quần lao động, 5 – buồng máy đẩy, 6 – buồng ăn, 7 – két nhiên liệu, 8 -

buồng máy, 9 – buồng nồi hơi phụ, 10 – phòng giải trí, 11 – két nước máy, 12 – két nước ngọt, 13 - 
kho, 14 – phịng chứa bình chống cháy, 15 – phịng chứa accu.

Tàu kéo cùng công suất như tàu “Sao Hỏa” song trang bị máy diesel công
suất 600HP, chân vịt trong ống đạo lưu, hoạt động xứ lạnh được giới thiệu tại hình 8.

Hình 8. Tàu kéo trong cảng mang tên “Sao Hỏa”

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Hình 10. Tàu Reid cong suất máy 600 HP

Hình 11. “Sao Thổ” với máy chính cơng suất 1200 HP.

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Tàu kéo cỡ lớn trong nhóm, lắp máy 2520 HP có dạng như tại hình 12. Trong
hình: 1 – lầu lái, 2 – forepeak, 3 – thùng xích, 4 – phịng ngủ hai người, 5 – két nước ngọt, 6 – két 
nước ballast, 7 - buồng đựng bình bọt chữa cháy, 8 – két nhiê liệu, 9 – buồng máy, 10 – kho dây, 11 
– kho dụng cụ cơ khí, 12 – afterpeak.

Hình 12. Tàu Dingl Bai lắp máy công suất 2520 HP.

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

2 Tàu kéo chạy sông

Tàu kéo chạy sơng chiếm số lượng đáng kể trong danh sách tàu thủy. Có thể
nói, tàu kéo sơng với kích cỡ vô cùng đa dạng, từ tàu rất nhỏ đến tàu khá cồng kềnh
có mặt hầu như trên tất cả sông, hồ.

Hình 14. Tàu kéo cảng

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Đội tàu kéo hoạt động trong sông và vùng biển gần bờ có thể coi gồm ba
chủng loại: tàu kéo đơn thuần, tàu đẩy đơn thuần và tàu làm được cả hai việc là tàu
kéo-đẩy. Dấu hiệu giúp phân biệt các nhóm là cơ cấu ghép nối hay còn gọi cơ cấu

liên kết giữa tàu kéo hoặc đẩy với phương tiện bị kéo, đẩy cùng phương tiện kéo
trên tàu. Cơng suất máy chính trên tàu sơng tùy thuộc nhiều vào điều kiện luồng,
lạch mà tàu phải làm việc, phụ thuộc vào sức chở của các đối tượng bị kéo. Người ta
đã đóng những tàu kéo lắp máy chỉ vài mươi sức ngựa song đã có tàu xuất xưởng với
máy chính trên đó xấp xỉ 2000 HP. Cần nói rõ hơn, công suất máy cho tàu kéo-đẩy
không lớn song với tàu đẩy công suất máy đã đạt đến 9000 HP cho một tàu.

Tàu kéo và đẩy

Tàu nhóm này trong chừng mức giống tàu kéo trong cảng, kích thước bị hạn
chế đến mức tối thiểu và theo đó bố trí thiết bị, bố trí tàu nói chung phải tiến hành
trong không gian hạn hẹp.

Hình 16 Tàu đẩy

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Tiện đây lưu ý bạn đọc cách gán đơn vị đo vận tốc cho tàu. Tàu biển luôn
phải được đo bằng đơn vị truyền thống trong ngành hàng hải là “nút”, dịch ra tiếng
Việt là “hải lý / giờ”, viết tắt HL/h. Một dặm biển, dịch từ tiếng Anh NM (hải lý) dài
1852 m. Trong khi đó vận tốc tàu chạy trong sông, bất kể loại tàu nào, đều được đo
bằng đơn vị km /h, với 1 km = 1000 m.

Những tàu đã được khai thác có đặc tính như nêu tại bảng 4.
Bảng 4

</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

Hình 17. Tàu kéo – đây máy 600HP: 1 – lầu lái (ở vị trí rất cao), 2 – buồng trực, 3 – 
buồng công cộng, 4 – forepeak, 5 – thiết bị chuyên dùng, 6 – buồng máy, 7 – két nhiên liệu, 8 – buồng 
máy lái, 9 – afterpeak.

Đặc điểm đầu cần đề cập đến khi thiết kế tàu đẩy là bố trí lầu lái ở vị trí cao
và tầm quan sát của tàu đẩy phải tốt nhất.

3 Tàu đẩy-kéo và tàu đẩy

Nhóm tàu này (notch tugs) có nhiệm vụ đẩy, kéo tàu hoặc các phương tiện 
thủy khác trên những đoạn đường sơng khơng ngắn. Nhìn chung nhóm tàu này có
ngoại hình gần giống nhau, lầu lái chiếm vị trí rất cao và được bố trí về hẵn phía
mũi tàu. Hình ảnh tàu đẩy – kéo, hình 18, giới thiệu tiếp là ví dụ cho kiểu tàu
chúng ta đang quan tâm.

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22></div>
(23)<div class='page_container' data-page=23></div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

Tàu nhóm đang đề cập thường khá dài, công suất máy đủ lớn. Tàu kéo tại các
sông châu Âu dài đến 50 – 55 m. Máy chính các tàu châu Âu đạt đến 4000 HP trên
những tàu công suất mạnh. Vận tốc trong sông của tàu 28 km /h.

Tàu đóng tại USA thường trang bị máy rất mạnh, đến 9000 HP. Người Mỹ
đang muốn tăng công suất máy cho đội tàu của họ đến 10.000 hoặc 15.000 HP/ chiếc.

Những hình tiếp theo giới thiệu với bạn đọc các tàu đã đóng tại các nước có
nền cơng nghiệp đóng tàu phát triển, như tài liệu tham khảo. Các tàu này đã hoạt
động có hiệu quả tại các sơng Danube (Trung Âu), Volga (Nga).

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

Hình 20 giới thiệu tàu đẩy-kéo RT-601, công suất máy 600 HP.

Hình 20. Tàu kéo – đẩy RT 601

Hình 21 giới thiệu mẫu tàu đẩy Danube , công suất máy từ 1200 – 1340 HP.

Hình 21

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Hình 22 Tàu đẩy công suất 4000 HP.

Ghi chú trong hình 14 có nghĩa: 1 – lầu lái, 2 – thơng gió, 3 – buồng đặt thiết bị chuyên 
dùng, 4 , 5, 7 – buờng sinh hoạt, 6, 8 – buồng công cộng, 9 – điều hòa, 10 – phòng ăn và giải trí, 11 – 
bếp, 12 – lối đi, 13 – buồng điều khiển , 14 – ống, 15 – buồng máy, 16, 19 – kho, 17 – buồng máy lái, 
18 – forepeak, 20 – khoang nước dằn.

Hình 23

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

Hình 24. Phương án tàu đẩy hai thân.

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

Hình 25. Thử nghiệm hệ thống chữa cháy bằng nước

4. Tàu cung ứng dịch vụ dầu khí

Tàu nhóm này ra đời cùng cơng nghiệp khai thác dầu khí ngồi khơi. Tàu có tên gọi
supply vessels, cung ứng cho các giàn khoan trên biển. Đặc tính chung của tàu nhóm này, 
tính cơ động cao, khả năng đi biển rất tốt, tính ổn định đảm bảo, độ bền kết cấu đảm bảo.
Tàu nhóm này có kích thước thuộc nhóm trung bình, từ 20m trở lên. Các tàu dài trên 80m
đang hoạt động có hiệu quả. Hình 26, 27 giới thiệu các tàu thuộc nhóm cung ứng ra đời 
vào những năm tám mươi.

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

Hình 27 Supply vessel

Hình 28 Bố trí chung tàu cung ứng

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

Hình 31a Thiết kế tàu cung ứng từ những năm bảy mươi

</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

Những mẫu tàu tiêu biểu giới thiệu tiếp theo.
Tàu dài 45m hoạt động ở biển Đông.

LxBxT = 45x11x3,2 (m)

Tàu lắp 2 máy Cat, mỗi máy có cơng suất 1500HP@1600rpm.
Deadweight: 1109T, GT 499.

Bollard pull 35 T; vận tốc khai thác 12 Hl/h.

</div>
(32)<div class='page_container' data-page=32></div>
(33)<div class='page_container' data-page=33>

Tàu cung ứng dài 59m

LxBxT = 59,25x14,95x4,95 (m)
Tàu trang bị 2 máy: 2x2575HP

Dầu: 535T; Nước ngọt 360T; Dung dịch khoang/BW: 400T; hàng khô: 187T; Foam:
13T. Deadweight: 1400T; GT 1500.

</div>
(34)<div class='page_container' data-page=34>

Tàu cung ứng dài 80m 
LxBxT = 80x17,2x7 (m)

</div>
(35)<div class='page_container' data-page=35></div>
(36)<div class='page_container' data-page=36>

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHÍNH

1. SỨC CẢN VAØ THIẾT BỊ ĐẨY TAØU

Sức cản vỏ tàu bản thân tàu kéo xác định theo các phương pháp giành cho
tàu cỡ nhỏ, chạy chậm.

Sức cản ma sát và sức cản cản dư tính cho tàu kéo cỡ nhỏ, L/B = 4,2 – 6,0 và
CB = 0,52 – 0,58 tham khảo từ đồ thị Kent tùy thuộc số Froude F = v / L , trong

đó v tính bằng HL/h, L tính bằng ft, hình 1.

Kết quả thử mơ hình tại Leningrad vào những năm sáu mươi cho phép xây
dựng đồ thị tính sức cản dư tàu, tùy thuộc số Froude Fn=v/ gL , trong đó v tính
bằng m/s, L tính bằng m, hình 2.

Các tỷ lệ kích thước và hệ số dùng trong đồ thị tại hình 2 nằm trong phạm vi:
L/B = 3,1 – 4,9; B/T = 2,28 – 3,2; CB = 0,41 – 0,60; CP = 0,56 – 0,68.

Một trong những phương pháp tính sức cản tàu kéo có độ tin cậy cao được
công bố trong tài liệu “Tugboat Design”, SNAME năm 1954, mang tên phương pháp
Taggart [6]. Các đồ thị từ cơng trình này giúp cho cơng việc tính sức cản dư tàu kéo 
biển và tàu kéo cảng.

Hệ số sức cản dư tàu kéo tính theo cơng thức:
Hình 1

</div>
(37)<div class='page_container' data-page=37>

3
/
2
2V

v
R

C r

rV = ρ

Đồ thị CrV = f(Fn) được trình bày cho các trường hợp V /

(

0,1L

)

3 mang giá trị chuẩn

sau: 7, 9, 11, 13 và 15. Trong biểu thức V – thể tích phần chìm tàu, tính bằng m3

trong hệ mét, L – chiều dài tàu, tính bằng m trong hệ mét.

Hệ số sức cản ma sát tính theo các cơng thức đã trình bày tại “Sức cản vỏ
tàu”. Ngày nay có thể sử dụng cơng thức ITTC 1957 để tính hệ số sức cản ma sát,
mặc dầu lúc phương pháp Taggart ra đời, trước năm 1954, ITTC 57 chưa xuất hiện.
Cơng thức ITTC 57 có dạng:

(

log 2

)

075
,
0

−
=

Rn
Cf

</div>
(38)<div class='page_container' data-page=38></div>
(39)<div class='page_container' data-page=39></div>
(40)<div class='page_container' data-page=40></div>
(41)<div class='page_container' data-page=41>

Hình 7. Hệ số sức cản dư CrV tàu kéo cho trường hợp V/

(

0,1L

)

3 = 15

Ví dụ : tính sức cản dư tàu kéo với đặc tính nêu sau. L = 12,83m; B = 3,81m ; 
d = 1,22m; V/

(

0,1L

)

3 = 13,0; C

B = 0,458; CP = 0,595; V = 27,2 m3.

Thực hiện các phép tính theo bảng 1.
Bảng 1

1 vs , HL/h 5 6 7 8 9 10

2 v, m/s 2,57 3,08 3,60 4,11 4,63 5,14
3 Fn, 0,229 0,275 0,325 0,366 0,412 0,458
4 103. C

rV 2,0 2,5 4,0 6,5 12,9 (19)

5 Rr, kG 12,5 22,5 49,0 104,0 261,0 474,0
2. CÔNG SUẤT CẦN THIẾT CHO TÀU KÉO

Cơng suất máy chính tàu kéo cảng làm nhiệm vụ kéo, đẩy tàu vận tải sức chở
đến 10.000 tdw tính theo cơng thức ghi trong tài liệu [1]:

</div>
(42)<div class='page_container' data-page=42>

Với tàu kéo phục vụ tàu dầu sức chở 10.000 tdw < D ≤ 63.000 tdw sử dụng
công thức tính cơng suất cần thiết sau:

2
100
005
,
0
100
17
,
6
140 ⎟
⎠
⎞

⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+

= D D

P (HP)

Hai công thức nêu trên được trình bày dạng đồ thị như tại hình 8.

Hình 8. Công suất máy cần thiết cho tàu kéo cảng.

Đường 1 – tàu dùng chân vịt, 2 – tàu dùng thiết bị đẩy cycloidal. Đường rời
tính cho tàu hàng, đường liền dùng cho tàu chở dầu.

Công suất cần thiết cho tàu chạy tự do v tính theo cơng thức “hải quân” mang
dạng sau:
hoặc
⊗
⊗
=
C

v
A
P
3

trong đó V – thể tích phần chìm, m3, v – vận tốc tàu, HL/h, A

⊗ - diện tích mặt cắt

giữa tàu, m2.

Hệ số C∇ và C⊗ đọc theo bảng dưới, căn cứ dữ liệu thống kê tàu đã đóng.

Bảng 2
TT Công

suất, HP Thể tích, V m3 A⊗, m

2 Vận tốc v,

HL/h P

v
V
CV
3
3
/
2
=

P
v
A
C
3
⊗
⊗ =

Tàu kéo cảng, máy đẩu cycloidal

1 600 166 11,3 9,5 43 16

2 1200 260 14,6 12,0 59 21

3 1250 260 14,6 12,0 56 20

Tàu kéo cảng, hai chân vịt
∇

=
C

</div>
(43)<div class='page_container' data-page=43>

1 300 61,6 7,4 10,0 52

2 500 107,2 9,9 10,4 51 22

3 900 189,1 13,8 11,7 58 24

4 1000 210 14,2 11,6 56 22

5 1060 239,0 14,5 12,0 62 24

6 1200 295,0 20,6 12,0 64 29

7 1320 298,0 18,5 12,5 67 27

8 1500 292,0 18,2 12,0 51 21

9 2310 397 21,7 13,6 58 24

10 2400 328,0 20,7 13,1 44 19

11 3300 590,0 34,0 14,3 63 30

Tàu kéo cảng, một chân vịt

1 600 180 16,2 10,5 61 31

2 1230 390 25,6 12,3 81 38

Tàu kéo cảng nhỏ, hai chân vòt

1 300 41,6 5,0 9,0 29 12

2 300 33,2 4,3 9,5 30 12

3 300 48,8 4,3 9,2 35 12

4 300 52,6 5,3 10,0 47 18

Tàu kéo cảng cỡ nhỏ, một chân vịt

1 330 87,7 8,1 8,7 41 16

2 330 97,5 8,1 10,6 36 29

3 150 32,0 4,4 8,5 41 18

4 150 39,9 4,4 9,2 66 23

5 650 187,0 12,0 11,0 67 25

Tàu kéo đi biển

1 225 104,5 8,8 10,0 99 39

2 300 179,0 12,7 10,0 106 42

3 400 216,0 13,1 9,8 85 31

4 500 278,0 12,4 10,0 85 35

5 750 353 18,8 11,2 93 35

6 1570 530 - 12,9 89 -

7 1650 438 25,4 12,9 75 33

8 2100 700 - 14 103 -

3. ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CHÂN VỊT TÀU KÉO

</div>
(44)<div class='page_container' data-page=44>

Sức cản vỏ tàu kéo ký hiệu RTK, sức cản toàn bộ gồm sức cản tàu kéo cùng

đoàn tàu được kéo ký hiệu RC, sức kéo trên tang của tàu kéo thông lệ ký hiệu bằng

Z, tổng lực kéo hữu hiệu ký hiệu ∑Pe.

Theo cách ghi này, hiệu suất kéo tính theo cơng thức:
P

v
Z

k

75
.
=
η

Chúng ta cùng quan sát diễn biến các đường cong nêu trên cho một tàu cụ
thể, lắp máy 1340HP. Từ đồ thị có thể phân biệt các đường và điểm đặc trưng sau.
Điểm A – lực kéo (đẩy) lớn nhất của tàu trong trạng thái thử tại bến, trường hợp v =
0. Giá trị này như đã giới thiệu được gọi là lực kéo lớn nhất khi thử tại bến (polar
pull). Điểm B – vận tốc lớn nhất áp dụng cho tàu chạy tự do, không kéo. Điểm C –
điểm làm việc của tàu kéo khi phải kéo (hoặc đẩy) tàu hoặc đoàn tàu.

Tàu trang bị chân vịt cánh cố định sẽ đạt giá trị Z0, tính cho trường hợp thử

tại bến lớn nhất, sau đó giá trị này giảm dần, đến vfree Z trở nên 0. Chân vịt cho phép

tạo Z0 lớn, giá trị thực tế của vfree sẽ không lớn, ngược lại chân vịt cánh cố định tạo

Z0 không lớn sẽ cho phép vfree lớn hơn. Trong thực tế thiết kế và chế tạo, tàu kéo

</div>
(45)<div class='page_container' data-page=45>

Hình 9.

Với lý do này, thiết kế chân vịt tàu kéo thông thường phải giải quyết bằng
đường dung hòa. Theo cách này, người ta cần thiết kế chân vịt có sức kéo đủ lớn
khi kéo và vận tốc tàu trong chế độ chạy tư do phải đạt giá trị mong muốn có thể.
Sơ đồ thiết kế tàu kéo theo cách dung hòa được minh họa trên tàu kéo trang bị máy
chính 1.200 HP.

Để làm rõ câu chuyện cần thiết thiết kế ba chân
vịt cho ba chế độ làm việc khác nhau. Chân vịt thiên
về kéo, thiết kế cho chế độ đạt Z0 lớn nhất, hay là chế

độ thử tại bến. Chân vịt thứ hai thiết kế cho chế độ
chạy tự do để đạt vfree lớn nhất. Chân vịt “dung hòa”

</div>
(46)<div class='page_container' data-page=46>

Đặc tính ba chân vịt trên được trình bày tại hình 10. Đường 1 (chân vịt kéo)
không đạt vận tốc chạy tư do như ý định, giảm khoảng 15% so với trường hợp tốt
nhất. Chân vịt 2 ( chạy tự do) phát huy được sức kéo khi thử tại bến nhỏ hơn 27% so
với trường hợp đầu. Chân vịt dung hòa cgo phép tạo lực đẩy đủ lớn trong phạm vi
vận tốc v = 4 – 9 HL/h.

Trên đồ thị cịn trình bày đường đặc tính 4 dùng cho chân vịt biến bước.

Có thể rút ra nhận xét rằng, nếu tỷ lệ Z0/P của chân vịt lớn, tàu có khả năng

kéo tốt song vận tốc chạy tư do sẽ bị hạn chế. Ngược lại tỷ lệ sức kéo trên cơng suất
máy chính nhỏ kéo theo vận tốc tàu khi chạy tư do có thể tăng. Giá trị của tỷ lệ Z0/P

với các tàu kéo làm chức năng khác nhau sẽ thay đổi theo cách không giống nhau.
Từ dữ liệu thu được trên các tàu kéo nội địa có thể xây dựng đường biến thiên
của Z0 phụ thuộc vào cơng suất máy chính tàu, hình 12.

Hình 12

</div>
(47)<div class='page_container' data-page=47>

Hình 13.

Trong hình 13, hai cụm trên giành cho chân vịt trong ống, cụm dưới giành cho
chân vịt tư do.

Hai đồ thị tiếp theo trình bày quan hệ giữa sức kéo Z0 với công suất máy tàu

kéo ghi nhận từ kết quả thống kê. Đồ thị tại hình 14 trình bày các đồ thị: đường 1 –
giành cho chân vịt cánh cố định trong ống đạolưu, đường 2 - theo tổng kết của
Munro-Smith [4], đường 3 – theo Grieg P [3], đường 4 giành cho chân vịt biến bước.

Hình 14 Hình 15

</div>
(48)<div class='page_container' data-page=48>

4
,
4
100
3
,
1

0 = +

P

Z giành cho chân vịt trong oáng
6
,
1
100
3
,
1

0 = +

P

Z cho những trường hợp khác.

Công thức hồi qui áp dụng cho đường thẳng trên đồ thị hình 15 có dạng Z0 =

P/86, theo cách lập của Grieg. Những công thức tkinh nghiệm dạng tương tự có thể
thay đổi trong phạm vi nhỏ sau đây:

2
93
0 = +

P

Z theo Grieg

100
3
,
1
0
P

Z = theo Munro-Smith

Hệ số nêu quan hệ giữa Z0 và mô đun LxBxH được sử dụng như chỉ tiêu xác

định sức kéo tàu kéo khi thử tại bến. Những dữ liệu thống kê cho phép xác lập quan
hệ giữa Z0/LBH với LBH như sau, hình 16.

Trong đồ thị đường 1 – giành cho tàu kéo cảng, 2 – tàu hoạt động trong cảng
biển, 3 - tàu đường dài, 4 - tàu biển trang bị thiết bị đẩy cycloidal, 5 – tàu kéo và
tàu đẩy chạy sông, 6 - tàu hoạt động trong hồ, vịnh, 7 – tàu đa dụng và tàu kéo viễn
dương.

Hình 16.

4. XÁC ĐỊNH LƯỢNG CHIẾM NƯỚC VÀ KÍCH THƯỚC CHÍNH

</div>
(49)<div class='page_container' data-page=49>

Nhóm 1: trọng lượng vỏ tàu, gồm vỏ thép, sơn, cách nhiệt, trang bị nội thất,
trang thiết bị tàu.

Nhóm 2: trọng lượng các hệ thống tàu.

Nhóm 3: trọng lượng buồng máy và đường trục chân vịt.
Nhóm 4: trọng lượng trang thiết bị điện và vơ tuyến điện
Nhóm 5: hàng lỏng

Nhóm 6: trang thiết bị, đoàn thủy thủ, dự trữ lương thực, thực phẩm.
Nhóm 7: nhiên liệu, bơi trơn, nước ngọt.

</div>
(50)<div class='page_container' data-page=50></div>
(51)<div class='page_container' data-page=51>

Trọng lượng các chi tiết đúc và rèn trong tàu kéo chiếm khoảng 3 đến 7% trọng lượng
vỏ thép.

Trọng lượng nhóm 6 theo qui ước trong tài liệu này chiếm khoảng 3 – 4 %
lượng chiếm nước tàu, tính cho tàu biển, đường dài. Tỷ lệ phần trăm này cịn 2% khi
tính cho tàu kéo cảng, 2 – 3% cho tàu sông. Trọng lượng thuyền viên cùng trang
thiết bị theo người nên nhận khoảng 100 kG, mức tiêu thụ lương thực, thực phẩm
khoảng 2,5 kg cho ngày đêm.

Dự trữ lượng chiếm nước tàu kéo tính theo nguyên tắc chung đề ra cho lý
thuyết thiết kế tàu. Với lượng chiếm nước tàu từ 100 đến 1000 T, dự trữ khoảng 2%
khi thiết kế sơ bộ, lượng dự trữ này còn lại 1,5% khi lập thiết kế kỹ thuật.

Những thiết kế tiến hành trong điều kiện khơng có tàu mẫu, dự trữ lượng
chiếm nước gần gấp đôi giá trị vừa nêu.

Tỷ lệ giữa lượng chiếm nước tàu không và lượng chiếm nước tàu đầy tải khác
nhau giữa các kiểu tàu. Dữ liệu thống kê cho thấy rằng, tỷ lệ này áp dụng cho tàu
kéo biển 70 – 78%, tàu kéo cảng 77 – 88%, tàu sông 81 – 89% hoặc cao hơn.

Trọng tâm tàu kéo khác khá nhiều nếu so với tàu vận tải. Tài liệu thống kê từ
tàu đã hoạt động cho phép rút ra những điều cần biết cho người thiết kế. Tỷ lệ chiều

cao trọng tâm so với chiều cao mạn KG /H không nhỏ hơn 0,70 – 0,90 cho trạng thái

tàu chưa nhận tải. Giá trị này rút xuống 0,60 – 0,80 tính cho lượng chiếm nước tồn
phần.

Trọng tâm tàu đầy thường cao hơn giá trị vừa kể khoảng 10 -15%.

5. KÍCH THƯỚC CHÍNH VÀ LƯỢNG CHIẾM NƯỚC

Kích thước chính của tàu kéo được xác định trên cơ sở chức năng, công dụng
và phụ thuộc khá rõ ràng vào cơng suất máy chính.

Dưới đây trình bày những cơng thức kinh nghiệm xác định chiều dài tàu kéo
L, là hàm của cơng suất máy P.

Hình 17 giới thiệu quan hệ L = f(P) cho các tàu s ử dụng máy diesel làm máy
chính, hoạt động trong cảng hoặc chạy biển. Ký hiệu (x) chỉ những tàu kéo cảng,
tàu phục vụ quay trở trong cảng dùng chân vịt cánh cố định, (•) chỉ những tàu trang
bị thiết bị đẩy cycloidal, và (o) giành cho tàu kéo các cảng biển.

</div>
(52)<div class='page_container' data-page=52>

Hình 17

Hình 18

</div>
(53)<div class='page_container' data-page=53>

Hình 19

Chiều rộng tàu xác định trên cơ sở thống kê có dạng sau. Hình 20 trình bày
quan hệ B = f(P) giành cho tàu kéo cảng, tàu đi biển. Đường 1 – tàu đi biển đường
dài, 2 – tàu kéo cảng, tàu đa dụng, 3 – tàu kéo cảng hai chân vịt, 4 – tàu kéo cảng,
một chân vịt.

Hình 20.

Tàu viễn dương có chiều rộng xác định theo quan hệ như tại hình 21.

Hình 21

</div>
(54)<div class='page_container' data-page=54>

Hình 22.

Những cơng thức kinh nghiệm sau đây trích từ các tài liệu chuyên ngành [1],
[2], [3], [4] giúp bạn đọc xác định kích thước chính của tàu kéo.

Cơng thức tính chiều dài tàu

7
,
13
28
233
,

0 − +

= P

L , (m), theo Munro-Smith, dùng cho tàu kéo cảng
300

5
,

40+ −

= P

L , (ft), theo Grieg

Theo tổng kết trong [1] chiều dài tàu do chân vịt cánh cố định đẩy có dạng:
2
100
022
,
0
100
36
,
1
50
,
11 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞

⎜
⎝
⎛
+

= P P

L , (m)

Với tàu do thiết bị cycloidal đẩy:
2
100
003
,
0
100
80
,
0
50
,
16 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠

⎞
⎜
⎝
⎛
+

= P P

L , (m)

Tàu lắp máy công suất nhỏ, P ≤ 400HP trang bị máy đẩy cycloidal sẽ tính
chiều dài như tàu kéo cảng có chân vịt.

Tàu kéo cảng, một chân vịt, P ≤ 750 HP, theo [1] sẽ có chiều dài:
2
100
2
,
0
100
45
,
3
0
,
11 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝

⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+

= P P

</div>
(55)<div class='page_container' data-page=55>

Với tàu trang bị máy P ≥ 750 HP, chạy biển:
2
100
2
,
0
100
45
,
3
70
,
15 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+

= P P

L , (m)

2
100
007
,
0
100
29
,
1
75
,
12 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛

−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+

= P P

L , (m)

Kích thước tàu đẩy nằm trong phạm vi sau.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ −
+
=
50
200
16000
P
P
A

L , (m)

trong đó A – hệ số, phụ thuộc vào kiểu máy đặt lên tàu, = 9 – 15 với máy
nhẹ, máy trung tốc 275 – 350 v/ph, có tăng áp A = 18 – 24, không tăng áp 25 – 28.
Chiều rộng tàu

Chiều rộng tàu đẩy nằm trong phạm vi sau.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ −
+
=
200
50
17000
P
P
C

B , (m)

Hệ số C mang giá trị tương ứng: máy nhẹ 4 – 5,7; máy trung tốc có tăng áp 5
– 6; không tăng áp 6 –7.

Chiều rộng tàu kéo đi biển, tàu kéo cảng tính theo cơng thức kinh nghiệm.
Tàu hai chân vịt: B = 0,235L + 1,67 (m).

Taøu một chân vịt: B = 0,268L + 0,66 (m).

Tàu với thiết bị đẩy cycloidal: B = 0,285L + 0,60 (m).
Tàu đường dài nên chọn B = 0,27L.

Với tàu dài L < 30 m, một chân vịt chiều rộng B cần đạt B = 0,27L + 0,3 (m).
Chiều rộng tàu đa dụng B = 0,10L + 5,7 (m).

Chieàu chìm

Chiều chìm trung bình tàu kéo tính theo cơng thức kinh nghiệm sau, tùy thuộc
kiểu tàu và chức năng của nó.

Tàu hai chân vịt: T = 0,454B - 0,86 (m)

Tàu kéo cảng, một chân vịt: T = 0,530B – 0,8 (m)

Tàu kéo cảng với thiết bị cycloidal: T = 0,326B + 0,13 (m)

</div>
(56)<div class='page_container' data-page=56>

T = 0,477B - 0,67 (m) cho tàu viễn dương và tàu đa dụng.

Chiều chìm tàu đẩy rút ra từ thực tế có dạng như trình bày tại hình 23.

Hình 23

Tỷ lệ kích thước tàu kéo

Tỷ lệ kích thước tàu kéo nên chọn theo kinh nghiệm, dựa vào tài liệu thống
kê. Tập họp các số liệu liên quan tỷ lệ kích thước chính tàu kéo trình bày tại các
bảng chương I có thể thấy rõ quan hệ giữa các tỷ lệ kích thước với chiều dài tàu kéo
như sau. Hình 24 trình bày quan hệ L/B, L/H, B/T, H/T phụ thuộc L của tàu. Ký

hiệu (•) giành cho tàu hai chân vịt, (o) – chỉ tàu với thiết bị đẩy cycloidal, phần còn
lại chỉ tàu kéo cảng.

</div>
(57)<div class='page_container' data-page=57>

Theo kết quả thống kê, tỷ lệ L/B tàu đi biển nằm trong phạm vi thay đổi rất
rộng 2,5 – 5,5 ; với tàu sông tỷ lệ này biến thiên còn rộng hơn, từ 1,6 đến 7,0.

Tỷ lệ L/B của tàu kéo trong cảng nhỏ nhằm tăng tính quay trở và rút gọn chiều
dài phủ bì của tàu. Các tàu này thường làm vệc ở vận tốc thấp.

Đồ thị tại hình 25 trình bày chi tiết hơn các quan hệ đang đề cập với chiều
dài tàu kéo thuộc nhóm tàu kéo cảng , một chân vịt (∅) và tàu quay trở tàu lớn tại
cảng (+).

Hình 25

</div>
(58)<div class='page_container' data-page=58>

Hình 27

Có thể đưa ra nhận xét chung, tỷ lệ kích thước tàu kéo thay đổi trong giải rất
rộng. Điều này nói lên tính đa dạng của tàu này. L/B tàu sông thay đổi từ 2,5 đến 4
song có những tàu đạt 6,5 – 7,0 cho tỷ lệ này. L/H của tàu chỉ vào khoảng 5,7 – 7,4
song có tàu vẫn vươn đến 8, thậm chí cịn đến 12.

Tỷ lệ L/H tàu sông thay đổi từ 4,7 đến 19,6 như tài liệu thống kê đã chỉ.

Tỷ lệ B/T ảnh hưởng trực tiếp tính ổn định tàu, tính lắc và tính hàng hải. Giá
trị trung bình của tỷ lệ này trên tàu hai chân vịt 2,5 – 3,5. Giá trị trung bình các tàu
một chân vịt chỉ vào khoảng 2,4, song với tàu cỡ nhỏ giá trị này đạt 3,5 – 3,5.

Tàu kéo đi biển có giá trị của B/T khá ổn định 2,75. Tỷ lệ này với tàu viễn
dương, tàu đa dụng chỉ vào khoảng 2,5.

Cơng thức giải tích tính kích thước chính

Những cơng thức giải tích giúp xác định kích thước chính tàu kéo và tàu đẩy,
bổ sung tài liệu “Lý thuyết thiết kế tàu” có dạng sau đây.

T
B

Lmin ≈8 . , (m)

Nếu nhận tỷ lệ L/B=(1,4−1,55)3 L, chiều dài tàu có dạng: 
2 3

8
,

1 B

</div>
(59)<div class='page_container' data-page=59>

Một số công thức do tác giả người Nga S.P. Arseniev đề xuất, trình bày lại
trong [1] được ghi lại dưới đây như tài liệu tham khảo khi thiết kế tàu kéo.

Tàu kéo đường dài:
L = aLT.P0,19.T0,29

B = aBTP0,308.T-0,43

Các hệ số aLT = 7,5 khi tàu trang bị máy trung tốc không tăng áp, khi có tăng

áp 7,1, với máy cao tốc hệ số này 5,7. Tương tự hệ số aBT mang các giá trị 1,85;

1,75 và 1,4.
Lượng chiếm nước

Lượng chiếm nước tàu sơ bộ xác định từ đồ thị tại hình 28.

Hình 28

Trên đồ thị đường 1 chỉ tàu kéo và tàu đẩy chạy sông, 2- tàu sông thuộc
phạm vi tương ứng SII, 3 – tàu kéo biển, 4 – tàu hai chân vịt, 5 – tàu đa dụng và tàu
viễn dương.

</div>
(60)<div class='page_container' data-page=60>

Hệ số a đọc theo bảng.

Tàu kéo cảng, hai chân vịt 1,70.104

Tàu kéo cảng, thiết bị đẩy cycloidal 1,39.104

Tàu đi biển 1,20.104

Tàu viễn dương 1,06.104

Tàu kéo, đẩy sông (0,65 – 0,9).104

Giá trị lớn giành cho tàu vùng SI, giá trị sau cho SII.

Hình 29

</div>
(61)<div class='page_container' data-page=61>

Chương 3

ĐƯỜNG HÌNH VÀ ĐẶC TRƯNG THỦY TĨNH

1. HỆ SỐ BÉO VÀ HÌNH DÁNG VỎ TÀU

Vận tốc tương đối tàu kéo, đẩy không vượt quá phạm vi thông dụng sau đây.
Tại chế độ chạy tự do, số Froude tàu đạt 0,29 – 0,36. Trong trạng thái kéo phương
tiện trống (không hàng) Fn = 0,22 – 0,26. Chế độ nặng của tàu kéo Fn = 0,14 – 0,19.

Phù hợp với chế độ làm việc đó, các hệ số béo thân tàu thay đổi trong phạm
vi tương thích. Bảng tổng kết sau nêu các dữ liệu thống kê liên quan đến bố hệ số
béo của tàu, bạn đọc đã quen trong “Lý thuyết tàu” và “Lý thuyết thiết kế tàu”, CB,

CW, CM, CP.

Bảng 3.1

Kiểu tàu CB CW CM CP

Tàu đa dụng 0,46 – 0,58 0,7 – 0,78 0,8 – 0,88 0,52 – 0,66
Tàu ven biển 0,50 – 0,60 0,70 – 0,80 0,84 – 0,90 0,55 – 0,70
Tàu kéo cảng 0,52 – 0,60 0,75 – 0,85 0,84 – 0,94 0,55 –0,72
Tàu đẩy sông 0,55 – 0,65 0,78 – 0,88 0,99 – 0,995 0,55 –0,66
Tàu kéo-đẩy 0,51 –0,0,65 0,77 –0,95 0,89 –0,995 0,56 –0,72
Tàu kéo , SI 0,56 – 0,65 0,73 –0,82 0,70 – 0,90 0,59 –0,68
Tàu kéo, SII 0,45 – 0,65 0,78 – 0,84 0,84 – 0,99 0,55 – 0,66

Các hệ số béo thân tàu tính theo các cơng thức đã trình bày tại “Lý thuyết
thiết kế tàu”.

Công thức Alexandre: CB = 1,08 - 1,68.Fn

Hoặc dưới dạng:

L
v
k
CB = 1−

Trong công thức, theo thơng lệ v tính bằng HL/h, L tính theo ft. Hệ số k thau
đổi cho kiểu tàu. Tàu đi biển k = 0,24; tàu vùng SI k = 0,20 – 0,24; tàu kéo cảng
với k = 0,17 – 0,23; tàu vùng SII k = 0,17 – 0,20.

Hệ số CM thay đổi từ 0,80 – 0,88 trên tàu kéo đi biển, 0,84 – 0,94 tàu đường

trường và 0,93 – 1,0 cho tàu sông.

Theo ý kiến nhiều nhà nghiên cứu, CM tàu kéo nên nằm trong giới hạn 0,75 –

0,85.

</div>
(62)<div class='page_container' data-page=62>

Hệ số CP = CB/CM nằm trong phạm vi đã được xác định, hình 1.

Hình 3.1

Theo ý kiến các nhà nghiên cứu hệ số này nên hạn chế trong phạm vi 0,58 –
0,60. Cần nói rõ hơn , hệ số CP ảnh hưởng rất lớn đến sức cản vỏ tàu, xem phần sức

cản chương trước.

2. ĐƯỜNG HÌNH

Các đường hình dùng cho tàu kéo, đẩy được trình bày tại các trang tiếp theo.
Hình 30 giới thiệu đường hình tàu kéo đi biển, hoạt động vùng khơng hạn chế, dự
tính trang bị máy cơng suất 2000HP.

Hình 3.2 – đường hình tàu kéo hoạt động ven biển, trang bị máy chính cỡ
250HP.

Hình 32.3– tàu kéo trong cảng biển, máy chính 1200HP.

Hình 3.4 – tàu kéo cảng biển, trang bị máy đẩy cycloidal, dùng máy chính
cơng suất 600HP.

Hình 3.5– tàu đẩy chạy sơng, cơng suất máy chính cỡ 4000HP.
Hình 3.6- tàu kéo-đẩy chạy sông.

</div>
(63)<div class='page_container' data-page=63>

Hình 3.2

</div>
(64)<div class='page_container' data-page=64>

Hình 3.4

</div>
(65)<div class='page_container' data-page=65>

Hình 3.6

Hình 3.7

</div>
(66)<div class='page_container' data-page=66>

Hình 3.9

Ngày nay khi cần giảm bớt cơng chế tạo, người ta thường dùng đường hình
dạng giản đơn thay cho đường hình “vỏ dưa” làm vỏ tàu kéo. Cách thay thế vỏ
“giản đơn” hay đường hình gãy khúc vào vị trí “vỏ dưa” tiến hành theo ngun tắc
đã trình bày tại “Lý thuyết thiết kế tàu”.

Trên các tàu kéo, đường hình phần mũi phải được chú ý đúng mức. Thông lệ
người ta sử dụng đường sườn chữ V cho khu vực này. Sườn chữ U được dùng chỉ
trong trường hợp đặc biệt. Sườn chữ V có tác dụng giảm nhẹ hoặc có khi cịn giảm
hẵn ảnh hưởng va đập sóng vào phần thân phía mũi, trong sức bền tàu gọi là
slamming. Mũi tàu với sườn V chém sóng tốt hơn, giảm bớt hiện tượng nước tràn
boong.

Phần lái của tàu được thiết kế nhằm tăng chiều chìm cho chân vịt hoặc tăng
tính quay trở của tàu mà khơng làm giảm chiều dài cần thiết. Thỉnh thoảng chúng ta
quan sát thấy vịm tunel phía lái tàu kéo cảng biển mặc dầu các tàu này không bị hạn
chế về lupồng lạch. Vòm tunel giúp cho người thiết kế đủ điều kiện bố trí chân vịt
với đường kính tối ưu.

Dáng vịm đi phụ thuộc vào số lượng đường trục chân vịt tàu. trên tàu một
trục, phần này của vỏ tàu có thể mang dạng sườn V hoặc sườn U. Sườn chữ U có lợi
thế giảm độ khơng đồng đều dịng chảy sau tàu đến vùng làm việc của chân vịt.
Tuy nhiên sườn chữ V tuy có tạo ra sự khơng đồng đều lớn hơn trường hợp vừa nêu
nhưng có ưu điểm làm giảm sức cản tàu.

</div>
(67)<div class='page_container' data-page=67>

Tàu chạy sơng, đặc biệt với tàu có mớn nước hạn chế, cần xây dựng kết cấu
bán tunel cho chân vịt tàu. Hình 35 giới thiệu hai bán tunel trên tàu hai chân vịt.
Nguyên tắc chung để xây dựng đường hầm này như sau.

a) Đảm bảo cho dòng chảy từ đáy tàu, mạn tàu tự do đến chân vịt. Điều
quan trọng với tàu làm việc trên vùng nước cạn là, dòng chảy từ mạn phải đến được
chân vịt với lượng đầy đủ nhất.

b) Doøng chảy không bị rối khi làm việc trong vùng naøy.

c) Tránh hiện tượng tạo quá nhiều bọt khí trong dịng chảy khi qua vùng làm
việc của chân vịt .

Mơ hình xây dựng tunel sau đây được trích từ [1], hình 38.

;
45
,
0
33
,
0

1 = ÷

L
l 
;
12
,
0
10
,
0

2 = ÷

L
l

;
7
6

1 = ÷

T
h
l 
;
20
,
0
10
,
0

1 = ÷

Δ
T
;
07
,
0
05
,
0

2 = ÷

T 12 15 ;

o
o ÷
=
ε

Hình 3.10

Chiều dài ống trụ trên tàu kéo chạy biển nhìn chung chỉ là 0%, trong khi đó
với tàu sơng giá trị của đại lượng này chiếm 5 đến 35% chiều dài tàu.

</div>
(68)<div class='page_container' data-page=68>

Hình 3.11

Hình ảnh tàu kéo trên bờ giới thiệu tại các hình tiếp theo.

Hình 3.12

</div>
(69)<div class='page_container' data-page=69>

Chương 4

KẾT CẤU. THIẾT BỊ BOONG

1. KẾT CẤU TÀU 
Tàu biển

Thông lệ kết cấu tàu kéo theo hệ thống ngang. Khoảng sườn thực của tàu
không mấy khi vượt quá 600 mm.

Chiều dày kết cấu thân tàu tính chọn theo các phương pháp được trình bày
trong sách “Kết cấu thân tàu”. Trong thực tế có thể dựa vào nguyên lý của cơ học
kết cấu tàu để tính độ bền chung, độ bền cục bộ và từ đó xác định kích thước kết
cấu dạng tối ưu. Cách làm này đưa lại kết quả thích hợp cho từng trường hợp cụ thể
song đòi hỏi phải tốn nhiều công sức và am hiểu đầy đủ về nguyên lý làm việc của
các kết cấu trên tàu. Cách làm thứ hai cho phép chọn nhanh kích thước kết cấu tàu
theo qui định ghi trong qui phạm đóng tàu của Đăng kiểm. Trong điều kiện cụ thể, vỏ
tàu kéo, tàu đẩy chạy biển được thiết kế theo qui định ghi tại qui phạm phân cấp và
đóng tàu biển vỏ thép do Đăng kiểm Việt nam đưa ra. Tàu kéo, đẩy hoạt động trong
các sông, hồ được thiết kế theo yêu cầu qui phạm giành cho tàu sơng.

</div>
(70)<div class='page_container' data-page=70>

Hình 1 giới thiệu các mặt cắt ngang đặc trưng tàu kéo “Sao hỏa”, dài 23m, lắp
hai máy tổng công suất 2x300HP.

Hình 2 giới thiệu các mặt cắt tàu kéo dài L = 20,8m, trang bị một máy chính
cơng suất 600HP.

Hình 2a.

Hình 2b,

Kết cấu tàu sông

Tàu sơng thơng thường có kết cấu theo hệ thống ngang. Khoảng sườn tàu
không vượt qua giới hạn 600 mm trong thực tế. Kết cấu tàu kéo đi sông không khác
nhiều nếu so với tàu kéo biển.

</div>
(71)<div class='page_container' data-page=71>

lực bên ngồi theo mơ hình khơng giống như tàu kéo phải chịu. Ảnh hưởng này
thường xấu hơn với tàu đẩy do vậy kết cấu tàu đẩy, đặc biệt kết cấu cục bộ vùng tiếp

xúc tàu đẩy và đối tượng bị đẩy phải được quan tâm nhiều hơn.

Kết cấu tàu đẩy đặc trưng được giới thiệu tại hình 3.

Hình 3a.

Mặt cắt ngang đặc trưng của tàu kéo-đẩy mang ký hiệu OTA-852 được trình
bày tại hình 4.

</div>
(72)<div class='page_container' data-page=72>

Không phải là điều lạ nếu trong tàu đẩy người ta phải làm thêm một hoặc
nhiều hơn một vách dọc tàu. Tàu đẩy công suất 800, 1200, 2000HP đóng tại châu
Âu có hai vách dọc trong khu vực ngoài buồng máy. Tàu đẩy lắp máy chính cơng
suất 4000HP có hai vách dọc chạy suốt chiều dài tàu.

Kết cấu tàu kéo-đẩy cỡ nhỏ, lắp máy 150HP được giới thiệu tại hình dưới.

Hình 4b

</div>
(73)<div class='page_container' data-page=73>

Hình 5 Thượng tầng và lầu tàu kéo đời mới

</div>
(74)<div class='page_container' data-page=74>

Lầu lái tàu đẩy thường chịu ảnh hưởng rung động do thiết bị máy móc hoặc
va đập gây ra. Những năm gần đây người ta làm thêm bộ phận giảm chấn cho lầu lái
nhằm tạo khơng khí dễ chịu hơn cho người điều khiển. Hình 7 dưới đây giới thiệu bố
trí lầu lái trên nền giảm chấn của tàu đẩy trang bị máy chính 2500HP. Lầu lái với
cấu hình như chúng ta đang làm quen, nặng 82 T, đặt trên 20 lò xo thép. Sau thử
nghiệm độ rung lầu lái giảm đáng kể, độ ồn giảm xuống dưới hạn cho phép, người
dùng cảm thấy dễ chịu khi làm việc trong lầu.

</div>
(75)<div class='page_container' data-page=75>

Hình 8.

1. Thiết bị kéo

</div>
(76)<div class='page_container' data-page=76>

Hình 9

Những thiết bị cần thiết bao gồm: 1, 11 - chống va, 2 – lỗ luồn dây kéo, 3 – 
lỗ luồn dây buộc tàu, 4 – cung đỡ móc, 5 – con lươn, 6 – dây kéo, 7 – cột bích, 8 – tời 
kéo, 9 – thành ngăn bên mạn, 10 – cột bít kéo, 12 – đỡ dây, 13, 15, 18 – cột bit, 14 – 
cuộn chỉ, 16 – bít mạn, 17 – móc buộc dây, 19 – tời đứng.

</div>
(77)<div class='page_container' data-page=77>

Hình 11 trình bày thiết bị kéo trên tàu kéo kiêm cứu nạn viễn dương, công
suất máy chính 9600HP. Trong sơ đồ tại hình 9 chúng ta còn thấy thêm những thiết
bị chưa xuất hiện tại hình 8. Chi tiết 2 – lỗ luồn dây kéo có các con lăn đứng và
ngang cho phép nhả dây, 3 – dây kéo, 6 – cung đỡ thứ nhất, 9 – cung đỡ thứ hai, 7, 
17 – tời đứng, 15 - tời kéo hai trống, tự động nhả dây.

Hình 11. Thiết bị kéo trên tàu kéo kiêm cứu nạn viễn dương.

Dây kéo

Thiết bị kéo tàu quan trọng hàng đầu là dây kéo. Lực kéo làm đứt dây kéo, 
tính theo cách thơng thường trong sức bền vật liệu sẽ là:

F1 = k.F

Trong đó F – sức kéo trên tang (hoặc trên móc kéo), kN, (kG, T) k – hệ số
an toàn cho dây kéo. Hệ số k = 5 khi lực kéo trên móc kéo < 98,1 kN (10 T) và k =
3 khi lực này lớn hơn 294 kN (30 T).

Thông lệ lực F được tính cho trường hợp tàu đang kéo đồn tàu, hoặc nói
chung là các đối tượng bị kéo, tại vận tốc kéo 5 HL/h. Khi tính lực kéo cho tàu hoạt

động vùng cận hải và tàu sông, lực F nhận bằng lực kéo thử tại bến. Công thức kinh
nghiệm cho thấy, lực F, tính bằng kN khơng nên nhận nhỏ hơn giá trị F = 0,133Pe, với

Pe - tổng công suất máy chính trên tàu kéo, kW.

</div>
(78)<div class='page_container' data-page=78>

không quá 1470 kW (2000HP), và 700 m nếu cơng suất máy chính lớn hơn hoặc
ngang ngửa 2200 kW (3000HP).

Cơng thức chung tính chiều dài dây kéo

K
R
h
l w
.
1000

2 = , (m)

trong cơng thức hw - chiều cao sóng, tính bằng m, R – sức cản đoàn tàu bị

kéo, tính bằng kG, K – hệ số co giãn dây, đọc từ bảng:

R (kG) 25000 20000 15000 10000 5000 2500
K 0,300 0,240 0,180 0,120 0,060 0,032

Từ thống kê có thể thấy rõ trang bị dây kéo trên các tàu đang hoạt động
mang những giá trị như sau.

Bảng

Công suất
máy, HP

Đường kính
dây, mm

Lực đứt
dây, T

Chiều dài
dây, m

Lực kéo
trên móc, T

Hệ số an
toàn
3000 61,5 – 66 122,2 – 140 700 39,0 3,1 – 3,6
2000 57 – 61,5 105 – 122,2 700 26,0 4 – 4,7

1500 53 – 57 90 – 105,2 600 19,5 4,6 – 5,4

1200 48,5 – 53 75 – 90 600 15,6 4,8 – 5,8

1000 43,5 – 48,5 62,5 – 75,1 500 12,5 5 – 6
800 39 – 48,5 50,5 – 62,5 500 10,0 5,1 – 6,3

500 32,5 – 34,5 35,2 – 40 450 6,2 5,7 – 6,5

350 28 – 30 26,4 – 30,6 300 4,2 6,3 – 7,3

200 24 – 26 19 – 22,5 150 2,4 7,9 – 9,4

Dây kéo bằng kim loại phải là loại có ít nhất 144 sợi, độ bền kéo của vật liệu
không thấp hơn 1400 – 1700 MPa. Dây làm từ sợi tổng hợp được dùng thay cho sợi
kim loại trtên nhiều tàu hiện đại.

Khi kéo những tàu không tự hành, chở sản phẩm dầu đốt cần sử dụng dây
nguồn gốc thực vật hoặc sợi tổng hợp, tránh dùng dây kim loại vì dây sau này dễ
gây tia lửa do va chạm hoặc ma sát.

Móc kéo

</div>
(79)<div class='page_container' data-page=79>

Móc kéo kiểu hở được gắn trực tiếp lên giá đỡ. Sức kéo của các móc này
chỉ từ 0,5 T đến giá trị lớn nhất 5 T. Móc dạng này được trang bị trên tàu kéo cỡ nhỏ
chạy sơng hoặc làm móc dự trữ trên tàu biển.

Móc kéo tàu biển và cả trên tàu sơng , miệng kín, thường được gắn liền với lị
xo giảm chấn. Những kiểu móc thường dùng được giới thiệu tại hình 10. Bốn kiểu
móc chuẩn hóa dùng trên các tàu kéo được sản xuất hàng loạt. Trong các hình vẽ ký
hiệu 1 chỉ móc kéo, 2 – chốt quay, 3 – hộp đựng giảm chấn, 4 – chốt quay, 5 – rulô,
6 – mặt cắt cung đỡ móc, 7 – lị xo giảm chấn. Thiết bị đóng mở móc kéo gồm 12 -
địn bẩy, 13 – khóa chặn, 14 – con cóc.

</div>
(80)<div class='page_container' data-page=80>

Hình 13

Puli hướng dây

Ngồi móc kéo trên tàu kéo chạy sông, vùng biển hạn chế nhười ta còn dùng
các puli (ròng rọc) hướng dây kéo đến tời kéo. Sơ đồ bố trí ròng rọc hướng dây và

tời trên tàu kéo được trình bày tại hình 14.

Hình 14

</div>
(81)<div class='page_container' data-page=81>

Hình 15

Cung đỡ dây kéo, móc kéo

Cung đỡ thường được chế tạo dạng cung tròn hoặc kết cấu gần giống hình
ơ-van, nối của những cung trịn, hình 17. Mặt cắt ngang kết cấu này có dạng hình
trịn hoặc ơ-van. Cơng thức xác định mơ đun chống uốn mặt cắt ngang cung này
theo kinh nghiệm sẽ có dạng:

Y
U

R
l
T

Z =132. , (cm3)

trong đó TU - lực giới hạn đứt dây kéo, kN; l – khoảng cách giữa hai gối tựa cung;

RY - giới hạn chảy vật liệu làm cung, MPa.

</div>
(82)<div class='page_container' data-page=82>

Hình 15

Hai phương án giữ móc cáp trên cung được trình bày tại hình 19.

Hình 19

Cung đỡ giản đơn được làm từ thép góc có nhiệm vụ đỡ móc kéo và puli
hướng trên tàu cỡ nhỏ được giới thiệu tiếp tại hình 20.

Cơng thức tính mơ đun chống uốn mặt cắt ngang cung đỡ dạng này được hiểu
như sau:

10
.
6
,

4 −

Y
U

R
l
T

Z , (cm3)

Thanh đỡ

</div>
(83)<div class='page_container' data-page=83>

Thanh đỡ thường được làm từ thép ống tiêu chuẩn, hình 20. Mơ đun chống
uốn mặt cắt ngang kết cấu này tính theo biểu thức:

3
2

10
.
5
,

3 −

Y

R
l
L
d

Z , (cm3)

trong đó d – đường kính dây kéo, mm; L – chiều dài dây, khơng dưới 300m.

Hình 20

Trên một số tàu kéo mới đóng sau này người ta thay đổi cấu hình thanh đỡ
thành dạng thanh chặn kiêm lỗ luồn cáp, hình 21.

Hình 21.

Cột bít

</div>
(84)<div class='page_container' data-page=84>

Hình 22

Cơng thức xác định mơ đun chống uốn cột bít tàu có dạng:

Y
T

R
l
R
Z

95
,
0

= , (cm3)

trong cơng thức cuối này, RT – lực đứt dây buộc cịn l – chiều dài đoạn con

son của bít.

Đồ thị giúp bạn đọc tính nhanh theo cơng thức vừa nêu được trình bày tại
hình 23.

</div>
(85)<div class='page_container' data-page=85>

Tời kéo

Tời kéo giúp nhả dây, thu dây theo đúng chế độ khai thác và đảm bảo an
toàn cho việc kéo tàu. lực kéo trên tang các tời kéo hiện nay nằm trong phạm vi 20 –
40 kN.

Tời kéo giản đơn bố trí chủ yếu trên tàu sông. Kết cấu tờ khá đơn giản .
Những chi tiết chính của tời gồm:
1 – trống, 2 – phân cáp, 3, 4 – phanh, 5 –
bệ, 6 – giảm chấn, 7 – trục trung gian, 8 –
động cơ, cơ cấu truyền động, 10 – tang cụt
quấn dây.

Lực kéo lớn nhất áp đặt lên tang
khi tính chính bằng lực kéo thực hiện
trong chế độ thử tàu tại bến Z0, khi vận

tốc tiến bằng 0.

Lực kéo trên tang khi kéo cáp
không tải (không kéo tàu) tính bằng 1,40 –
1,6 trọng lượng tồn bộ cáp kéo.

Hình 22

Tời kéo tự động hóa dùng trên tàu đi biển, đảm bảo an toàn cho công việc
kéo trong điều kiện thời tiết bình thường cũng như khi biển có sóng to gió lớn. Nhờ
tời tự động độ căng dây kéo giữ được ớ mức cho phép, tránh bị đứt bị hỏng.

</div>
(86)<div class='page_container' data-page=86>

Lực kéo trên tang tời tính chọn từ lực kép trung bình trên móc. Vận tốc thu

dây được tự động hóa, tuy nhiên khơng vượt q 18 m/min. Tời kéo đảm bảo làm
việc bình thường kể cả khi dây kéo lệch sang phải, sang trái đến góc 30°, lệch dây
theo hướng lên hoặc xuống đến 10°.

Vận tốc thu dây không tải 25 – 35 m/min.

Hình 26 trình bày các mơ hình tời kéo được đưa ra sử dụng tư những năm
bảy mươi.

Hình 26. Tời kéo một trống (trái) và tời hai trống (phải) 
Kích thước tiêu biểu tời kéo đã chế tạo như sau.

Tời tự động

Tời 1 tời 2

Lực kéo trên trống , kN 180 400
Đường kính cáp mm 52 65
Vận tốc thu cáp m/s 0,167 0,088
Công suất động cơ, kW 75 53

Điện áp V 220 220

Khối lượng , t 18,3 67,8
Kích thước phủ bì, (m) 3,35x2,97x1,69

Tời điện

Tời 1 tời 2

Lực kéo trên trống , kN 150 250
Đường kính cáp mm 47,5 65
Vận tốc thu cáp m/s 0,250 0,225
Công suất động cơ, kW 42 90

</div>
(87)<div class='page_container' data-page=87>

Khối lượng , t 20,53 -

Kích thước phủ bì, (m) 3,37x7,04x1,805 -

2. Chống va

Tàu kéo cần có hệ thống chống va đủ để tàu chịu được các va đập mạnh khi
cập tàu, cập cảng. Trang bị trên tàu kéo hai loại chống va: cố định và di động.

Hình 27. Chống va taøu

Chống va cố định được làm từ kết cấu kim loại, từ vật liệu có độ đàn hồi lớn
như sao su, từ gỗ. Những kết cấu chống va thường gặp trên tàu kéo được trình bày
tại hình 27. Cần nói thêm rằng kích thước chống va và vật liệu làm chống va ngày
nay đã đợc tiêu chuẩn hóa. Chống va tàu kéo có thể bố trí quanh tàu, chống va nối
nhau tạo thành chống va một dãy song trong thực tế có thể bố trí chống va thành hai
dãy. Nhìn chung, với tàu kéo, chiều dài tất cả dãy chống va dài hơn chu vi mép mạn
tàu.

Ngày nay dây chống va mềm làm từ cao su được tiêu chuẩn hóa kích thước
và chế tạo sẵn. Một trong những sản phẩm được thị trường ưa chuộng có dạng như
tại hình 28. Kích thước chuẩn được ưa dùng là: b x l = 68 x 105; 120 x 200; 90 x
150 (mm). Tính dẻo chống va này như đưiợc trình bày tại hình phía phải.

Dây cao su trên đây được đưa vào kết cấu chống va (còn gọi là con chạch, con

lươn) dưới dạng cải biên, nêu tại hình 29. Kết cấu dạng này ngày càng phổ biến trên
tàu.

</div>
(88)<div class='page_container' data-page=88>

Baûng

Lượng chiếm nước, T
Kiểu chống va

10 – 50 50 –250 250 – 1000 1000 – 5000
Cứng 133x5 159x6 194x8 194x8

194x10

Nửa cứng 150x100 200x150 250x200 250x200

Meàm 90x100 90x100 120x120
180x150

180x170
180x150

Hình 28

</div>
(89)<div class='page_container' data-page=89></div>
(90)<div class='page_container' data-page=90>

Chương 5

TRANG BỊ ĐỘNG LỰC VAØ MÁY ĐẨY TAØU

1. Trang bị động lực

Yêu cầu với trang bị động lực tàu kéo thường rất cao nhằm đảm bảo an toàn

cho bản thân tàu kéo cùng các tàu hoặc hệ thống bị kéo.

- Độ tin cậy các thiết bị động lực phải cao song vận hành thiết bị này phải
dễ dàng, thuận lợi.

- Hệ thống động lực phải được trang bị các thiết bị diều khiển từ xa và khả
năng tự động hóa phải cao.

- Hệ thống động lực cùng thiết bị đẩy tàu (chân vịt tàu) hoạt động nhịp nhàng,
phù hợp, đảm bảo tàu có sức kéo cao, tính quay trở và tính giữ hướng tốt. Thật ra
đây là kết quả của thiết kế dung hòa nhằm làm cho tàu phát huy đủ công suất trong
chế độ kéo, giữ cho chế độ quay trở tốt trong khi tính giữ hướng khơng được phép
xấu.

- Bố trí trang thiết bị động lực phải hợp lý, gọn. Buồng máy tàu kéo có thể
kéo đến 40 – 60% chiều dài tàu trên các tàu kéo hiện đại tuy nhiên cần thiết chọn
máy có kích thước phù hợp, khơng làm cho buồng máy quá cồng kềnh, lấn át các
khỏang không gian cần thiết khác của tàu kéo. Chọn máy thích hợp cho tàu kéo làm
một việc cụ thể.

- Đảm bảo an toàn và vệ sinh trong công tác: tiếng ồn không vượt quá giới
hạn cho phép, độ rung tàu khôngn mức gây hại cho sức khỏe người làm việc trên tàu.

- Tính kinh tế phải cao.

Tàu kéo đóng vào những năm cuối thế kỷ XX sử dụng chủ yếy máy diesel
trung tốc và cao tốc làm động lực chính. Cơng suất máy đang dùng từ 50 – 100 HP
đến 15.000HP. Trên một số tàu người ta trang bị tua bin khí làm động lực chính.
Năm 1961 tàu Khirio Maru của Nhật đã trang bị tua bin khí của hãng Sigma cơng
suất 2x1000 HP quay chân vịt ben bước.

</div>
(91)<div class='page_container' data-page=91>

Tàu kéo, làm việc luôn luôn trong chế độ nặng. Từ trạng thái thử tại bến tại
chế độ buộc tàu (pollard pull) đến chế độ kéo (towing) tàu kéo, đẩy đều phải làm
việc ở trạng thái nặng tải cho nên phải trang bị máy chịu được điều kiện đó.

Các máy trung tốc và cao tốc trang bị trên tàu kéo không mấy khi quay trực
tiếp chân vịt tàu. Để tăng hiệu suất làm việc của chân vịt và hệ thống máy chính –
đường trục – chân vịt nhất thiết phải hạ thấp vòng quay trục chân vịt. Phương tiện
hữu hiệu đang dùng trên tàu kéo là hộp giảm tốc. Hộp giảm tốc dùng trên tàu khá
đa dạng, hộp giảm tốc một cấp, hộp nhiều cấp, hộp giảm tốc cơ khí, hộp thủy lực,
hộp giảm tốc điện từ vv… Hiệu suất làm việc các kiểu hộp số được giới thiệu tại
hình 1. Tại hình trình bày các đường đặc tính ngồi của động cơ diesel quay trực
tiếp trục chân vịt hoặc qua bộ truyền một cấp, lai chân vịt bước cố định 1. Đường 2
– đường đặc tính máy diesel cùng hộp giảm tốc nhiều cấp, 3 – máy diesel lai chân vịt
biến bước. Đường 4 – động cơ diesel cùng hydrotransfor, chân vịt bước cố định.

Hình 1.

Các đường đặc tính chân vịt được đánh dấu như sau: a - chế độ buộc tàu, b –
tàu kéo đang kéo đoàn phương tiện nổi, c – chạy tự do.

Bố trí máy chính cùng hệ đường trục các tàu kéo tiêu biểu được giới thiệu
tại hình 2, 3, 4.

</div>
(92)<div class='page_container' data-page=92>

Hình 3 giới thiệu buồng máy tàu trang bị hệ thống diesel – điện, cơng suất
máy 2000HP.

Hình 4 trình bày buồng máy tàu đẩy trang bị hai máy diesel tổng công suất
4000HP.

</div>
(93)<div class='page_container' data-page=93>

Hình 3. Bố trí buồng máy tàu kéo chạy biển, công suất 2000HP

</div>
(94)<div class='page_container' data-page=94></div>
(95)<div class='page_container' data-page=95>

Các máy vừa nêu áp dụng cho tàu kéo thông dụng dùng tại USA và các nước châu
Mỹ, châu Âu.

2. Thiết kế chân vịt bước cố định

</div>
(96)<div class='page_container' data-page=96>

nhằm thỏa mãn yêu cầu đặt ra. Tuy nhiên tàu với chân vịt thiết kế theo chế độ kéo
sẽ chạy chậm hơn trong chế độ chạy tự do.

Quyết định thiết kế theo chế độ chạy tự do hoặc theo chế độ kéo thuộc về kỹ
sư thiết kế tàu. Cách thiết kế chân vịt theo chế độ chạy tự do hoặc thiết kế theo chế
độ kéo nhằm tạo lực kéo lớn được trình bày tại “Thiết kế chân vịt tàu thủy”1. Chân

vịt mẫu đưọc dùng khi thiết chân vịt bước cố định nên là chân vịt seri B,
Wageningen, Netherlands.

Để có tài liệu tham khảo cho bạn đọc khi thiết kế chân vịt tàu kéo theo chế
độ kéo chúng tôi trình bày lại ví dụ đã nêu trong tài liệu đã dẫn.

Chân vịt thiết kế theo chế độ kéo.

Tàu làm nhiệm vụ kéo hoặc đẩy địi hỏi sức kéo trên móc lớn khi kéo (đẩy)
thường ở tốc độ kéo khá nhỏ. Tàu kéo trên sông thường khai thác ở phạm vi VT = 4,0

÷ 6,0 HL/h, tàu kéo chạy biển thường kéo đối vật ở vận tốc 5,0 ÷ 7,0 HL/h, tàu kéo
lưới trong nghề cá thường kéo lưới cùng cá tại vận tốc 3,0 ÷ 5,0 HL/h. Thiết kế chân
vịt theo chế độ kéo nhằm tạo ra sức đẩy lớn nhất mà chân vịt có thể phát huy tại VT

cho trước. Chân vịt dạng này khác chân vịt theo chế độ chạy tự do ở chỗ, khi chạy tàu

theo chế độ chạy tự do, vận tốc tàu với chân vịt tàu kéo sẽ nhỏ hơn vận tốc tàu với
chân vịt chạy tự do, còn tại vận tốc kéo, sức kéo của chân vịt dạng này lớn hơn sức
kéo của chân vịt theo chế độ chạyï tự do. Trong giai đọan vận tốc tàu nhỏ hơn VT,

máy chính làm việc theo chế độ momen định mức, cơng suất máy phát huy đúng theo
đường đặc tính ngồi. Chân vịt tiếp thu công suất này, quay chân vịt và tạo lực đẩy
lớn nhất trong điều kiện có thể , tạo ra sức kéo lớn trên móc. Khi đã đạt điểm P như
chỉ rõ trên đồ thị, máy phải làm việc theo đường điều khiển, gần với n = const, công
suất máy giảm dần. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ công tác của tàu kéo,
theo đó khi tàu phải chạy với vận tốc lớn hơn VT chân vịt chỉ có thể làm việc theo chế

độ n = const vì rằng máy diesel không thể làm việc theo chế độ q tải vịng quay ,
hình 3.

Ví dụ : Thiết kế chân vịt theo chế độ kéo. 
Chuẩn bị dữ liệu về máy tàu, vỏ tàu.

- Vận tốc khai thác của tàu trong chế độ kéo,

- Thơng tin cần thiết về máy chính : công suất định mức BHP, tần suất quay
ứng với trường hợp công suất liên tục , lớn nhất của máy ,

- Thông tin về hệ trục tàu : kiểu hộp số , tỉ số truyeàn,

- Các hệ số liên quan đến tác động qua lại giữa vỏ tàu và chân vịt .

</div>
(97)<div class='page_container' data-page=97>

- Đường kính chân vịt hạn chế Dmax.

Từ dữ liệu đã thu thập chuẩn bị giá trị của KQ = 11 936, 3*5

P

n D const

D

ρ = khi dùng đị
thị Papmiel để tính.

Thông số cần giải :

- Thông số hình học chân vịt : ae, H/D, ηp.

Các phép tính trong phần chuẩn bị.

- Cơng suất dẫn đến trục chân vịt sau khi tính đến ảnh hưởng điều kiện môi
trường, hiệu suất hộp số, hiệu suất đường trục PD = Cmt.ηhs ηdt. BHP. Trong tài liệu

này hệ số ảnh hưởng của môi trường chỉ nằm trong phạm vi Cmt = 1,0 ÷ 0,8.

- Tần suất quay chân vịt trong nước được tăng hoặc giảm ±2%, theo hướng
dẫn chung.

- Tốc độ tiến thật của chân vịt tính theo cơng thức:
Va = VT*(1 - w), tính bằng ( HL/h);

Vp = 0,5144*Va, tính bằng (m/s).

- Hệ số Bp hoặc Kn.

Bp = 602n
V
P
V
a
D
a

. hoặc

K”n = Vp
n

Vp
PD

Các phép tính tiếp theo thực hiện theo bảng 1:
Bảng 1.

Dựa vào đồ thị Taylor Dựa vào đồ thị Papmiel
Ký hiệu & công thức Đơn vị Ký hiệu & cơng thức Đơn

vị

δ = f1( Bp) - J = f1 (K”n) -

D = 0 305, * *δ V
N

a m D = Vp

J n*

m
H

D = f2( Bp, δ) -

H

D = f2( K”n, J) -
ηp = f3( Bp, δ ) - ηp = f3( K”n, J) -

T = 75

0 515
.
, .
P
V
D p
a
η

kG T = 75

</div>
(98)<div class='page_container' data-page=98>

Trường hợp đường kính chân vịt bị hạn chế sơ đồ tính sẽ giản đơn như sau.
Trên đồ thị Taylor thực hiện các bước tính :

(1) Tính Bp = 602n
V
P
V
a
D
a

. vaø δ = 101 3, . .n D

Vp

(2) Đọc từ đồ thị các giá trị : H/D = f1(Bp, δ) và ηp = f2( Bp, δ).

Khi sử dụng đồ thị Papmiel thực hiện hai bước tính:
(1) Xác định KQ = 11 936, 3*5

P

n D const

D

ρ = vaø J =

Vp

n D. = const.
(2) Đọc từ đồ thị các giá trị : H/D = f1(KQ ,J) và ηp = f2( KQ, J).

Ví dụ : Thiết kế chân vịt tàu kéo chạy biển, với vận tốc kéo VT = 7 HL/h

Các thông số vỏ tàu: L = 25m; B = 6,45m; mớn nước phía mũi dm = 2,184m;

mớn nước lái dL = 2,819m; Hệ số đầy khối trụ CP = 0,669. Lượng chiếm nước của tàu

D = 225T.

Đặc tính máy chính: BHP = 1500 PS; N = 250 v/ph; Truyền động trực tiếp.
Các hệ số dòng theo và lực hút : w = 0,230; t = 0,139.

Công suất dẫn đến trục chân vịt PD = 0,9*0,97* BHP = 1309,5 PS.

Khi tính đến ảnh hưởng dịng khơng điều hịa sau vịm lái của tàu, có thể giảm
số vịng quay lý thuyết của chân vịt 2%, như vậy tần suất quay tính tốn sẽ bằng
0,98* 250 = 245 v/ph = 4,083 v/s.

Bằng các phép thử có thể chọn chân vịt B4 của Wageningen với tỉ lệ mặt đĩa
0,55 cho các phép tính tiếp theo.

p dụng đồ thị Taylor vào tính tốn, kết quả sẽ như sau.
1. Va = VT(1 - w) = 7(1 - 0,23) = 5,39 HL/h;

2. Bp =

39
,
5
025
,
1
5
,
1309
39
,
5
245

2 × = 129,8;
3. Trên đường tối ưu tìm được δ = 409;

4. Đường kính chân vịt tính bằng (m) : D = 2,742
245
39
,
5
409
305
,

0 × × =

5. Tỉ lệ H/D = f1( Bp, δ ) = 0,557;

6. Hiệu suất chân vịt ηp = f2( Bp, δ) = 0,365;

7. Lực đẩy của chân vịt T =

39
,
5
5144
,
0
365
,
0
5
,
1309
75
×
×

</div>
(99)<div class='page_container' data-page=99>

8. Lực đẩy thực tế : Te = T(1 - t) = 10990 kG.

Thiết kế tàu làm việc kéo hoặc đẩy, theo chế độ dung hòa

Đồ thị dạng μ-σ-ϕ phù hợp cho những bài toán thiết kế chân vịt làm việc ở
chế độ nặng tải và tỏ ra rất thuận lợi khi kiểm tra đặc tính làm việc của chân vịt từ J =
0 đến Jmax.

Thiết kế chân vịt theo chế độ kéo hoặc dung hòa, đặc biệt khi thiết kế chân vịt
với đường kính hạn chế D = Dmax nên sử dụng đồ thị dạng này.

Các phép tính bổ trợ phải tiến hành trước khi tính.
Momen quay chân vịt :

Q =

n
P
N

PD × D

× 11,936

2
,
716

Các hệ số phụ thuộc vào Q, D, Vp :
Q
D
n
3
.
. ρ

μ = vaø

Q
D
Vp
5
.
. ρ
ϕ=

Từ đồ thị có thể đọc các giá trị của các thông số :
σ = f1( μ, ϕ);

H/D = f2( μ, ϕ);

ηp = f3( μ, ϕ);

Và từ đó tính sức kéo : T =
D

Q
.
2π
σ× .

Ví dụ: Thiết kế chân vịt theo chế độ dung hòa giữa hai trạng thái, chế độ chạy
tự do và chế độ kéo, cho tàu kéo biển nêu trên, lắp máy công suất nhỏ hơn.

Sức cản vỏ tàu đọc theo bảng 8.

Bảng 8: Sức cản vỏ tàu kéo đi biển.
V,

(HL/h)

6 7 8 9 10 11 12

R, (kG) 502 715 1250 2060 3110 4405 6110

Đặc tính chính của máy: BHP = 980 PS; N = 375 v/ph;
Các hệ số w = 0,152 ; t = 0,10.

</div>
(100)<div class='page_container' data-page=100>

Vòng quay chân vịt trong nước được nhận bằng 98% vòng quay định mức,
bằng 367,5 v/ph = 6,425 v/s.

Thiết kế theo chế độ dung hòa tiến hành qua ba bước:

(1) Thiết kế theo chế độ chạy tự do theo các cách đã quen thuộc , sử dụng đồ
thị Taylor hoặc Papmiel tùy ý riêng của người dùng. Khi đã xác định chân vịt theo
chế độ chạy tự do, dùng một trong các cách đã biết lập đường làm việc của chân vịt
trong hệ thống chân vịt-máy chính-vỏ tàu. Trong bước này đồ thị μ-σ-ϕ rất thích hợp
cho phần việc lập đường đặc tính chân vịt.

(2) Thiết kế chân vịt có sức kéo lớn nhất tại vận tốc kéo VT đựa vào đồ thị

μ-σ-ϕ. Xác định đường đặc tính làm việc của chân vịt trong phạm vi lớn hơn VT nên

dùng đồ thị KQ - J do các bể thử cơng bố.

(3) Chọn chân vịt dung hòa.

Một vài qui ước về tên gọi cần được thỏa thuận giữ người viết tài liệu này và

người đọc như sau. Chân vịt thiết kế cho chế độ chạy tự do trong khn khổ ví dụ này
được ký hiệu A, chân vịt thiết kế theo chế độ kéo được ký hiệu B còn chân vịt thiết
kế theo bước cuối mang ký hiệu C .

Chân vịt B4-55 được dùng trong tính tốn tiếp theo.
Bảng 2: Thiết kế chân vịt A.

TT Ký hiệu & Công thức Đơn vị Kết quả

1 Vs ( cho trước) HL/h 12

2 Vp = 0,5144.Vs.( 1 -w) m/s 5,23

3 K”n = Vp
n

Vp
PD

.4 - 1,889

4 Jopt, từ đồ thị - 0,48

5 J = 1,05Jopt - 0,504

6 D = Vp
J n.

m 1,70

7 H/D = f1(K”n, J) - 0,88

8 ηp = f2(K”n, J) - 0,55

9 T =

Vp
PD×ηp
×

75 kG 6748

</div>
(101)<div class='page_container' data-page=101>

Trong ví dụ này, để rút bớt những trình bày quá dài, đã cố tình tổ chức để sau
lần tính thứ nhất đã đạt độ chính xác cần thiết. Kết quả tính chân vịt đọc từ bảng.

Đường kính D =1,70m;
Tỉ lệ bước H/D = 0,88.

Tốc độ tàu theo chế độ chạy tự do Vs = 12 HL/H.7.

Chân vịt A có đặc tính làm việc như sau. Trong miền tốc độ nhỏ hơn 12 HL/h,
máy tàu có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho chân vịt làm việc theo chế độ momen
quay không đổi song ở tần suất thấp hơn tần suất định mức, và công suất cấp cũng
nhỏ hơn định mức. Chân vịt tiếp thu năng lượng được cấp và làm việc theo đường đặc
tính sau.

Bảng 3: Đường làm việc của chân vịt A.

TT Ký hiệu Đơn vị Kết quả tính

1 Vs HL/h 0 2 4 6 8 10

2 Vp =0,514Vs(1-w) m/s 0 0,870 1,473 2,614 3,486 4,357

3 ϕ - 0 0,483 0,967 1,451 1,935 2,418

4 μ - 4,55 4,70 4,79 5,02 5,22 5,51

5 σ - 1,22 1,20 1,18 1,16 1,14 1,12

6 n v/s 4,82 4,98 5,05 5,33 5,51 5,84

7 N v/ph 289 299 303 320 331 350

8 Te kG 6766 6655 6544 6433 6322 6200

9 Z0 = Te - R(Vs) kG - - 6244 5933 5172 2890

Thiết kế chân vịt B.
Momen quay chân vịt Q =

245
54
,
855
2
,

716 × = 1667,3 kGm.

Đường kính chân vịt , trong lần thử ban đầu được chọn bằng đường kính chân
vịt A, D = 1,70m.

Tại tốc độ VT = 6 HL/h, các hệ số μ, ϕ được tính như sau:

Q
D
n
3
.
. ρ

μ = = 6,125.0,945 = 5,776 vaø
D

Vp

5
.
. ρ

</div>
(102)<div class='page_container' data-page=102>

Từ đồ thị μ-σ-ϕ có thể đọc các giá trị sau:
H/D = 0,73; ηp = 0,33; và σ = 1,33.

Sức đẩy của chân vịt tính từ kết quả vừa nhận:
T =

D
Q
×

× π

σ 2 = 7949,3 kG, vaø Te = 7154,4 kG.

Trong miền V > VT chân vịt chỉ có thể làm việc trong chế độ mà máy chính bị

hạn chế, tức là tần suất quay không vượt quá tần suất định mức. Đường làm việc của
chân vịt như sau.

Bảng 4: Đường làm việc chân vịt B, chế độ kéo.

TT Ký hiệu Đơn vị Kết quả

1 Vs HL/h 7 8 9 10 11

2 Vp m/s 3,05 3,48 3,92 4,36 4,79

3 J=Vp

nD - 0,293 0,334 0,376 0,419 0,460

4 KQ, đồ thị - 0,028 0,026 0,024 0,022 0,021

5 ηp ,đồ thị - 0,38 0,42 0,46 0,501 0,54

6 KT=

J
KQ×ηp×2π

- 0,228 0,205 0,184 0,165 0,155

7 T=KTρn2D4 kG 7465 6712 6025 5402 5076

8 Te=T(1-t) kG 6718 6040 5422 4862 4567

Thiết kế chân vịt theo chế độ dung hòa.

Tại VT chân vịt B có sức đẩy thực tế lớn hơn sức đẩy chân vịt A dùng trong

chế độ chạy tự do. Từ tính tốn, sức kéo thực tế trên móc kéo của chân vịt B là
6655kG, của chân vịt A chỉ là 5933 kG, độ chênh lệch giữa chúng 12%.

Ngược lại, khi chạy tự do chân vịt A đưa tàu đi với vận tốc lớn nhất 12 HL/h ,
còn chân vịt B cố hết sức chỉ đưa tàu đạt vận tốc tối đa 10,9 HL/H.7.

</div>
(103)<div class='page_container' data-page=103>

Với trường hợp cụ thể này, yêu cầu đặt ra cho chân vịt tàu là khi chạy tự do
đảm bảo cho tàu phát huy tốc độ không thấp hơn 11,40 HL/h, còn khi kéo tại vận tốc
VT = 6 HL/h, sức kéo phải lớn hơn 6200 kG.

Chọn chân vịt dung hòa dựa vào đồ thị μ - ϕ. Tại VT chân vịt đang làm việc

theo chế độ momen quay không đổi, bằng momen định mức, vì vậy ϕ= Vp ρ D

Q

. .

5
=

const, còn tần suất quay chân vịt tỉ lệ thuận với μ= n ρ D

Q

. .

. Hệ số lực tỉ lệ thuận với
lực đẩy. Để giảm lực đẩy chân vịt B một lượng 5-6% như đã nêu trong đầu đề, chỉ
cần giảm hệ số lực theo tỉ lệ tương đương. Từ đồ thị có thể đọc các giá trị của H/D, η,
σ trên tọa độ : { ϕ = const; 0.95*σ }, với ϕ = 1,451 và σ = 0,95*1,29 = 1,226.

Từ đó H/D = 0,825 ; ηp = 0,35. Từ μ = 5,38 có thể tính :

n = μ/ 0,943 = 5,705 v/s vaø N = 342 v/pH.7.

Trong miền V > VT chân vịt làm việc trong chế độ tần suất quay bằng tần suất

định mức. Ngược lại tại miền V < VT máy chính và theo đó là chân vịt, làm việc theo

chế độ momen quay định mức. Đường đặc tính được trình bày tại các bảng:
Bảng 5: Đường làm việc chân vịt theo chế độ momen định mức

TT Ký hiệu Đơn vị Kết quả

1 Vs Hl/h 0 2 4 6

2 Vp =0,514Vs(1-w) m/s 0 0,870 1,473 2,614

3
Q
D
Vp
5
.
. ρ

ϕ= - 0,0 0,483 0,967 1,451

4 μ , từ đồ thị - 4,81 5,01 5,18 5,38

5 σ , từ đồ thị - 1,295 1,260 1,249 1,226
6 n =

Q
D3

μ - 5,10 5,313 5,493 5,705

7 N = 60n - 306 319 330 342

8 Te= π σ

)
1

(
.
2
t
D

Q − kG 7182 6988 6927 6799

Bảng 6: Đường làm việc chân vịt theo chế độ n = const.

</div>
(104)<div class='page_container' data-page=104>

2 Vp =0,514Vs(1-w) m/s 3,48 3,92 4,36 4,79
3 J =

nD

Vp - 0,334 0,376 0,419 0,460

4 KQ .10 , từ đồ thị - 0,328 0,31 0,285 0,27

5 ηp , từ đồ thị - 0,41 0,442 0,48 0,53

6 K

T =

J

KQηp2π - 0,253 0,229 0,208 0,195

7 Te=KTρn2D4(1-t) kG 7426 6748 6151 5746

3. Thiết kế chân vịt trong ống đạo lưu 
Hệ thống ống-chân vịt.

Một trong những biện pháp nâng cao sức đẩy của chân vịt là sử dụng hệ thống
ống đạo lưu với chân vịt. Trong hệ thống này chân vịt tàu thủy được đặt trọn bộ trong
ống trụ, quay trong ống và cùng với ống tạo lực đẩy thường lớn hơn chân vịt đứng
riêng lẻ. Mặt cắt ngang của ống đạo lưu kết cấu hình vành khuyên. Chiều dầy vành
khun có thể có giá trị khơng đổi hoặc có kết cấu khơng đối xứng qua trục dọc. Mặt
cắt dọc ống cho phép chúng ta quan sát thành ống dưới dạng frofil cánh máy bay.

Bộ phận quan trọng của hệ thống là chân vịt trong ống. Đây có thể là chân vịt
bước cố định, chân vịt bước thay đổi. Trong những trường hợp đặc biệt, ví dụ trên tàu
phóng mìn và các tàu làm nhiệm vụ đặc biệt trong quân đội, chân vịt trong ống phải
là loại cánh quay ngược chiều nhau. Từ kỹ thuật bằng tiếng Anh dùng chỉ chân vịt
trong hệ thống này thường được viết là ducted propeller, propeller in nozzle. Những 
năm đầu mới đưa vào ứng dụng chân vịt trong ống thường được gọi là “chân vịt trong
ống Kort” để ghi công lao của công ty Kort trong lãnh vực này. Ban đầu chân vịt
trong ống chỉ dùng cho những trường hợp làm việc của chân vịt nặng, trong chế độ
kéo tàu hay kéo lưới trên tàu đánh cá. Sức kéo của chân vịt trong ống Kort có thể cao
hơn sức kéo chân vịt không ống đến 30% tại chế độ kéo hoặc đến 50% cao hơn khi
ủi bãi.

</div>
(105)<div class='page_container' data-page=105>

Hình 4 Các dạng ống đặc trưng.

a- ống tăng tốc; b - ống thuận cả hai chiều trước và sau 
c - ống tăng tốc với “rãnh thoát Hannan ”; d- ống giảm tốc.

Profil mặt cắt dọc ống tăng tốc có mặt lồi quay vào trong, mép dầy nằm về
hướng tiến của thân tàu. Miệng hút nằm trước, thường có diện tích lớn hơn diện tích

miệng xả nằm sau. Diện tích tính tốn thường gọi là diện tích mặt cắt ngang của ống
nằm khu vực giữa tàu, tại vị trí đặt chân vịt. Các đặc trưng hình học chính của ống
được chỉ rõ trên hình 5.

Hình 5. Chân vịt trong ống đạo lưu.

L - chiều dài ống. Trong thực tế thường sử dụng tỷ lệ giữa chiều dài và đường
kính ống làm chiều dài tương đối ln = L

Dn , trong đó chỉ số n dùng chỉ ống đạo lưu.
C - độ hở giữa đầu cánh chân vịt và mép trong ống. Tỷ lệ giữa C và D gọi là
độ hở tương đối, cn = C

Dn .

</div>
(106)<div class='page_container' data-page=106>

Cy = Ay/A - tỷ lệ giữa diện tích miệng xả với diện tích mặt cắt ngang ống.
Các hệ số trên thường nằm trong phạm vi:

ln = L

Dn = 0,5 ÷ 0,9
cn = C

Dn = 0,005 ÷ 0,01
tn = 0,11 ÷ 0,14

Cx = 1,15 ÷ 1,50
Cy = 1,0 ÷ 1,15

Mặt cắt ngang các ống thông dụng đối xứng qua trục. Tuy nhiên để tăng những

tính năng cần thiết cho mỗi loại tàu, ống được sản xuất dưới dạng không đối xứng qua
trục. Có ống dầy thành trên, mỏng dưới, có ống khơng đối xứng phân bố trước sau.

Hình 6 trình bày ba dạng ống thường dùng trên tàu kéo: 1 - dạng giản đơn,
chân vịt cánh cụt tương tự chân vịt Kaplan, 2 – ống số 7 van Mannen, chân vịt seri B
Wageningen, 3 – ống 19a, Wageningen, chân vịt Kaplan.

Hình 6. Hình 7.

Trong các chế độ làm việc nặng hiệu suất động lực của hệ thống ống-chân vịt
cao hơn hiệu suất chân vịt khơng nằm trong ống bao. Điều này có thể giải thích như
sau. Trong thành phần lực đẩy của hệ thống, ngoài lực đẩy Tcv do chân vịt tạo ra cịn

có thành phần bổ sung lực đẩy Tn, tác động cùng hướng với Tcv, do ống đạo lưu dưới

</div>
(107)<div class='page_container' data-page=107>

cản, thông thường lớn hơn khoảng 25 đến 30 lần, do vậy lực thành phần từ dL lên
trục dọc ống lớn hơn lực thành phần của dD trên cùng trục. Tổng hợp hai lực vừa nêu
, với ống có kết cấu hợp lý giá trị của dTn = ( dL - dD)x sẽ mang giá trị dương, và có

xu hướng đẩy tàu về trước. Tổng cộng tất cả lực thành phần dTn chúng ta nhận được

lực đẩy bổ sung Tn. Lực đẩy của hệ thống ống-chân vịt được xét dưới dạng:

T = Tcv + Tn.

Trong mấy thập kỷ qua, sau hệ thống Kort thành công ở Deutschland, các nhà
nghiên cứu chân vịt tại Netherlands đã đưa ra hàng loạt mơ hình của hệ thống
ống-chân vịt làm việc có hiệu quả. Nhiều cơng trình đã được cơng bố rộng rãi, có thể tìm
thấy trong các tài liệu tham khảo. *)

Các ống được thí nghiệm tại Wageningen mang số hiệu sau.

Ống mang số từ 2 đến 11 có tỷ lệ L/Dn = 0,5 ÷ 0,83, tn = 0,125. Chân vịt dùng

trong ống là chân vịt nhóm B , bốn cánh. Ống số 18 đến 20 làm theo tỷ lệ L/Dn = 0,5,

tn = 0,125, dùng chân vịt K.4-55.

Từ ống 19 các chuyên gia Netherlands đã cải biên, thay đổi kích thước hình
học và đưa chân vịt cánh họ Kaplan vào cùng làm việc. Cần nói rõ thêm, cánh họ
Kaplan nguyên thủy dùng trong ngành chế tạo bơm, khi cùng làm việc với ống 19 cải
tiến , tức là ống 19A, đã trở thành cánh chân vịt mà khơng cần biến đổi nhiều. Đặc
tính của nhóm ống mang tên chung 19A như sau. Tỷ lệ chiều dài trên đường kính 0,5,
tỷ lệ t/b = 0,125. Profil mặt cắt ống mang dáng dấp profil cánh máy bay, được trình
bày tại bảng dưới đây. Chân vịt được dùng trong thí nghiệm cùng ống 19A gồm chân
vịt 3 cánh và 4 cánh Ka-3.50, Ka-3.65, Ka-4.55. Với chân vịt bốn cánh Ka-4.70 các
thí nghiệm được tiến hành tồn diện, thử trong điều kiện tiến, lùi, quay trở và tiến
hành cả thí nghiệm làm máy đẩy góc phương vị, phục vụ quay tàu.

Trong ống 19A còn tiến hành thí nghiệm chân vịt Kaplan 5 cánh Ka-5.75 và
chân vịt nhoùm B Wageningen B.4.70.

Ống số 37 cũng là một thành công của Netherlands trong công cuộc phát triển
kiểu chân vịt trong ống. Trong ống 37 tiến hành lắp đặt chân vịt Ka-4.70 làm đủ các
việc như thí nghiệm với ống 19A cùng Ka-4.70.

Các ống mang số từ 30 đến 36 được lắp chân vịt Kd-5.100.

Toạ độ mặt cắt dọc ống 19A được giới thiệu tại bảng 7, toạ độ của ống 37 trình
bày tại bảng 8

</div>
(108)<div class='page_container' data-page=108>

ln = L

Dn = 0,5 ; tn =
t

b = 0,125; Cx = 1,35 ; Cy = 1,14

L.E.

x/L 0 0,0125 0,025 0,050 0,075 0,100 0,150 0,200 0,250
yl/L 0,1825 0,1466 0,1280 0,1087 0,0800 0,0634 0,0387 0,0217 0,0110

yu/L - 0,2072 0,2107 0,2080 Đường thẳng

T.E
x/L 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,0
yl/L 0,0048 0 0 0 0,0029 0,0082 0,0145 0,0186 0,0236

yu/L Đường thẳng 0,0363

Baûng 8: OÁng 37

L.E.

x/L 0 0,0125 0,025 0,050 0,075 0,100 0,150 0,200 0,250
yl/L 0,1833 0,1500 0,1310 0,1000 0,0790 0,0611 0,0360 0,0200 0,0100

yu/L 0,1833 0,2130 0,2170 0,2160 Đường thẳng

T.E
x/L 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,0
yl/L 0,0040 0 0 0 0,0020 0,0110 0,0380 0,0660 0,1242

yu/L Đường thẳng 0,1600 0,1242

Chân vịt họ Kaplan.

Chân vịt họ Kaplan xuất xứ từ các cánh bơm họ Kaplan, được chuyển hóa sang
tàu thủy. Những chân vịt được thử nghiệm, dùng cho ngành tàu mang tên Ka , được

giới thiệu dưới đây.

</div>
(109)<div class='page_container' data-page=109>

r
R
b
bmax
b
b
1
max
b
b
2
max
t
D
max

0,2 67,15 30,21 36,94 4,00

0,3 76,59 36,17 40,42 3,52
0,4 85,19 41,45 43,74 3,00

0,5 93,01 45,99 47,02 2,45

0,6 100 49,87 50,13 1,90
0,7 105,86 52,93 52,93 1,38
0,8 110,08 55,04 55,04 0,92
0,9 112,66 56,33 56,33 0,61
1,0 122,88 56,44 56,44 0,50

Chiều rộng cánh tại r/R =0,6 tính theo cơng thức bmax = 1 969 1

0
, * *
Z
A
A
e .

Chieàu dầy ảo của cánh : t0 = 0,049*D.

Toạ độ các profil cánh đọc tại bảng 10.
Bảng10.

r/R Từ điểm dầy nhất đến mép thoát, % Từ điểm dầy nhất đến mép dẫn, %

100 80 60 40 20 20 40 60 80 90 95 100
MẶT HÚT

0,2 - 38,23 63,65 82,40 95,00 97,92 90,83 77,19 55,00 38,75 27,40 -
0,3 - 39,05 66,63 84,14 95,86 97,63 90,06 75,62 53,02 37,87 27,57 -
0,4 - 40,56 66,94 85,69 96,25 97,22 88,89 73,61 50,00 34,72 25,83 -
0,5 - 41,77 68,59 86,42 96,60 96,77 87,10 70,46 45,84 30,22 22,24 -
0,6 - 43,58 68,26 85,89 96,47 96,47 85,89 68,26 43,58 28,59 20,44 -
0,7 - 45,31 69,24 86,33 96,58 96,58 86,33 69,24 45,31 30,79 22,88 -
0,8 - 48,16 70,84 87,04 96,76 96,76 87,04 70,84 48,16 34,39 26,90 -
0,9 - 51,75 72,94 88,09 97,17 97,17 88,09 72,94 51,75 38,87 31,87
1,0 - 52,00 73,00 88,00 97,00 97,00 88,00 73,00 52,00 39,25 32,31 -

MẶT ĐẨY

</div>
(110)<div class='page_container' data-page=110>

0,4 9,17 2,36 0,56 - - - 0,42 1,39 2,92 3,89 4,44 13,47
0,5 6,62 0,68 0,17 - - - 0,17 0,51 1,02 1,36 1,53 7,81

Ngoài các ống của Netherlands, các nước khác cũng có riêng ống của mình.
Với bạn đọc quen tài liệu của Nga có thể sử dụng ống số 6 thử tại Nga sau đây làm
tài liệu thiết kế.

Bảng 11: Ống số 6 ( tài liệu Nga)
ln = L

Dn = 0,6; tn =
t

b = 0,125; Cx = 1,30 ; Cy = 1,12

L.E.

x/L 0 0,0125 0,025 0,050 0,075 0,100 0,150 0,200 0,30

yl/L - - 0,050 0,040 0,0315 0,0250 0,0150 0,0075 0,0

yu/L - - 0,0567 0,0792 0,0958 0,1055 0,1192 0,1267 0,1259

T.E
x/L - 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,0
yl/L - 0 0,0030 0,0085 0,0140 0,085 0,0240 0,0270 0,030

yu/L - 0,1167 0,1017 0,0820 0,0625 0,0425 0,0225 0,0133 0,0033

Có mặt ống đạo lưu tại vùng đi tàu làm cho dịng chảy tại khu vực này khác
với đường dòng bao tàu không trang bị ống đạo lưu. Ống đạo lưu trong một chừng
mức nhất định đã nắn đường dịng, làm thay đổi một số đặc tính lực thủy động. So với
dòng chảy qua cánh chân vịt khơng nằm trong ống, dịng chảy qua cánh chân vịt bị
nằm trong ống có vận tốc tương đối và tuyệt đối lớn hơn vì sự hạn chế của khe hở rất
nhỏ giữa đầu cánh và thành trong của ống. Vận tốc nhanh hơn này trong rất nhiều
trường hợp tạo ra lợi thế cho hệ thống đẩy loại này: lực đẩy của hệ thống lớn hơn lực
đẩy chân vịt riêng lẻ nhờ nâng cao hiệu suất chân vịt trong dòng. Khe hở bé cịn có
tác dụng ngăn phần lớn dịng chảy của nước từ mặt đẩy đến mặt hút qua đầu cánh,
và điều này cũng góp phần nâng cao lực đẩy chân vịt.

Dùng ống đạo lưu cố định làm cho tính quay trở của tàu có kém hơn so với
trường hợp khơng có ống. Để khăùc phục tình trạng này diện tích bánh lái cho tàu kiểu
này cần được tăng thêm khoảng 20% đến 30%. Trường hợp dùng ống đạo lưu quay,
vấn đề ăn lái khơng cần thiết đặt ra vì bản thân quay đạo lưu đã có tác dụng hướng
dịng thốt và đồng thời tạo lực đẩy ngang tàu trong quá trình quay tàu.

Hiệu quả sử dụng hệ thống ống, theo quan niệm của những nhà nghiên cứu
đầu thế kỷ XX , phụ thuộc vào hệ số tải σT = T/(ρV2A) hoặc BP. Với hệ số tải nhỏ

σT < 2,5 sử dụng hệ thống ống-chân vịt không đưa lại lợi thế về mặt hiệu suất, có

</div>
(111)<div class='page_container' data-page=111>

Bp > 40, hệ thống ống-chân vịt phát huy đầy đủ thế mạnh. Chính vì vậy ống đạo lưu
khi ra đời đã tìm thấy nơi ứng dụng trên tàu kéo, tàu đẩy, tàu kéo lưới tàu đánh cá,
hình 8. Những ghi chú gốc tại hình do bể thử Wageningen đưa ra được hiểu như sau:
Twin-screw ships – tàu hai chân vịt, Bulk carriers – tankers – chỉ tàu chở hàng rời và 
tàu dầu, Cargo/container ships – tàu hàng khô và tàu chở hàng thùng. Các loại tàu 
này chúng tôi đề cập trong “Thiết kế tàu chuyên dùng”, tập I. Điều chúng ta quan
tâm, tàu kéo – Tugs nên được trang bị ống đạo lưu và chân vịt trong ống nếu hệ số Bp
lớn hơn 70.

Đường kính chân vịt trong ống bé hơn khoảng 10% so với chân vịt cùng kiểu,
song không nằm trong ống. Những chân vịt lớn, khi giảm 10% đường kính sẽ giảm
được lượng vật liệu đáng kể. Điều quan trọng cần đề cập khi dùng hệ thống ống-chân
vịt trên tàu là, theo phân bổ lực ghi trong công thức T = Tcv + Tn, đường trục chân vịt

chỉ trực tiếp hứng chịu lực đẩy Tcv, thành phần còn lại Tn, truyền thẳng vào thân tàu.

Điều này giảm áp lực cho hệ trục và cả cho máy chính, đảm bảo an tồn cao hơn cho
máy.

Đặc tính thủy động lực hệ thống ống-chân vịt.

Các đường đặc tính thủy động lực chân vịt trong ống , cùng đặc tính thủy động
lực của ống được xác lập tại bể thử , được ghi lại dướ dạng các đồ thị.

Hệ số lực đẩy của ống-chân vịt:
KT = T

n D

ρ. 2. 4 (7.20)

Hệ số lực đẩy của riêng ống:
KT n = T

n D
n

ρ. .2 4 (7.21)

KT = KT cv + KT n. (7.22)

Hệ số momen quay:
KQ = Q

n D

ρ. 2 5 (7.23)

Hệ số vận tốc tiến:
J Vp

n D

=
.

</div>
(112)<div class='page_container' data-page=112>

Hình 9. Phạm vi làm việc chân vịt trong ống

Đường đặc tính KT -ηP -J , KTn-ηP-J và KQ -ηP -J được trình bày tại các hình

dưới. Đường đặc tính trên khi được xử lý trên máy tính, có thể viết chúng dưới dạng
hàm của tỷ lệ P/D và J như sau.

n
m

m n m n

T D J

P
A
K ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=

∑∑

= = + +
6
0
6

0 ( 1)( 1)

n
m

m n
n
m
Tn J
D
P
B
K ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=

∑∑

= = + +
6
0
6
0
)
1
)(
1
(
n
m

m n m n

Q D J

P
C
K ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=

∑∑

= = + +
6
0
6

0 ( 1)( 1)

Các hệ số Ai, Bi, Ci , i = 1, 2, ,3 ...., 49 đọc từ các bảng tại sách đã dẫn.

Thiết kế chân vịt trong ống đạo lưu.

Các phép tính tiếp theo thực hiện cho chân vịt họ Ka, trong ống 19A hoặc 37.
Các hệ số dòng theo w’ và hệ số lực hút t’ khi áp dụng cho chân vịt trong ống,
tính theo cơng thức:

Tàu một chân vịt : w’ = 0,7.w;

</div>
(113)<div class='page_container' data-page=113>

t’ = t.

trong đó w, t là các hệ số tương ứng, tính cho trường hợp chân vịt khơng nằm

trong ống.

Thông thường các hệ số vừa nêu nằm trong phạm vi sau:

w’ t’

tàu kéo một chân vịt 0,15 ÷ 0,20 0,12 ÷ 0,16
tàu kéo hai chân vịt 0,07 ÷0,1 0,10 ÷ 0,12

Để tránh sủi bọt cho cánh, tỷ lệ diện tích mặt đĩa chân vịt cần lớn hơn giá trị
tối thiểu sau:

)
.
.
4
,
0
.
(
.
245
3

0 nD p γ H p Dγ

P
A
A
d

S
a
D
e
−
−
+
×
=

trong đó: PD - công suất dẫn đến trục chân vịt, (PS),

n - tần suất quay chân vịt, (v/s),
D - đường kính chân vịt, (m),
pa - áp suất khí quyển, (kG/m2),

HS - chiều sâu đến trục chân vịt, (m),

γ - trọng lượng riêng của nước, (kG/m3),

pd - áp suất hơi bão hòa, (kG/m2).

Ví dụ thiết kế : Thiết kế chân vịt trong ống đạo lưu cho tàu kéo ven bờ, có các
đặc tính sau. Vận tốc kéo VT = 7 HL/h; Máy chính: Máy diesel kiểu 6L350PN với

cơng suất định mức BHP = 980PS, vòng quay trục cơ N = 375 v/ph;
Chiều chìm đến trục chân vịt Hs = 2,20m;

Sức cản vỏ tàu đọc theo bảng 12 dưới đây.
Bảng 12

Vận tốc tàu, (HL/h) 6,45 8,07 9,68 11,3 12,9

Sức cản R, (kG) 1372 2301 3637 5703 9279

Công suất kéo tàu EPS, (PS) 60,7 127,4 241,5 442 821
Hệ số dòng theo w’ = 0,15; hệ số lực hút t’= 0,10.

Chân vịt được chọn thuộc họ Kaplan, 4 cánh, nằm trong ống 19A.

</div>
(114)<div class='page_container' data-page=114>

Công suất dẫn đến trục chân vịt PD = 0,86. PB = 843 PS; Vòng quay chân vịt

khi làm việc trong hệ thống với vỏ tàu, máy chính được giảm 2% , và N =0,98.375v/p
= 367,5 v/ph, hoặc có thể tính tiếp n = 6,125 v/s.

Vận tốc tiến của chân vịt khi kéo : Va = VT.(1-w’) = 5,95 HL/h.

Vp = 0,5144. Va = 3,06 m/s.
Hệ số Bp :

2
,
121
95
,
5
.
025
,
1

.
76
75
.
843
95
,
5
5
,
367
2 =
=
Bp

Sử dụng hệ số Bp để chọn δopt , trên đồ thị chân vịt Ka-4.55 và Ka-4.70, cho

các phép tính tiếp theo . Kết quả tính đọc theo bảng sau.

Baûng 13

Ký hiệu Đơn vị Ka-4.55 Ka-4.70
δopt, đọc từ đồ thị - 350 335

δ = 0,98.δopt - 343 328,3

P/D - 0,89 0,96

D = 0,3048.δ.Va
N

m 1,69 1,62

Tỷ lệ mặt đĩa cần thiết nhằm tránh sủi bọt tính theo cơng thức (7.25). Với chân
vịt Ka-4.55 D = 1,69m tỷ lệ này bằng 0,60, với chân vịt Ka-4.70 đường kính D =
1,62m tỷ lệ AE/A0 = 0,68. Trong trường hợp này chọn tỷ lệ mặt đĩa 0,70 gần với 0,68

vừa nêu, và chân vịt Ka-4.70 tiếp tục được sử dụng trong tính toán.

Tại vận tốc nhỏ hơn VT = 7 HL/h chân vịt làm việc ở chế độ momen quay định

mức, Q = const, đặc tính động lực của hệ thống ống-chân vịt tính cho hai trường hợp
giới hạn Vs = 0 và Vs = VT = 7 HL/h như sau. Trong bảng tính tiếp theo sử dụng các

đường đặc tính thủy động lực KT, KTn , KQ cho chân vịt Ka-4.70 do Wageningen cơng

bố.

Bảng 14: Đặc tính của chân vịt tại chế độ ủi bãi và tại VT.

TT Ký hiệu và công thức Đơn vị Kết quả tính

1 Vs, cho trước HL/h 0 7

2 Vp = 0,5144.Vs.(1-w) m/s 0 3,0607
3 J = Vp

n D
Vp

. = 9 922,

- 0 0,3085

4 KT, đọc từ đồ thị - 0,48 0,325

</div>
(115)<div class='page_container' data-page=115>

6 KQ, đọc từ đồ thị - 0,0395 0,0376

7 KT* = KT - 0,3KTn - 0,410 0,292

n = Q
D KQ
ρ. 5.

v/s 5,97 6,125

TE = (1-t).

D
Q
K
K

Q

T * kG 9474 7096

10 Z0 = TE - R kG 9474 5516

Tại các chế độ làm việc với vận tốc khai thác lớn hơn VT = 7HL/h, chân vịt

làm việc theo tình trạng n = const. Đường đặc tính chân vịt trong trường hợp này như
sau.

Bảng 15: Đường làm việc của chân vịt tại Vs > VT.

Ký hiệu&cơng thức Đon vị Kết quả tính

Vs, gán dữ liệu HL/h 8 9 10 11 12

Vp= 0,5144Vs(1-w) m/s 3,498 3,935 4,372 4,81 5,247
J = 0,1008Vp - 0,352 0,397 0,440 0,485 0,529
KT , đọc từ đồ thị - 0,300 0,280 0,250 0,220 0,196

Ktn , đọc từ đồ thị - 0,096 0,076 0,062 0,051 0,036

KQ , đọc từ đồ thị - 0,035 0,034 0,0323 0,031 0,029

KTn* = KT - 0,3*KTn - 0,271 0,258 0,231 0,205 0,185

Te = KT*ρn2D4(1-t) kG 6586 6270 5614 4982 4496

PT =

75
)

1
( t
TeVp
−

PS 341,4 365,6 363,6 355 349,5

ηP =

π
2
* J
K
K
Q

T - 0,434 0,482 0,500 0,510 0,537

P = PT

P r t hs

η ξ χ η η. . . .

PS 914,7 881,7 845,6 809,4 756,8
Kích thước đường bao cánh và tọa độ các profil tính theo chỉ dẫn của tác giả
nhóm chân vịt Kaplan.

r/R B1 B2 Btb B4 tmax

[ mm ]

</div>
(116)<div class='page_container' data-page=116>

0.60 278 280 558 279 30.8
0.70 295 295 591 0 22.4
0.80 307 307 614 0 14.9
0.90 316 314 630 0 9.9
1.00 315 315 630 0 8.1
Giải thích:

B1 : từ trục đến mép thoát
B2 : từ trục đến mép dẫn
B4 : từ mép dẫn đến điểm tmax

Profil các mặt cắt

Đến mép thoát Đến mép dẫn

r/R 100 80 60 40 20 ! 20 40 60 80 90 95 100
M a t h u t

0.2 * 24.8 41.2 53.4 61.6 63.5 58.9 50.0 35.6 25.1 17.8 *
0.3 * 22.3 38.0 48.0 54.7 55.7 51.4 43.1 30.2 21.6 15.7 *
0.4 * 19.7 32.5 41.6 46.8 47.2 43.2 35.8 24.3 16.9 12.6 *
0.5 * 16.6 27.2 34.3 38.3 38.4 34.6 28.0 18.2 12.0 8.8 *
0.6 * 13.4 21.0 26.4 29.7 29.7 26.4 21.0 13.4 8.8 6.3 *
0.7 * 10.1 15.5 19.3 21.6 21.6 19.3 15.5 10.1 6.9 5.1 *
0.8 * 7.2 10.6 13.0 14.4 14.4 13.0 10.6 7.2 5.1 4.0 *
0.9 * 5.1 7.2 8.7 9.6 9.6 8.7 7.2 5.1 3.8 3.1 *
1.0 * 4.2 5.9 7.1 7.9 7.9 7.1 5.9 4.2 3.2 2.6 *
M ặ t đ ẩ y

0.2 13.0 4.7 1.1 0.1 0.0 0.1 0.9 2.8 6.8 10.4 13.4 21.6
0.3 7.9 2.6 0.6 0.0 0.0 0.1 0.5 1.6 3.5 4.7 5.9 12.1
0.4 4.5 1.1 0.3 0.0 0.0 0.0 0.2 0.7 1.4 1.9 2.2 6.5
0.5 2.6 0.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 3.1

Kích thước ống đạo lưu số 19A dùng trong hệ thống ống-chân vịt.
Chiều dài ống L = 0,5 D =0,81m = 810mm.

Khe hở giữa đầu cánh và thành trong của ống C = 0,005D = 8mm.
R+C = 810 + 8 = 818mm.

Toạ độ profil mặt cắt dọc ống đọc từ bảng 16 sau.
Bảng 16

L.E.

x/L 0 0,0125 0,025 0,050 0,075 0,100 0,150 0,200 0,250
yl/L 147,8 118,7 103,7 88,0 64,8 51,3 31,3 17,6 8,9

</div>
(117)<div class='page_container' data-page=117>

T.E
x/L 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,0
yl/L 3,9 0 0 0 2,3 6,6 11,7 15,0 19,1

yu/L Đường thẳng ±51,5

Hình 10. Chân vịt Kaplan Ka-4.70

Kết thúc phần này bạn đọc xem thêm cách bố trí hệ thống đạo lưu quay trên
tàu kéo biển, hình 11, hình 12 và tiếp đó kết cấu tiêu biểu của ống trên tàu cỡ nhỏ,

hình 13.

</div>
(118)<div class='page_container' data-page=118>

Hình 12 Bố trí ống đạo lưu và chân vịt trong ống sau tàu kéo 
Kết cấu ống đạo lưu trình bày tại hình 13.

</div>
(119)<div class='page_container' data-page=119>