Кіріспе
Пайдалану кезінде олардың қанаттарының бұрылысын реттеуге мүмкіндік беретін қанаттары бар винт. Теңіздік қозғалтқыштарда, айнымалы қанат бұрылысы бар винт – бұл қанаттары ұзын осі бойынша бұрылып, қанаттардың бұрылысын өзгертуге арналған винт түрі. Кері бұрылысқа ие винттер – яғни, қанат бұрылысын теріс мәнге орнатуға болатын винттер – бұрандалау немесе артқа қарай жүру үшін кері итеру күшін де тудыра алады, бұл винт білігінің айналу бағытын өзгерту қажеттігін жояды. Басқарылатын қанат бұрылысы бар винт (CPP) айналу жылдамдығы мен жүктеме жағдайларының барлық диапазонында тиімді жұмыс істей алады, себебі оның қанат бұрылысы қозғалтқыш өндіре алатын максималды қуатты сіңіру үшін реттеледі. Толық жүктелген кемеге бос кемеге қарағанда көбірек қозғалтқыш қуаты қажет. Винт қанаттарын оңтайлы бұрылысқа келтіру арқылы жоғары тиімділікке қол жеткізуге болады, соның салдарынан отын үнемделеді. VPP бар кеме тұрған жерден жылдамдыққа ие болуы мүмкін және жылдамдықты тиімді түрде төмендетуге болады, бұл тоқтауды жылдам және қауіпсіз етеді. Сондай-ақ, су ағынын рульге бағыттап, кеменің маневрлеу қабілетін жақсартады. Дегенмен, тұрақты қанатты винт (FPP) CPP-ге қарағанда арзан және сенімді. Сонымен қатар, FPP белгілі бір айналу жылдамдығы мен жүктеме жағдайы үшін CPP-ге қарағанда тиімдірек. Сәйкесінше, әдетте стандартты жылдамдықпен жұмыс істейтін кемелерде (мысалы, ірі көлемді тасымалдаушылар, танкерлер және контейнер тасымалдаушылар) сол жылдамдыққа оңтайландырылған FPP орнатылады. Ал, керісінше, каналдық қайықта екі себептен FPP болады: жылдамдық 4 миль/сағатқа дейін шектелген (канал жағалауын қорғау үшін), және винт берік болуы керек (су астындағы кедергілерге тап болғанда). Орташа немесе жоғары жылдамдықты дизельдік немесе бензиндік қозғалтқыштармен жабдықталған кемелер, қозғалтқыш қуатын оптималды винт жылдамдығына дейін төмендету үшін редукторды пайдаланады, бірақ үлкен, төмен жылдамдықты дизельдер, олардың круиздік айналымдары 80-120 аралығында, әдетте тікелей жетекті және тікелей кері айналуға ие қозғалтқыштармен жұмыс істейді. FPP жабдықталған кеме кері айналу үшін кері редукторды немесе кері айналуға ие қозғалтқышты қажет етеді, ал CPP кемесіне мұндай қажеттілік болмайды. Үлкен кемелерде CPP қанаттарының орнын басқару үшін гидравликалық жүйе қажет. FPP-мен салыстырғанда, CPP кері бағытта тиімдірек, себебі қанаттардың алдыңғы жиектері кері айналымда да өз орнында қалады, сондықтан гидродинамикалық көлденең қима пішіні алға жылдамдық үшін оңтайлы және кері операция үшін жеткілікті. 1970 жылдардың ортасында Югославиядағы Ульяник кеме жасау шебі CPP-мен жабдықталған төрт VLCC (супертанкер) жасады – бір танкер және үш кен/мұнай тасымалдаушысы, олардың әрқайсысы екі 20 000 а.к. B&W дизельдік қозғалтқыштарымен жабдықталған, тікелей Kamewa айнымалы қанатты винттерін жетекті ететін. Құрылыс құнының жоғары болуына байланысты бұл кемелердің ешқайсысы өмірлік кезеңінде пайда әкелген жоқ. Бұл кемелер үшін тұрақты айнымалы қанатты винттер көбірек сәйкес келер еді. Басқарылатын қанат бұрылысы бар винттер әдетте порттық немесе мұхиттық буксирлерде, дредждерде, круиздік кемелерде, паромдарда, жүк кемелерінде және ірі балық аулау кемелерінде қолданылады. CPP-тің дамуына дейін кейбір кемелер тапсырмаға байланысты «жылдамдық дөңгелегі» және «қуат дөңгелегі» винттерін ауыстырып отыратын. Қазіргі VPP конструкциялары 44 000 кВт (60 000 а.к.) дейін қуатты қабылдай алады.
In marine propulsion, a variable pitch propeller is a type of propeller with blades that can be rotated around their long axis to change the blade pitch. Reversible propellers—those where the pitch can be set to negative values—can also create reverse thrust for braking or going backwards without the need to change the direction of shaft revolution. A controllable pitch propeller (CPP) can be efficient for the full range of rotational speeds and load conditions, since its pitch will be varied to absorb the maximum power that the engine is capable of producing. When fully loaded, a vessel will need more propulsion power than when empty. By varying the propeller blades to the optimal pitch, higher efficiency can be obtained, thus saving fuel. A vessel with a VPP can accelerate faster from a standstill and can decelerate much more effectively, making stopping quicker and safer. A CPP can also improve vessel maneuverability by directing a stronger flow of water onto the rudder. However, a fixed pitch propeller (FPP) is both cheaper and more robust than a CPP. Also, an FPP is typically more efficient than a CPP for a single specific rotational speed and load condition. Accordingly, vessels that normally operate at a standard speed (such as large bulk carriers, tankers and container ships) will have an FPP optimized for that speed. At the other extreme, a canal narrowboat will have a FPP for two reasons: speed is limited to 4 mph (to protect the canal bank), and the propeller needs to be robust (when encountering underwater obstacles). Vessels with medium or high speed diesel or gasoline engines use a reduction gear to reduce the engine output speed to an optimal propeller speed—although the large low speed diesels, whose cruising RPM is in the 80 to 120 range, are usually direct drive with direct reversing engines. While an FPP equipped vessel needs either a reversing gear or a reversible engine to reverse, a CPP vessel may not. On a large ship the CPP requires a hydraulic system to control the position of the blades. Compared to an FPP, a CPP is more efficient in reverse as the blades' leading edges remain as such in reverse also, so that the hydrodynamic cross sectional shape is optimal for forward propulsion and satisfactory for reverse operations. In the mid 1970s, Uljanik Shipyard in Yugoslavia produced four VLCCs with CPPs – a tanker and three ore/oil carriers – each powered by two 20,000 bhp B & W diesel engines directly driving Kamewa variable pitch propellers. Due to the high construction cost none of these vessels ever returned a profit over their lifetimes. For these vessels, fixed variable pitch propellers would have been more appropriate. Controllable pitch propellers are usually found on harbour or ocean going tugs, dredgers, cruise ships, ferries, cargo vessels and larger fishing vessels. Prior to the development of CPPs, some vessels would alternate between "speed wheel" and "power wheel" propellers depending on the task. Current VPP designs can tolerate a maximum output of 44000 kW (60,000 hp).
Желкенді қайықтар
Желкенмен немесе моторлы желкенмен теңізге шыққанда, жалғыз желкенмен жүргенде кедергінің азаюына қол жеткізеді. Ұшақ пропеллері сияқты, теңіздік VPP-ні де "қосқынды" етуге болады, бұл қозғалтқышты пайдаланбай желкенде жүргенде суға ең аз қарсылықты қамтамасыз етеді. VPP моторлы желкенде (яғни қозғалтқыш пен желкеннің бірдей қолданылуы) ерекше пайдалы, себебі VPP желдің әсерін ескеру үшін қалыңдатылуы мүмкін. Егер пропеллер "қалыпты" күйде қалса, ол тым жұқа болады және қозғалтқыштың пайдасы шамалы болады; бірақ пропеллерді қалыңдату арқылы қозғалтқыш пайдалы итергіш күш береді, нәтижесінде жылдамдық артады, ал желкеннің қарсылығының есесінен жанар май шығыны азаяды.