Column:与太爺の世迷言( 2002/12/9 現在 )ポッド型推進システム解説


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ポッド型推進システム解説

概要

 ポッド型推進システムは、ポッドと呼ばれる昔のマブチの水中モーターのような形状
の入れ物の中に収納したモーターによりプロペラを回転させる推進システムであり、通
常ポッドは360度回転させることが可能です。ポッド型推進システムの第1号はフィンラ
ンドの電気機器メーカーABBとKvaener Masa-Yardsが開発したAzipodになります。
 このポッド型推進システムは、当初砕氷船への搭載を想定して1980年代半ばに考案さ
れ、1990年に初めて船舶に搭載されました。1993、1995年に載貨重量1,600トン耐氷タン
カー2隻に搭載されましたが、その目を見張る成果に基づき、1998年、Carnival Cruise
Linesが大型クルーズ船"Elation"に搭載し、貨物船などのへの新たなマーケットでも注
目を集めるようになりました。

 Elationには、同型船で搭載されたモーター、プロペラ軸、舵システム及び3台のスラ
スターに代わって、14MWのAzipodシステム2基が搭載されました。Elationの海上試運
転では、このポッド型推進システムが、船舶の経済性と操船性を大幅に向上させたことが
証明され、最大速力で旋回した場合、旋回半径は30%減少し、全力後進も操船性能を失
うことなく実施することができました。また、エネルギー効率は8%向上し、一週間あた
り最大40トンの燃料を節約できることが示されたとKvaerner社は発表しています。また、
振動も同型船より大幅に低くなっています。

他のメーカーの動き

 現在、ポッド型推進システムは、Azipodのほか、SSP Propulsor、Mermaid及びDolphin
の計4つのシステムが稼動しています。

メーカ−名 製品名 モーター出力 メモ
ABB / Kvaerner Azipod 5MW−38MW クバナーマサヤー、フィンカンティアリ、メイヤーベルフト等の造船所
で建造される船舶に搭載される事が多い。
ABB / Kvaerner Compact Azipod 0.4MW−5MW
Schottel / Siemens SSP Propulsor 5MW−30MW あのジーメンスです。
KaMeWa / Cegelec Mermaid 8.5MW−21.5MW
(クルーズ船実搭載ベース)
アルストームで作られる船舶に搭載。開発に、アルストームの
パワープラント部門がかんでます。
Lips / STN Dolphin 3MW−19MW "Lips"と"STN Atlas"というところのジョイントプロダクトです。


 Schottel/SiemensのSSP Propulsorは、Azipod等とは異なり、一つの軸に2つのプロペラ
を持ち、2つのプロペラ間で負荷を分担することにより推進効率の最大化を図っているほ
か、渦エネルギーを再利用するため、2つのプロペラ間に2つのフィンを設けています。
 Schottel/Siemensによれば水槽試験の結果、1995年建造のセレブリティクルーズの大型
クルーズ船Centuryは、SSP搭載により燃費を10%削減できたとしています。SSPは、プロ
ダクトタンカー(モーター出力5.1MW)、RoPax船(モーター出力11MW)等にも搭載されています。
 KaMeWa/CegelecのMermaidも半没水型掘削リグ等に搭載されています。


ポッド推進システムのメリット

水力学的効率が高いことから、燃料消費量が少なく、環境にやさしい。
(メーカーによれば、海上試運転や水槽試験の結果、効率が10%程度向上するとしています)
操船性が高く、前後進の切り替え能力が高く、後進時の操舵能力も高い。
プロペラ駆動用モーターをポッドに収納しているため、振動および騒音がさらに低減され、
またプロペラによる船体振動が極めて少ない。
プロペラ駆動用モーター、プロペラ軸、舵、スタンスラスター等が不要なため、船内空間
の有効利用(カーゴスペースや旅客スペースへの振り替え)又は削減が可能。
モジュラー構造になっており、船体への取り付け時間が短く、取り付けコストを低減できる。
 また建造工程の最後の段階での引渡し・取り付けが可能。


トラブルの発生

 2000年秋以降、ポッド推進システムのトラブルに関する報道一覧。

2000年秋、大型クルーズ船Paradiseの右舷Azipodシステムがベアリングのトラブルで
故障。ドックに入りベアリング交換。同船はその間5週間運航停止。
2001年4月、バルト海フェリーNils Holgerssonが海上試運転中SSP Propulsorシステム
のトラブルが発生。トラブルはSchottel/Siemensが解決のうえ同船は7月、船主に引き渡された。
2001年8月上旬、大型クルーズ船European VisionがMermaid右舷システムのトラブルに
より7日間のクルーズを中断。トラブルは電気関係の問題であり、程なく解決した模様。


最近の動き

コンパクトAzipodの開発及び受注 ABBは2000年6月の国際海事展示会Posidoniaにおいて小型船市場をねらったAzipod推進
システムの小型バージョン“コンパクトAzipod”を発表しました。コンパクトAzipodは、小型の
フェリー、オフショア支援船等の小型船に搭載可能で、小型船の高度な操縦性能の増大する
需要に応えることができるとしています。
同システムの出力範囲は400kwから5MWまでとなっています。
大型原油タンカーへの搭載 2000年9月、ABB Industryは大型原油タンカー向けにAzipod推進システムを搭載する第一
号の契約を締結しました。同契約は、106,000dwtのタンカー2隻の推進システムとして16M
Wのモーターと直径7.8mのプロペラからなるAzipodを各1基搭載するものです。
次世代大型コンテナ船の推進システムへの利用 2001年5月、ABB社は、次世代大型コンテナ船(9,000TEU超)が速力25ノットを確保するた
めの推進システムとして、エンジン直接駆動の主プロペラのすぐ後ろにAzipodを設置
(Azipodのプロペラは主プロペラと逆回転となるように設置)するシステム(以下、「逆回転
Azipodシステム」という。)を提案しています。
これは、Azipod(モーター出力23MW)を直接駆動の主プロペラ(45MW低速エンジンで駆動)
と同軸の位置に物理的結合無しで配置し、主プロペラと逆回転による引っ張り力を与える
システムです。この逆回転Azipodシステムは、大型コンテナ船の推進効率を10%−15%高
めるとのことです。
ABB社によれば、大型冷凍コンテナ船で試算すると、逆回転Azipodシステムは、2機2軸
推進システムに比べ、必要となる推進力が15%少ない68MW、船内電力を含めた全エネルギ
ーが17%少ない81MWになるとしています。これに加え、このシステムは。操縦性能の向上、
推進性能の重複性の確保(主機又はAzipodが故障した場合の推進性能の確保)にも寄与す
るとのことです。2001年9月、ABBは、本システムを韓国の三星重工と共同開発することに
合意しました。三星重工は、逆回転Azipodシステムと従来型プロペラとの比較のための広
範囲な水槽実験を既に終了しています。この結果、逆回転Azipodシステムは、2機2軸の
従来型プロペラに比べ推進効率が10%向上するほか、同システムの採用により更に50から
100個のコンテナ積載スペースを確保できる等のメリットがあるとしています。



今後に向けて

 ポッド推進システムは、1990年に初めて船舶に搭載されたが、1998年以降大型クルーズ
船を中心に搭載実績を急速に伸ばしてきました
(1998年以降のAzipodの受注プロジェクト数は、デリバリーベースで31件、計65基
(2001年3月末現在)にもなります。
 2000年から2001年にかけて数件のトラブルが報道され、Carnival Cruiseからは、トラ
ブルによりポッド推進システム採用によるコスト削減が相殺されてしまったとの発言もあ
りました。一方、トラブルは全て対策がとられ、今年も新たな受注が発表されているほか、
より小型の船舶を対象としたシステムや次世代大型コンテナ船向けのシステム等の開発も
進められています。
 ポッド推進システムは、そのメリットを存分に発揮することにより、新コンセプト船体
設計に伴う歳入増加や燃料コストを含む船舶のライフサイクルコストの削減などをもたら
し、このまま市場を拡大するのか、あるいは、砕氷船、大型クルーズ船等の特殊船舶向け
の特別なシステムとして終わるのか今後の動向が注目されています。


2005年までのポッド型推進システム搭載クルーズ船一覧

船社 船名 推進器 出力x数
AIDA AIDAvita ABB 2 X 9.4 MW
AIDA AIDAaura ABB 2 X 9.4 MW
CARNIVAL Elation ABB 2 X 14 MW
CARNIVAL Paradise ABB 2 X 14 MW
CARNIVAL Spirit ABB 2 X 17.6 MW
CARNIVAL Pride ABB 2 X 17.6 MW
CARNIVAL Legend ABB 2 X 17.6 MW
CELEBRITY Millennium Mermaid 2 X 20.1 MW
CELEBRITY Infinity Mermaid 2 X 20.1 MW
CELEBRITY Summit Mermaid 2 X 20.1 MW
CELEBRITY Constellation Mermaid 2 X 20.1 MW
COSTA Atlantica ABB 2 X 14 MW
COSTA Mediterranea ABB 2 X 14 MW
CRYSTAL Serenity Mermaid 2 X 13.5 MW
CUNARD Queen Mary 2 Mermaid 2 X 21.5 MW rotating
2 X 21.5 MW fixed
CUNARD Vista class ABB 2 X 17.6 MW
FESTIVAL Europian Vision Mermaid 2 X 10 MW
FESTIVAL Europian Stars Mermaid 2 X 10 MW
HAL   Amsterdam ABB 2 X 15.5 MW
HAL Zuiderdam ABB 2 X 17.6 MW
HAL Oosterdam ABB 2 X 17.6 MW
HAL Westerdam(予定) ABB 2 X 17.6 MW
HAL Vista class ABB 2 X 17.6 MW
HAPAG-LLOYD Europa ABB 2 X 6.65 MW
MSC Lirica Mermaid 2 X 10 MW
MSC Opera Mermaid 2 X 10 MW
NCL Star ABB 2 X 19 MW
NCL Dawn ABB 2 X 19 MW
RADISSON Seven Seas Mariner Mermaid 2 X 8.5 MW
RADISSON Seven Seas Voyager Dolphin 2 X 8.5 MW
RCI Voyager ABB 2 X 14 MW rotating
1 X 14 MW fixed
RCI Adventure ABB 2 X 14 MW rotating
1 X 14 MW fixed
RCI Explorer ABB 2 X 14 MW rotating
1 X 14 MW fixed
RCI Mariner ABB 2 X 14 MW rotating
1 X 14 MW fixed
RCI Navigator ABB 2 X 14 MW rotating
1 X 14 MW fixed
RCI Radiance ABB 2 X 19.5 MW
RCI Brilliance ABB 2 X 19.5 MW
RCI Serenade ABB 2 X 19.5 MW
RCI Jewel ABB 2 X 19.5 MW


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