可変ピッチプロペラ（船舶用）

船舶推進において、可変ピッチプロペラは、ブレードを長軸を中心に回転させてブレードのピッチを変更できるタイプのプロペラです。リバーシブルプロペラ（ピッチを負の値に設定できるプロペラ）は、軸の回転方向を変更する必要なく、ブレーキをかけたり後進したりするための逆推力を生成することもできます。

可変ピッチプロペラ（CPP）は、エンジンが生み出せる最大出力を吸収するためにピッチが変化するため、回転速度と負荷条件の全範囲で効率的です。満載の場合、船舶は空のときよりも多くの推進力を必要とします。プロペラブレードを最適なピッチに変化させることで、より高い効率が得られ、燃料を節約できます。VPPを備えた船舶は、停止状態からより速く加速し、より効率的に減速できるため、停止が迅速かつ安全になります。CPPは、舵に強い水流を向けることで、船舶の操縦性を向上させることもできます。^[1]

ただし、固定ピッチプロペラ (FPP) は CPP よりも安価で堅牢です。また、特定の回転速度と負荷条件では、通常、FPP の方が CPP よりも効率的です。したがって、通常標準速度で運航する船舶 (大型ばら積み貨物船、タンカー、コンテナ船など) には、その速度に最適化された FPP が搭載されます。一方、運河のナローボートには、速度が 4 mph に制限されていること (運河の堤防を保護するため)、およびプロペラが堅牢である必要があること (水中の障害物に遭遇した場合に備えて) という 2 つの理由から FPP が搭載されます。

中速または高速のディーゼルまたはガソリン エンジンを搭載した船舶では、減速ギアを使用してエンジン出力速度を最適なプロペラ速度まで減速しますが、巡航 RPM が 80 ～ 120 の範囲である大型の低速ディーゼルは、通常、直接逆転エンジンによる直接駆動です。FPP を装備した船舶では後進するために逆転ギアまたは可逆エンジンが必要ですが、CPP 船舶では必要ありません。大型船では、CPP にブレードの位置を制御する油圧システムが必要です。FPP と比較すると、CPP は後進時にブレードの前縁がそのまま残るため、後進時に効率が良く、流体力学的断面形状は前進推進に最適で、後進操作には十分です。

1970年代半ば、ユーゴスラビアのウリャニク造船所は、CPPを搭載した4隻のVLCC（タンカー1隻と鉱石/石油運搬船3隻）を建造した。各船は、20,000馬力のB&Wディーゼルエンジン2基を搭載し、カメワ可変ピッチプロペラを直接駆動していた。建造費が高額だったため、これらの船舶はいずれも生涯にわたって利益を上げることはなかった。これらの船舶には、固定可変ピッチプロペラの方が適していただろう。^[2]

可変ピッチプロペラは、港湾または外洋航行タグボート、浚渫船、クルーズ船、フェリー、貨物船、大型漁船などに搭載されています。可変ピッチプロペラが開発される前は、一部の船舶では、作業内容に応じて「スピードホイール」プロペラと「パワーホイール」プロペラを交互に使用していました。 ^[要出典] 現在の可変ピッチプロペラ設計では、最大出力 44,000 kW (60,000 hp) まで対応できます。

帆船やモーターセーラーは、帆だけで航海する場合、抵抗が減るという利点があります。また、航空機のプロペラと同様に、海洋 VPP は、動力を使わずに航海する場合に水の抵抗を最小にするために「フェザー」にすることができます。VPP は、風の要素を組み込むために粗くすることができるため、モーターセーリング (動力と帆の両方で航海する) の場合に特に役立ちます。プロペラが「通常」の設定のままだと、細かすぎてエンジンの有用な貢献はほとんどありません。しかし、プロペラを粗くすることで、エンジンは有用な推力を提供し、結果として速度が上がり、航海要素の抵抗による燃料消費が減ります。

• 可変ピッチプロペラ（航空）