船舶推進
ロールスロイス・マリン・スペイは、ロールスロイス・ホールディングスが1960年代に船舶推進用に開発したガスタービンである。
V12船舶用ディーゼルエンジン
MAN Energy Solutions社製の船舶用蒸気タービン

船舶推進とは、船舶を水中を進ませるための推進力を発生させる機構またはシステムです。一部の小型船舶ではパドルや帆が依然として使用されていますが、現代の船舶のほとんどは、電動モーターまたは内燃機関で駆動されるプロペラ、あるいは頻度は低いもののポンプジェット式（インペラ）で構成される機械システムによって推進されています。海洋工学は、船舶推進システムの工学設計プロセスを扱う分野です。

人力のパドルとオール、そして後に帆が、海洋推進力の最初の形態であった。帆を備えたものもあった漕ぎのガレー船は、初期の人類の航海と戦争において重要な役割を果たした。海洋推進力の最初の先進的な機械的手段は、19世紀初頭に導入された船舶用蒸気エンジンであった。20世紀には、2ストロークまたは4ストロークのディーゼルエンジン、船外機、そしてより高速な船舶のガスタービンエンジンに取って代わられた。 1950年代に登場した船舶用原子炉は、軍艦や砕氷船を推進するための蒸気を生成する。同年代後半に商業化が試みられたが、普及には至らなかった。バッテリーパックを使用する電気モーターは、潜水艦や電気ボートの推進に使用されており、エネルギー効率の高い推進力として提案されている。[ 1 ]

液化天然ガス（LNG）燃料エンジンの開発は、その低排出ガス性能とコスト面での優位性から注目を集めています。より静かで滑らかな作動を実現するスターリングエンジンは、多くの小型潜水艦の静粛航行に利用されています。しかし、その設計は内燃機関や発電タービンに比べて総合効率が低いため、民間船舶には採用されていません。

歴史

機械化以前

モザンビークの風力漁船

19世紀初頭に石炭を燃料とする蒸気機関が船舶に採用されるまで、水上船舶の推進力は主にオールか風力でした。商船は主に帆船を用いていましたが、海戦が衝突や白兵戦のために接近戦を強いられる時代には、操縦性と速度に優れたガレー船が好まれました。ペロポネソス戦争で戦ったギリシャ海軍は三段櫂船を使用し、アクティウムの海戦ではローマ海軍が三段櫂船を使用しました。16世紀以降の海軍砲術の発展により、操縦性よりも舷側重量が重視されるようになり、これがその後3世紀にわたって帆船の優位性につながりました。

現代では、人力による推進力は主に小型ボートや帆船の補助的な推進力として利用されています。人力による推進力には、手押し棒、漕ぎ、ペダルなどがあります。

帆による推進は、一般的には、直立したマストに揚げられた帆がステーで支えられ、ロープで作られたラインで制御されることによって行われます。帆は 19 世紀後半まで商業的な推進力の主流であり、20 世紀に入っても、南米の硝酸塩貿易など、風が確実で石炭が手に入らない航路で使用され続けました。現在、帆は一般的にレクリエーションやレースに使用されていますが、カイト/ロイヤル、ターボセイル、ローターセイル、ウィングセイル、風車、およびSkySails独自のカイトブイ システムなどの革新的な応用が、燃料節約のために現代の大型船舶に使用されています。

機械化

船舶用蒸気往復機関、 1905年頃

20世紀後半には、燃料費の高騰により蒸気タービンはほぼ消滅の危機に瀕しました。1960年頃以降、ほとんどの新造船は4ストロークと2ストロークの両方のディーゼルエンジンを搭載して建造されました。蒸気タービンを搭載して建造された最後の大型客船は、 1984年に進水したフェアスカイ号でした。同様に、多くの蒸気船は燃費向上のためにエンジンの換装が行われました。特に注目すべき例としては、1968年に建造されたクイーン・エリザベス2号が挙げられます。同船は1986年に蒸気タービンをディーゼル電気推進機関に交換しました。

蒸気タービンを搭載した新造船のほとんどは、原子力船や、貨物をバンカー燃料として使用できる特定の商船（特に液化天然ガス（LNG）運搬船や石炭運搬船）などの特殊船です。

エンジン

蒸気

第一次産業革命によって顕著になった蒸気力は、船舶用の2種類の蒸気機関を生み出しました。往復動型（蒸気がクランクシャフトに接続された往復ピストンを駆動）とタービン型（蒸気が回転シャフトに放射状に取り付けられたブレードを駆動）です。それぞれの軸動力は、プロペラ、ポンプジェット、またはその他の機構に直接送られるか、機械式、電気式、油圧式などの何らかの伝達機構を介して送られます。19世紀後半、蒸気は船舶推進の主要な動力源の1つでした。1869年には、蒸気機関が大きく進歩したため、 蒸気船が大量に流入しました

往復動型

SS ウッコペッカは三段膨張式蒸気機関を使用しています
三膨張蒸気機関の仕組みを示すアニメーション

ピストンエンジンの蒸気船の開発は複雑な過程を経ました。初期の蒸気船は木材を燃料としていましたが、後に石炭や重油を使用するようになりました。初期の船は船尾または側面に外輪を備えていましたが、後にスクリュープロペラに取って代わられました。

最初の商業的成功は、1807年にアメリカでロバート・フルトンのノース・リバー蒸気船（しばしばクレルモンと呼ばれる）によってもたらされ、続いてヨーロッパでは1812年に全長45フィート（14メートル）のコメット号が誕生しました。蒸気推進は19世紀の残りの期間に大きく進歩しました。注目すべき進歩には、船のボイラーで海水を使用する必要がなくなった蒸気表面凝縮器があります。これとボイラー技術の改良により、より高い蒸気圧が可能になり、より効率の高い多重膨張（複膨張）エンジンの使用が可能になりました。エンジンの動力を伝達する手段として、外輪はより効率的なスクリュープロペラに取って代わられました。

多重膨張式蒸気機関は19世紀後半に普及しました。これらの機関は、高圧シリンダーから低圧シリンダーへ蒸気を排出することで、効率を大幅に向上させました。[ 2 ]

タービン

蒸気タービンは、当初は石炭、その後は重油を燃料とするボイラーによって駆動されていました。チャールズ・アルジャーノン・パーソンズ卿[ 3 ]によって開発された船舶用蒸気タービンは、出力重量比を向上させました。彼は1897年のスピットヘッド観艦式で、全長100フィート（30メートル）のタービニア号で非公式に実演し、注目を集めました。これにより、20世紀前半の高速定期船の世代が促進され、往復蒸気機関は最初は軍艦で、後に商船で時代遅れとなりました

20世紀初頭、重油がより一般的に使用されるようになり、蒸気船の燃料として石炭に取って代わり始めました。その大きな利点は、利便性、トリマーやストーカーの不在による人員削減、そして燃料貯蔵庫に必要なスペースの削減でした。

原子力

サバンナ号 は、最初の原子力貨物船でした

一部の蒸気タービン システムでは、蒸気発生に原子力を使用しています。これらの船舶では、原子炉で水を加熱して蒸気を作り、タービンを駆動します。開発された当初は、ディーゼル油の価格が非常に低かったため、原子力推進の商業的魅力は限定的でした。燃料価格の安定性、安全性の高さ、排出量の低さなどの利点はあっても、原子力発電所の初期費用の高さを補うことはできませんでした。2019 年現在、原子力推進は一部の海軍艦艇と砕氷船などの特殊艦艇を除いてまれです。大型航空母艦では、以前は船舶の燃料庫として使用されていたスペースが、航空燃料の燃料補給に使用されています。潜水艦では、比較的静かに高速で長時間潜航できることが明らかな利点です。数隻の海軍巡洋艦も原子力を採用しており、2006 年の時点で、現役で稼働しているのはロシアのキロフ級だけです。原子力推進を採用した非軍事船舶の一例として、 75,000軸馬力（55,930kW  ）のアークティカ級砕氷船が挙げられます。砕氷船の利点は、厳しい北極圏の環境下における燃料の安定供給と安全性です。NSサバンナの商用実験は、1970 年代の燃料価格の急騰前に終了しました。サバンナはまた、乗客と貨物を部分的に搭載するという非効率的な設計に悩まされていました。

最近、商業用原子力船への関心が再び高まっています。燃料油価格は現在大幅に高騰していますが、原子力貨物船は二酸化炭素排出に関連するコストを削減し、従来のディーゼル燃料船よりも高速巡航が可能です。[ 4 ]

ディーゼル

貨物船に搭載された最新のディーゼルエンジン
2ストローク大型ディーゼルエンジンの吸気と排気の流れ

現代の船舶のほとんどは、他のほとんどの原動機機構と比較して操作が簡単で堅牢であり、燃費が良いことから、往復動ディーゼルエンジンを原動機として使用しています。回転するクランクシャフトは、低速エンジンではプロペラに直接連結され、中速・高速エンジンでは減速ギアボックスを介して、ディーゼル電気船ではオルタネーターと電動モーターを介して連結されます。クランクシャフトの回転は、インテリジェントディーゼルエンジンではカムシャフトまたは油圧ポンプに接続されます。

往復動型船舶用ディーゼルエンジンが初めて実用化されたのは、1903年、ブラノーベル社がディーゼル電気式河川タンカー「ヴァンダル」を就航させた時でした。ディーゼルエンジンはすぐに蒸気タービンよりも高い効率を示しましたが、長年にわたり出力対容積比が劣っていました。しかし、ターボチャージャーの登場により、出力密度が向上し、ディーゼルエンジンの普及が加速しました。

今日のディーゼルエンジンは、大まかに次のように分類されます。

  • 動作サイクル：2ストロークエンジンまたは4ストロークエンジン
  • 構造：クロスヘッド、トランク、または対向ピストン
  • 速度
    • 低速エンジン：最高運転速度が毎分300回転（rpm）までのエンジン 。ただし、ほとんどの大型2ストローク低速ディーゼルエンジンは120rpm未満で運転します。一部の非常にロングストロークエンジンは、最高速度が約80rpmです。世界最大かつ最も強力なエンジンは、低速2ストローククロスヘッドディーゼルです
    • 中速エンジン：最高運転回転数が300～1000rpmの範囲にあるエンジン。現代の4ストローク中速ディーゼルエンジンの多くは、最高運転回転数が約500rpmです。
    • 高速: 最高動作速度が 1000 rpm を超えるエンジン。
4ストローク船舶用ディーゼルエンジンシステム

現代の大型商船のほとんどは、低速2ストローククロスヘッドエンジン、または中速4ストロークトランクエンジンを搭載しています。一部の小型船舶では、高速ディーゼルエンジンが使用される場合もあります。

新造船に搭載するエンジンの種類を選択する際には、各エンジンのサイズが重要な要素となります。低速2ストロークエンジンは高さははるかに高くなりますが、必要な設置面積は同等の定格の4ストローク中速ディーゼルエンジンよりも小さくなります。客船やフェリー（特に車両甲板を備えた船）では喫水線上のスペースが貴重であるため、これらの船では複数の中速エンジンを搭載する傾向があり、その結果、2ストロークディーゼルエンジンよりも長く低いエンジンルームが必要になります。また、複数のエンジンを搭載することで、1つまたは複数のエンジンが機械的に故障した場合の冗長性を確保できるだけでなく、より幅広い運転条件においてより高い効率性を実現できる可能性も高まります。

現代の船舶のプロペラは、ほとんどの低速ディーゼルエンジンの運転速度で最も効率が高くなるため、これらのエンジンを搭載した船舶では一般的にギアボックスは必要ありません。通常、このような推進システムは、それぞれが直接駆動するエンジンを備えた1つまたは2つのプロペラシャフトで構成されています。中速または高速ディーゼルエンジンで推進される船舶には、1つまたは2つ（場合によってはそれ以上）のプロペラが搭載されており、通常は1つ以上のエンジンがギアボックスを介して各プロペラシャフトを駆動します。1つのシャフトに複数のエンジンがギアボックスで連結されている場合、各エンジンはクラッチを介して駆動されることが多く、使用されていないエンジンをギアボックスから切り離し、他のエンジンを動かし続けることができます。この配置により、港から遠く離れた場所でも、航行中にメンテナンスを行うことができます。

ガスタービン

複合船舶推進
ディーゼルまたはガス複合（CODOG）
ディーゼルとガスの混合（CODAG）
ディーゼル電気とディーゼルを組み合わせた（CODLAD）
ディーゼル・電気・ガス複合（CODLAG）
ディーゼルとディーゼルの混合（CODAD）
蒸気とガスの複合（COSAG）
複合ガスまたはガス（COGOG）
ガスとガスの混合（COGAG）
ガスと蒸気の混合（COGAS）
原子力と蒸気の複合（CONAS）
統合電気推進（IEPまたはIFEP）

1960年代以降に建造された多くの軍艦は、ジェットフォイルなどの一部の客船と同様に、推進力としてガスタービンを使用しています。ガスタービンは、他の種類のエンジンと組み合わせて使用​​されることが一般的です。最近では、クイーン・メリー2号に は、ディーゼルエンジンに加えてガスタービンが搭載されています。低出力（巡航）時の熱効率が悪いため、ガスタービンを使用する船舶では、巡航用にディーゼルエンジンを搭載し、ガスタービンはより高速が必要な場合に使用するのが一般的です。しかし、客船の場合、ガスタービンを設置する主な理由は、環境に敏感な地域や港湾滞在中の排出量削減を可能にすることです。[ 5 ]一部の軍艦といくつかの近代的なクルーズ船では、ガスタービンの排気からの廃熱を利用して水を沸騰させ、蒸気タービンを駆動するための蒸気を生成する複合サイクルにおいて、ガスタービンの効率を向上させるために蒸気タービンも使用されています。このような複合サイクルでは、熱効率はディーゼルエンジン単独の場合と同じか、わずかに高くなりますしかし、これらのガスタービンに必要な燃料の品質はディーゼルエンジンに必要な燃料よりもはるかに高価であるため、運転コストは依然として高くなります。

アガ・カーンのアラムシャールのような一部の個人用ヨットにはガスタービン推進（プラット・アンド・ホイットニーST40M）が搭載されており[ 6 ] 、 50メートルのヨットとしては異例の最高速度70ノットを実現している。[ 7 ]

LNGエンジン

海運会社は、国際海事機関（IMO）および船舶汚染防止条約の排出ガス規制を遵守する必要があります。デュアル燃料エンジンは、船舶用ディーゼル、重油、または液化天然ガス（LNG）のいずれかを燃料とします。船舶用LNGエンジンには複数の燃料オプションがあり、船舶は1種類の燃料に依存せずに航行できます。研究によると、LNGは最も効率的な燃料ですが、LNG燃料ステーションへのアクセスが限られているため、このようなエンジンの生産は制限されています。LNG業界でサービスを提供する船舶は、デュアル燃料エンジンに改造されており、非常に効果的であることが証明されています。デュアル燃料エンジンの利点には、燃料と運用の柔軟性、高効率、低排出、運用コストの優位性などがあります。[ 8 ]

液化天然ガスエンジンは、海運業界にとって船舶への動力供給における環境に優しい代替手段となります。2010年、STXフィンランドとViking Lineは、世界最大級の環境に優しいクルーズフェリーとなる船の建造に着手する契約を締結しました。NB 1376号の建造は2013年に完了する予定です。Viking Lineによると、NB 1376号は主に液化天然ガスを燃料とします。NB 1376号の窒素酸化物排出量はほぼゼロ、硫黄酸化物排出量は国際海事機関（IMO）の基準を少なくとも80%下回ります。[ 9 ]

減税と運用コストの優位性による企業利益により、エンジンにおけるLNG燃料の使用は徐々に増加している。[ 10 ]

LPGエンジン

環境の持続可能性が最重要課題となる中、海運業界はよりクリーンな推進技術を模索しています。LPG（液化石油ガス）は、運用面、経済面、環境面での利点をもたらすもう一つの代替燃料です。研究によると、LPGの使用により硫黄酸化物排出量が97%、粒子状物質が90%削減されることが示されています。[ 11 ] LNGと同様に、多くのLPG船は非常に効率的なデュアル燃料エンジンを装備しています。LPGを燃料として使用すると、LPGの輸送プロセスも容易になります。まず、積荷時に貨物システムを使用して、LPGデッキタンクにLPG貨物タンクを一緒に充填します。その後、LPGはデッキタンクから燃料ガス供給システムに引き込まれ、エンジンに配管されます。[ 12 ]これにより、特に長距離輸送において、 運用効率と経済効率が向上します。 [ 13 ]

2020年、BW LPGは世界初となるLPG二元燃料推進技術を搭載した超大型ガス運搬船（VLGC）を開発しました。同社は、LPG二元燃料推進技術を搭載したVLGC船隊としては最大規模を誇ります。この技術は排出量の削減に貢献し、カーボンニュートラルな海運の実現に一歩近づきます。

スターリング

1980年代後半以来、スウェーデンの造船会社コックムスは、スターリングエンジンを搭載した潜水艦を数多く建造してきました。[ 14 ] [ 15 ]これらの潜水艦は圧縮酸素を貯蔵し、水中での燃料燃焼をより効率的かつクリーンにし、スターリングエンジンの作動に必要な熱を供給します。このエンジンは現在、ゴットランド級、セーデルマンランド級、そして日本のそうりゅう型潜水艦に搭載されています。[ 16 ]これらは、スターリングの空気非依存推進（AIP）を搭載した最初の潜水艦であり、水中での航続時間を数日から数週間に延長します。[ 15 ]

スターリングエンジンのヒートシンクは通常、外気温です。中出力から高出力のスターリングエンジンでは、エンジンの熱を外気へ伝達するためにラジエーターが一般的に必要です。船舶用スターリングエンジンは、外気温の水を使用できるという利点があります。冷却ラジエーター部を外気ではなく海水中に配置することで、ラジエーターを小型化できます。エンジンの冷却水は、船舶の冷暖房に直接または間接的に使用されます。スターリングエンジンは、エンジンの大型化がそれほど問題にならないため、水上艦の推進用途にも適しています。

水素燃料

現在、海運業界では一般的に使用されていませんが、化石燃料の代替として水素への投資は多額の投資が行われている分野です。2018年現在、海運会社マールスクは2050年までにカーボンフリーになることを誓約しており、この目標の一部は水素燃料技術への投資によって達成される予定です。[ 17 ]水素は有望な燃料ですが、いくつかの欠点があります。水素はディーゼルなどの他の燃料よりもはるかに可燃性が高いため、注意が必要です。また、エネルギー密度がそれほど高くないため、メタンやLNGと同様に、実用化するにはエネルギー密度を高めるために高度に圧縮する必要があります。[ 17 ]水素は、燃料電池システムを使用してエネルギーを抽出するか、現在海運業界で使用されているディーゼルエンジンと同様に、内燃機関で燃焼させることでエネルギーを得ることができます。[ 18 ]

電気

バッテリー電気推進は19世紀後半に初めて登場し、湖畔の小型ボートの動力源として利用されました。これらのボートは、プロペラを動かす電力を鉛蓄電池に完全に依存していました。エルコ（エレクトリック・ランチ・カンパニー）は業界のリーダーへと成長し、後に第二次世界大戦の象徴的なPTボートを含む、他の種類の船舶にも事業を拡大しました。

20世紀初頭、潜水艦に電気推進が採用されました。重いバッテリーのみで駆動する水中推進は速度が遅く、航続距離と持続時間にも限界があったため、充電式バッテリーバンクが開発されました。潜水艦は主に水上でディーゼル電気複合システムによって駆動されていました。このシステムははるかに高速で、航続距離を大幅に延長することが可能でした。潜水艦での活動と持続時間は依然として限られており、必要に応じてバッテリーシステムを充電していました。実験艦ホランドV型潜水艦をきっかけに、このシステムはアメリカ海軍に採用され、続いてイギリス海軍にも採用されました。

第二次世界大戦中、ドイツ海軍は潜水艦の航続距離と航続時間を延長するため、シュノーケルシステムを開発しました。このシステムにより、潜水艦がほぼ完全に潜航している間もディーゼル電気推進システムを利用できるようになりました。そして1952年、世界初の原子力潜水艦であるUSS ノーチラスが進水し、ディーゼル燃料と持続時間の限られたバッテリー推進の制約が解消されました。

いくつかの短距離船は、純電気船として建造（または改造）されています。これには、陸上から充電するバッテリーで駆動する船や、地上または水中に設置された電気ケーブル（バッテリーなし）で陸上から電力を供給される船が含まれます。

2017年11月12日、広州国際船舶有限公司（GSI）は、世界初となる可能性のある全電気式バッテリー駆動の内陸石炭船を進水させました。2,000重量トンのこの船は、1回の充電で最大40海里のバルク貨物を輸送します。この船は2,400キロワット時のリチウムイオンバッテリーを搭載しており、これはテスラ・モデルS電気セダン30台分に相当します。[ 19 ] [ 20 ]

ディーゼル電気

ディーゼル発電機の例

ディーゼル電気駆動によるエンジンからプロペラへの動力伝達は、船内機器の配置に柔軟性をもたらしますが、直接駆動推進よりも初期コストは高くなります。これは、精密な位置決め[ 21 ]や、柔軟性の高いカップリングによる振動低減のためにポッド搭載型プロペラを採用している船舶にとって好ましいソリューションです。[ 22 ] [ 23 ]ディーゼル電気駆動は、推進以外の船上用途に出力を割り当てる柔軟性を提供します。[ 24 ]最初のディーゼル電気駆動船は、1903年に進水したロシアのタンカー「ヴァンダル」でした。 [ 25 ]

ターボ電気

1917年に進水した戦艦USS ニューメキシコは、世界初のターボ電気戦艦でした

ターボ電気トランスミッションは、発電機を用いてタービン（蒸気またはガス）の機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気モーターを用いてそれを再び機械エネルギーに変換してドライブシャフトに動力を与えます。ターボ電気トランスミッションの利点は、ギアボックスを必要とせずに、高速タービンと低速回転のプロペラまたはホイールを組み合わせることができることです。また、照明、コンピューター、レーダー、通信機器などの他の電気システムにも電力を供給することができます。[ 26 ]

動力の伝達

シャフトの回転力を推進力に変換するために、今日の商船ではプロペラが最も一般的に使用されています。プロペラから発生した推力は、スラストベアリングを介して船体に伝達されます

推進の種類

長年にわたり、数多くの種類の推進力が開発されてきました。これらには以下が含まれます

オール

最も古い海洋推進力の一つであるオールは、紀元前5000年から4500年まで遡る発見があります。[ 27 ]オールは、ボート漕ぎ、カヤック、カヌーなどのボート競技で使用されます。[ 28 ]

プロペラ

船舶用プロペラは「スクリュー」とも呼ばれます。船舶用スクリューシステムには、ツインスクリュー、二重反転スクリュー、可変ピッチスクリュー、ノズル式スクリューなど、多くのバリエーションがあります。小型船舶は1本のスクリューを持つ傾向がありますが、タンカー、コンテナ船、ばら積み貨物船などの大型船舶でも、燃費効率の観点から1本のスクリューを持つ場合があります。他の船舶では、2本、3本、または4本のスクリューを持つ場合があります。動力は、ギアボックスに接続されている場合もあるプロペラシャフトを介してエンジンからスクリューに伝達されます。プロペラは推力を発生させて船舶を動かします。プロペラが回転すると、プロペラの前方の圧力はプロペラの後方の圧力よりも低くなります。この圧力差による力によってプロペラは前進します。[ 29 ]

外輪

左：外輪船のオリジナルの外輪。右：外輪船の詳細

パドルホイールは、一般的に鋼鉄製のフレームで作られた大型の車輪で、その外縁には多数のパドルブレード（フロートまたはバケットと呼ばれる）が取り付けられています。ホイールの下部約4分の1は水中を移動します。パドルホイールの回転により、必要に応じて前方または後方への推進力が得られます。より高度なパドルホイールの設計では、水中にある各パドルブレードを垂直に近い状態に保つフェザリング方式が採用されており、これにより効率が向上しています。パドルホイールの上部は通常、水しぶきを最小限に抑えるためにパドルボックスに収納されています。

外輪は、はるかに効率的な推進力を持つスクリューに取って代わられました。しかしながら、外輪にはスクリューに比べて2つの利点があり、浅い河川や水深の狭い海域を航行する船舶に適しています。1つ目は、障害物やゴミによる詰まりが少ないこと、2つ目は、逆回転時に船舶が垂直軸を中心に回転できることです。2つの外輪に加えて1つのスクリューを備えた船舶もあり、両方の推進力の利点を享受していました。

ポンプジェット

ポンプジェット、ハイドロジェット、ウォータージェット、またはジェットドライブは、ダクトプロペラ（軸流ポンプ）、遠心ポンプ、または斜流ポンプを使用して、推進用の水ジェットを生成します

これらには水源の取水口と水の流れを誘導するノズルが組み込まれており、推進力を生み出し、ほとんどの場合、推力偏向を利用して船を操縦します。[ 30 ]

ポンプジェットは、水上バイク、高速カタマランフェリー、浅喫水の河川船、魚雷などに搭載されています。

帆

ルーマニア帆船ミルチャ号の夜景
ルーマニア帆船ミルチャ

帆の目的は、風力エネルギーを利用して船、そり、ボード、車両、またはローターを推進することです。帆の角度によって、船の進行方向と風の方向が異なります。[ 31 ]ダクロンは、強度、耐久性、メンテナンスの容易さから、帆の素材として広く使用されていました。しかし、織り込まれた際には弱点がありました。現在では、織り込まれた際に帆が弱くなるのを防ぐために、積層帆が使用されています。[ 32 ]

フォイト・シュナイダー サイクロローター

フォイト・シュナイダー プロペラ

フォイト・シュナイダー・プロペラ（VSP）は、あらゆる方向に瞬時に推力を与える実用的なサイクロローターです。推進器を回す必要はありません。VSPを搭載した船舶のほとんどは舵を必要とせず、舵も備えていません。VSPは、タグボート、掘削船、その他非常に優れた操縦性が求められる船舶でよく使用されます。1930年代に初めて実用化されたフォイト・シュナイダー・ドライブは、信頼性が高く、大型サイズも入手可能です。[ 33 ]

キャタピラー

水上キャタピラーボート推進システム（ポピュラーサイエンスマンスリー、1918年12月号）

初期の珍しいボート推進手段として、水上キャタピラが挙げられます。これは、船底に張られた鎖に繋がれた複数の櫂を動かし、水上を進ませる装置で、装軌車両の発達に先んじたものです。[ 34 ]最初の水上キャタピラは1782年にジョセフ＝フィリベール・デブランによって開発され、蒸気機関によって推進されました。アメリカ合衆国では、最初の水上キャタピラは1839年にニューヨークのウィリアム・レブンワースによって特許を取得しました。

振動フラッパー

1997年、グレゴリー・S・ケッターマンはペダルで駆動する振動フラッパーの推進方法の特許を取得しました。[ 35 ]ホビー社は、この推進方法を「ミラージュドライブペダル推進システム」としてカヤックに搭載して販売しています。[ 36 ]

浮力

水中グライダーは、翼、あるいは最近では船体形状（シーエクスプローラー・グライダー）を利用して浮力を推進力に変換します。浮力は負と正を交互に発生させ、鋸歯状の形状を作り出します

参照

参考文献

ウィキメディア コモンズには、船舶の推進に関連するメディアがあります。
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