Jetboat

Jetboat op de Rogue River bij Grants Pass, Oregon.

Een conventionele schroefpropeller werkt in het water onder de romp van een boot en “schroeft” door het water om een vaartuig vooruit te stuwen door een drukverschil te creëren tussen het voorste en achterste oppervlak van de schroefbladen en door een watermassa naar achteren te versnellen. Een waterjet daarentegen geeft een hogedruk “duw” vanaf de achtersteven van een vaartuig door een volume water te versnellen terwijl het door een gespecialiseerde pomp stroomt die boven de waterlijn in de romp van het vaartuig is gemonteerd. Beide methoden leveren stuwkracht dankzij de derde wet van Newton – elke actie heeft een gelijke en tegengestelde reactie.

In een jetboat zuigt de waterstraal water aan van onder de romp, waar het door een serie waaiers en stators gaat – bekend als trappen – die de snelheid van de waterstroom verhogen. De meeste moderne jets zijn enkeltraps, terwijl oudere waterjets tot drie trappen kunnen hebben. Het staartstuk van de waterstraal steekt uit door de spiegel van de romp, boven de waterlijn. Deze straalstroom verlaat de unit via een klein mondstuk met hoge snelheid om de boot vooruit te duwen. Sturen wordt bereikt door deze straalpijp naar beide kanten te bewegen, of minder gebruikelijk, door kleine poorten aan beide kanten die de jetstroom afbuigen. Omdat de jetboot voor de besturing afhankelijk is van de waterstroom door de straalpijp, is het niet mogelijk een conventionele jetboot te besturen zonder dat de motor draait.

Een jetboot op Shotover Canyon in Nieuw-Zeeland, het land waarvoor de jetboten oorspronkelijk werden uitgevonden.

In tegenstelling tot conventionele schroefsystemen waarbij de rotatie van de schroef wordt omgekeerd om achteruitvaart mogelijk te maken, blijft een waterstraal normaal pompen terwijl een deflector in de jetstream wordt neergelaten nadat deze de uitlaatmondstuk heeft verlaten. Deze deflector leidt de stuwkracht naar voren om omgekeerde stuwkracht te leveren. De meeste hoogontwikkelde keerkleppen leiden de jetstroom naar beneden en naar elke kant om te voorkomen dat het water opnieuw door de jet stroomt, wat beluchtingsproblemen kan veroorzaken, of de omgekeerde stuwkracht kan verhogen. Er kan nog steeds worden gestuurd met de neergelaten deflector, zodat het vaartuig volledig manoeuvreerbaar is. Met de deflector neergelaten ongeveer halverwege de jetstroom, zijn voorwaartse en achterwaartse stuwkracht gelijk zodat de boot een vaste positie behoudt, maar sturen is nog steeds mogelijk zodat het schip ter plaatse kan draaien – iets wat onmogelijk is met een conventionele enkele schroef.

In tegenstelling tot hydrofoils, die onderwater vleugels of stutten gebruiken om het schip uit het water te tillen, gebruiken standaard jetboten een conventionele planerende romp om over het wateroppervlak te rijden, met alleen het achterste deel van de romp dat water verplaatst. Wanneer het grootste deel van de romp vrij van het water is, is er minder weerstand, wat de snelheid en manoeuvreerbaarheid sterk verbetert, zodat jetboten normaal met planerende snelheid worden gebruikt. Bij lagere snelheden, waarbij minder water door de jet-unit wordt gepompt, verliest de jetboot wat stuurcontrole en manoeuvreerbaarheid en zal snel vertragen omdat de romp uit zijn planerende toestand komt en de weerstand van de romp wordt verhoogd. Het verlies van stuurcontrole bij lage snelheden kan echter worden verholpen door de keerklep iets te laten zakken en de gashendel te verhogen – zo kan een operator de stuwkracht en dus de controle verhogen zonder de snelheid van de boot zelf te verhogen. Een conventionele rivierjetboot heeft een romp met ondiepe hoeken (maar geen platte bodem) om de controle over bochten en de stabiliteit bij hoge snelheid te verbeteren, terwijl hij ook zeer ondiep water kan bevaren. Bij snelheid kunnen jetboten veilig worden bediend in minder dan 7,5 cm (3 inch) water.

Een jetboot vaart door de stroomversnellingen van de Niagara Gorge, bij de Niagara Falls.

Een van de belangrijkste doorbraken bij de ontwikkeling van de waterstraal was de wijziging van het ontwerp, zodat de straalstroom boven de waterlijn uitkwam, in tegenstelling tot wat veel mensen intuïtief dachten. Hamilton ontdekte al vroeg dat dit de prestaties sterk verbeterde in vergelijking met het uitstoten onder de waterlijn, terwijl het ook een “schone” rompbodem opleverde (d.w.z. niets dat onder de romplijn uitsteekt), zodat de boot door zeer ondiep water kon scheren. Voor de hoeveelheid stuwkracht maakt het geen verschil of de uitlaat zich boven of onder de waterlijn bevindt, maar als hij zich boven de waterlijn bevindt, vermindert dat de weerstand van de romp en de diepgang. Bij Hamilton’s eerste waterstraalontwerp zat de uitlaat onder de romp en eigenlijk voor de inlaat. Dit betekende waarschijnlijk dat er verstoord water in de jetunit kwam en de prestaties verminderden, en de belangrijkste reden waarom de verandering naar boven de waterlijn zo’n verschil maakte.

Queenstown, Nieuw-Zeeland, waar jetboten veel worden gebruikt voor avontuurlijk toerisme, beweert de jetboat-hoofdstad van de wereld te zijn, en jetboten zijn heel gewoon voor veel kust- en riviertoeristische activiteiten in het land, zoals de Excitor in de Bay of Islands.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *