###

Vormen van voortstuwing.

###
Vaartuigen kunnen door spierkracht (mens en dier), natuurkracht (wind en stromend water), door andere vaartuigen of mechanisch (stoommachines en verbrandingsmotoren) voortbewogen worden.
 
INHOUD


SPIERKRACHT
Naar gelang de wijze waarop een vaartuig door spierkracht voortbewogen wordt, noemt men dit bomen*, wegen*, jagen*, roeien*, wrikken*, peddelen* of pagaaien* en eventueel kan men er verhalen* ook toe rekenen, al hoeft dat niet persé met handkracht te geschieden.
Het met spierkracht voortstuwen van een vaartuig is de oudste vorm van voortstuwing. In het begin werd er waarschijnlijk voornamelijk geboomd en gepagaaid. Met de komst van de Romeinen heeft men waarschijnlijk het roeien leren kennen. Voor het wegen en het jagen is een stevige oever wel zo comfortabel en dit zal dus waarschijnlijk pas in de tweede helft van de Middeleeuwen enige opgang gemaakt hebben.
Alhoewel het aantal vaartuigen, dat door spierkracht voortbewogen wordt, sterk verminderd is, worden hedentendage nog steeds vaartuigen door spierkracht voortbewogen.

Bomen is het vanaf het vaartuig voortduwen van een vaartuig.(Meer....)
Wegen is het vanaf de wal voortduwen van een vaartuig. (Meer....)
Jagen is het vanaf de wal voorttrekken van een vaartuig. (Meer....)
Roeien is een vaartuig met een roeispanen, welke, aan beide zijdes van het vaartuig, schuin zijwaarts in het water gestoken worden, voortbewegen. (Meer....)
Wrikken is een vaartuig met een soort van roeispaan, welke over het achterschip van een boot (5) in het water gestoken is, een dusdanige heen en weergaande beweging maken, dat het vaartuig zich vooruit zal bewegen. (Meer....)
Het peddelen van vaartuigen kwam in de beroepsvaart niet voor. Peddelen is datgene wat men in een kajak doet (Dus wat de eskimo's doen).
Ook pagaaien werd in de beroepsvaart niet serieus gebruikt. Alleen bij bepaalde manoeuvres met een gewrikte of geroeide boot gebruikte men de spaan wel eens als pagaai. Pagaaien is dat wat men in kano's doet (dus wat de indianen doen).
Verhalen is een vaartuig over korte afstand, meestal op het zelfde vaarwater, verplaatsen. (Meer....)

NATUURKRACHTEN
Schepen kunnen voor hun verplaatsing gebruik maken van de wind of van de stroming van het water. Elke schipper zal, ongeacht het soort vaartuig dat hij bevaart, als de wind of stroming gunstig is, bij het manoeuvreren gebruik maken van deze wind of stroming, maar dat valt nauwelijks tot een echte voortstuwing te rekenen.

WIND
Met de komst van de Romeinen in ons land verschenen ook de eerste zeilen op het binnenwater. De eerste zeilschepen waren meestal dwarsscheepsgetuigd en maakten in de meeste gevallen gebruik van een emmerzeil. Deze tuigage is tot in de zeventiende eeuw ingebruik geweest. In de late middeleeuwen ontwikkelde zich het langsscheepstuig. Eerst het sprietzeil, kort daarop gevolgd door het gaffelzeil. Het sprietzeil is tot de negentiende eeuw ingebruik gebleven, voor kleine vaartuigjes zelfs tot in de twintigste eeuw. Het gaffelzeil wordt hedentendage nog steeds gebruikt. Andere tuigages, zoals met het driehoekzeil, zijn voor de grotere vaartuigen weinig gebruikt. Het was meestal te vinden aan boord van schepen, die dan eens een eind konden zeilen en dan weer een eind geroeid, gejaagd of gewogen moesten worden.

Men kan de schepen, die gebruikmaken van de wind indelen in drie groepen:
1.    Vaartuigen, die bijna volledig van de wind afhankelijk waren en die alleen in 'noodgevallen' van een andere vorm van voortstuwing (spierkracht) gebruik maakten, de echte zeilschepen.
2.     Schepen, die ongeveer in gelijke mate van een andere soort voortstuwing en van de wind gebruikt maakten. Dit was vooral het geval bij de wat kleinere vaartuigen, die door de boeren gebruikt werden, en die geregeld ook m.b.v. spierkracht voortgestuwd werden.
In de begin periode van de gemotoriseerde vaart waren er echter ook schepen, die zowel een motor, als een volledig tuig tot hun beschikking hadden en beide regelmatig gebruikten.
3.    Schepen, waar alleen onder gunstige omstandigheden, speciale gevallen, of in echte noodgevallen van het zeil gebruik gemaakt werd. Over het algemeen waren dit de motorschepen met hulptuig of schepen met een steunzeiltje.
Zeilschepen zijn er in alle soorten en maten geweest. De kleinsten waren nog geen vier meter, de grootsten soms meer dan vijftig meter. In de echte beroepsvaart zijn de laatste zeilen zo rond 1960 gestreken, maar eigenlijk betekende de tweede wereldoorlog, afgezien van een korte opleving vlak daarna, al het einde van het zeiltijdperk. Sinds de jaren zeventig zijn er diverse voormalige bedrijfsvaartuigen weer van zeilen voorzien. (Meer over het zeilen.)

STROMING
Aangezien men een schip alleen met stroom MEE kan laten drijven, kan men een vaartuig nooit volledig hiervan afhankelijk laten zijn. Voor de grote houtvlotten, die de rivieren afkwamen zakken, was het wel de belangrijkste vorm van voortstuwing, want voor deze was er toch geen weg terug, maar ook deze konden het niet geheel zonder andere middellen tot voortstuwing stellen. Verder maakte zeil- en sleepschepen soms gebruik van de stroming op de rivieren, dit noemde men stevelen (meer over stevelen.) en ook bij het vissen maakte men soms van de heersende stromingen gebruik.
Al ongeveer een halve eeuw is het, behoudens wanneer het een onderdeel van een manoeuvre betreft, verboden om een vaartuig zo maar te laten drijven.

VOORTBEWEGING m.b.v. ANDERE VAARTUIGEN
Een vaartuig door een ander vaartuig voort laten bewegen noemt men slepen*, duwen*, opdrukken* of gekoppeld varen*.
Bij het slepen vaart het vaartuig dat over voortstuwing beschikt VOOR het andere vaartuig (de andere vaartuigen). Ze zijn doormiddel van één of twee touwen, staaldraden of kettingen met elkaar verbonden. (Meer over slepen.)
Bij het duwen is het vaartuig dat over voortstuwing beschikt tegen het achterkant van het voortgeduwde vaartuig vast gemaakt en wel zo dat het één onbeweeglijk geheel vormt. (Meer over duwen.)
Het opdrukken geschied met een opdrukker. Deze duwt tegen het achterschip van het vaartuig en is zo met dat vaartuig verbonden dat het als het ware tegen het achterschip kan scharnieren. (Meer over opdrukken.)
Bij het gekoppeld varen is het vaartuig dat over een voortstuwing beschikt langszij het voort te bewegen vaartuig vast gemaakt en wel dusdanig dat het één onbeweeglijk geheel vomt. (Meer over gekoppeld varen.)

In al deze gevallen is het vaartuig, dat over een voortstuwing beschikt een mechanisch voortgestuwd vaartuig, alleen bij het slepen kwam het wel eens voor dat een geroeide boot of een zeilschip iets sleepte.
Met de komst van de sleepboot, ongeveer halverwege de negentiende eeuw ontwikkelde zich de sleepvaart, die in de periode 1920-1940 haar hoogtepunt had. Na de oorlog ging het, door de motorisering van de binnenvaartvloot, sterk bergafwaarts met de sleepvaart. Hedentendage worden er behalve een paar overgebleven sleepschepen, eigenlijk alleen nog speciale transporten gesleept.
De opdrukker verscheen zo rond de jaren twintig. Ze zijn tot WOII gebouwd en tot in de jaren zestig in gebruik geweest.
Het varen met duwstellen is een na-oorlogse ontwikkeling, die eigenlijk pas eind jaren zestig goed opgang kwam en tegenwoordig vooral op de grote rivieren en kanalen een belangrijk deel van de vrachtvaart voor haar rekening neemt.

MECHANISCHE VOORTSTUWING
Bij de mechanische voortstuwing maakt men onderscheid tussen stoom- en motorschepen (2a). De stoomschepen onderscheiden zich weer in schroef- en raderboten. Hiermee heeft men dan het overgrote deel van de binnenvaartschepen wel gehad, maar er zijn nog andere mogelijkheden, zoals electrische aandrijving en gasturbines. De meeste mechanische voortstuwingen worden gebruikt om het schip vooruit te doen bewegen. Er zijn echter ook voortstuwingen, die gebruikt worden om het schip 'beter te kunnen 'sturen', de zogenaamde boeg-  en hekschroeven.

STOOM
Bij de stoomschepen was het overgrote deel uitgerust met een gewone stoommachine (een zuigermachine), enkele schepen hadden een stoomturbine en een heel enkele een combinatie van die twee.
Bij de eerste stoomschepen dreef de machine één of twee schepraderen aan. In Nederland hadden bijna alle raderboten twee schepraderen, ongeveer midscheeps, buiten de romp, aan elke kant één. Tegen het eind van de negentiende eeuw gaat men ook schepen bouwen waarbij de machine een schroef aandrijft. Schroefboten hadden een geringere breedte en waren daardoor, in tegenstelling tot de raderschepen, ook voor smalle wateren geschikt. Bij grote vermogens echter, moest de schroef dermate groot zijn, dat de totale diepgang een probleem vormde, vandaar dat op de rivieren de radersleepboten lange tijd een dominerende rol speelden. Behalve de zo juist genoemde combinaties waren er noch andere, zoals bijv. een waterstraal aandrijving met pompen, die door een stoommachine aangedreven werd. Dit soort aandrijvingen zijn slechts sporadisch toegepast.
Stoomschepen zijn vanaf het midden van de negentiende eeuw af en ongeveer tot in de tweede wereldoorlog gebouwd. Vanaf begin jaren vijftig gaat het snel bergafaarts met de stoomschepen, zodat eind jaren zestig bijna geen enkel stoomschip nog in de vaart is. Gelukkig zijn een aantal stoomschepen van de slopershamer gered. Het waren voornamelijk sleepboten, ponten en passagiersschepen, die met stoommachines uitgerust werden. Slechts een enkel vissers- en vrachtschip is met een stoommachine uitgerust geweest. De vrachtschepen waren uitsluitend schroefschepen.

VERBRANDINGSMOTOREN
Begin twintigste eeuw deed de verbrandingsmotor haar intrede in de binnenvaart. Eerst in de vorm van benzinemotoren, gevolgd door benzine-petroleummotoren, petroleummotoren, gloeikopmotoren en ten slotte dieselmotoren en dat alles in een tijdsbestek van ca. 25 jaar. Met de komst van de gloeikop- en de dieselmotoren verdwenen de andere motoren al spoedig van het toneel, al hebben enkele, o.a. in opdrukkers, nog wel tot ver na de oorlog dienst gedaan. (Benzinemotoren worden nu nog wel, maar dan in de vorm van een buitenboordmotor in de beroepsvaart toegepast.) Gloeikopmotoren zijn tot in de jaren dertig gebouwd en enkele daarvan draaien nu nog steeds! Gloeikopmotoren en de eerste dieselmotoren waren zogenaamde langzaamlopers. Vanaf eind jaren dertig ontwikkelen zich de matig snellopende en snellopende diesels. Deze motoren zijn, bij het zelfde vermogen, kleiner en lichter dan de langzaamlopers. Dit is vooral voor kleine schepen een voordeel. Hierdoor komt er na de tweede wereldoorlog langzaam een eind aan de productie van langzaamlopende motoren met gering vermogen. De motoren met gering vermogen verdwijnen het eerst, maar later zijn ook de middel grote vermogens aan de beurt. Tegen het eind van de twintigste eeuw worden er nog nauwelijks motoren, met een maximum toerental van minder dan 1000 t.p.m. en een vermogen van minder dan 1000 pk, gebouwd. De ontwikkeling van de snellopers is tegengesteld. Eerst werden er vrijwel uitsluitend motoren met gering vermogen gebouwd, maar eind jaren zeventig komen de krachtigste motoren al op meer dan 1500 pk. De huidige snellopers gaan tot ca. 2000 pk bij een maximum toerental van 1500 tot 1800 t.p.m..
Om achteruit te kunnen varen en de schroef stil te kunnen zetten, maakt men gebruik van een keerkoppeling. Bij langzaamlopende diesels met een vermogen van meer dan 300 pk zijn er echter ook motoren met twee draairichtingen, de zogenaamde omkeerbare motoren, zodat de keerkoppeling kan komen te vervallen.
Bijna alle verbrandingsmotoren worden in combinatie met een schroef gebruikt.

OVERIGE KRACHTBRONNEN
Andere krachtbronnen om een schip voort te stuwen zijn (nog) nauwelijks het experimentele stadium te boven gekomen. (Gas)Turbinemotoren hebben, over het algemeen, nog steeds het bezwaar van dure brandstof en volledig electrische vaartuigen het bezwaar van dure zware accu's. Wel vaart er hier en daar een enkele zonnecelboot rond. In de tweede wereld-oorlog schijnt er nog even sprake geweest te zijn van (hout)gasmotoren, maar enige zekerheid omtrent het gebruik in de binnenvaart heb ik hiervan niet.

INDIRECTE AANDRIJVINGEN
Bij enkele schepen drijft de eigenlijke krachtbron niet direct het mechanisme dat het schip voortstuwt aan. Men kent o.a. de diesel-electrische voortstuwing, waarbij de dieselmotor een generator aandrijft, die de energie voor één of meerdere electromotoren levert en de hydraulische aandrijving, waarbij de motor een hydraulische pomp aandrijft, welke dan op zijn beurt gekoppeld is aan een hydraulische motor. Indirecte systemen hebben een lager rendement, dan directe, ze worden alleen in bijzondere gevallen gebruikt.

HET VOORTSTUWINGSMECHANISME
Om de beweging van de krachtbron om te zetten in een beweging van het vaartuig heeft men een bepaald mechanisme nodig.


###