Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Wieleffect
Het wieleffect (ook wel schroefeffect) is het verschijnsel dat er door een scheepsschroef een zijdelingse kracht op het achterschip wordt uitgeoefend. Het is voor een schipper van groot belang dit verschijnsel te kennen en het in zijn voordeel te gebruiken. De term wieleffect komt van het ezelsbruggetje om de richting van het effect te onthouden: men stelt zich voor dat de schroef over de bodem van het vaarwater rolt, als een wagenwiel.
Een ieder die met een door een schroef voortbewogen vaartuig vaart heeft te maken met het wieleffect van de schroef. Een beginnend watersporter wordt wel eens verrast doordat het pas verworven schip bij het achteruitslaan plotseling naar één kant gaat. Volgens de wet van Murphy is dat dan de verkeerde kant, en staat er op dat moment flink wat wind en/of stroom op het achterschip. De gevolgen laten zich raden en zijn een bron van groot vermaak voor dagjesmensen die zich op sluizen installeren, met klapstoel en koffiekan.
Oorzaak
Een scheepsschroef is bedoeld om water te verplaatsen en daarmee stuwkracht te leveren. Dit gebeurt door ronddraaiende schroefbladen, die het water niet alleen in axiale zin, dus naar achteren of naar voren verplaatsen, maar die er ook een draaiende beweging aan geven. Deze draaiing zorgt voor een “uitwaaieren” van het water, een radiale verplaatsing dus. De geproduceerde waterkegel krijgt een steeds grotere diameter naarmate het water verder van de schroef af komt (figuur 1).
Dit werkt zowel bij vooruitvaren als bij achteruitslaan. Bij vooruitvaren is de kegel te zien als het omhoog komende schroefwater, een aantal meters achter de boot. Als de schroefas schuin geplaatst is komt de waterkegel soms helemaal niet aan het wateroppervlak. Treft deze waterkegel de scheepsromp, dan wordt door het botsende water de romp zijdelings weggeduwd. Bij vooruitvaren treft het water alleen het roer, met eventueel een scheg ervoor. Dit is niet hinderlijk voor de schipper, omdat er met enige roeruitslag meteen gecorrigeerd kan worden. Anders is dit bij het achteruitslaan. Dan treft het uitwaaierende water een flink deel van de romp en duwt deze zijdelings weg (figuur 2).
Beïnvloedende aspecten
Volgende aspecten beïnvloeden het wieleffect:
- De rompvorm heeft veel invloed op het wieleffect, want het water botst niet loodrecht op een vlakke bodem, wel op een rond- of knikspant.
- Achteruitslaand heeft men wieleffect, vooruitvarend bijna niet, doordat bij vooruit draaien de waterkegel de romp niet raakt (echter wel de scheg en het roerblad).
- Als het schip stil licht is het wieleffect maximaal, omdat dan de "waterkegel" kort is en het water direct tegen de romp stroomt.
- Een straalbuis rond de schroef vermindert het wieleffect, doordat de waterstraal dan niet meer kegelvormig is en de romp ook bij achteruitslaan minder raakt.
- Een schuin geplaatste schroef geeft meer wieleffect doordat de kegel de romp eerder raakt.
- De draairichting van de schroef bepaalt welke kant het schip op gedrukt wordt bij achteruitslaan. Bij een rechtsdraaiende schroef (gezien van achter naar voor), die linksom draait bij het achteruitslaan, gaat het achterschip naar bakboord; bij een linksdraaiende schroef naar stuurboord (dit laatste wordt getoond in figuur 2 rechts).
- Door het opzij drukken van het achterschip gaat de kop van het schip de andere kant op; het schip draait om een verticale as. De mate waarin dit gebeurt hangt af van de rompvorm en vooral van de kiel.
Praktische overwegingen bij het manoeuvreren
Deze beschrijving volgt de werkwijze van een klein vaartuig. Bij binnenschepen en zeeschepen is de werkwijze vergelijkbaar.
- Eerst bepaalt de schipper naar welke kant het schip trekt bij achteruitslaan. Elke schip heeft een “goede” en een “slechte” kant. De goede is waar het achterschip heen trekt bij het achteruitslaan. Als het enigszins uitkomt wordt er aan die kant aangelegd.
- Bij het afmeren aan een sluismuur aan de “goede” kant van het schip vaart het schip naar de afmeerplek, ongeveer een halve meter van de sluismuur. Bijna op de plek aangekomen stuurt de schipper naar de muur toe en zet hij de motor in "langzaam achteruit". Een bemanningslid gooit een lijn vanaf het voorschip om een bolder (wordt nog niet vastgezet). Het wieleffect trekt nu het achterschip naar de sluismuur, de schipper belegt een lijn vanaf het achterschip en zet de motor in neutraal. Daarna mag ook de voorlijn belegd worden.
- Bij afmeren aan de “verkeerde” kant van het schip vaart de schipper tot bijna aan de afmeerplek, ongeveer anderhalve meter van de muur af. Dan stuurt hij vrij plotseling naar de muur toe en met een boogje weer er af. Terwijl het schip nog een draaibeweging maakt van de sluismuur af, zet de schipper de motor in "langzaam achteruit", waardoor het achterschip door het wieleffect de draaiing van het schip stopt. Met enige oefening kan men zo precies op de gewenste plaatd tot stilstand komen. De motor gaat in neutraal en de voor- en achterlijnen kunnen belegd worden.
- Het bovenstaande speelt uiteraard sterker als er wind of stroom op het achterschip staat. In dat geval is het beleggen van een achterlijn het belangrijkste. De voorlijn komt later wel. Heeft het schip een middenbolder, dan kan die ook erg handig zijn voor een eerste lijn die het schip in bedwang houdt. In dit geval mag nooit eerst een voorlijn belegd worden bij een vooruitgaand schip, dan gaat het schip rond!
- Draaien van het schip: kan er op een ruim vaarwater in één keer gedraaid worden, dan blijft de motor in "vooruit" en is er van het wieleffect vrijwel niets te merken. Het kan zijn dat een schip een iets kortere draaicirkel heeft wanneer er over de "verkeerde" kant gedraaid wordt.
- Op een nauw vaarwater moet er een aantal keren achteruit geslagen worden tijdens het draaien. Nu komt het wieleffect van pas: de draaiing van het schip wordt ingezet naar de "verkeerde" kant, met de motor in "vooruit". Zodra er achteruit geslagen moet worden zet de draaiing in dezelfde richting door, dank zij het wieleffect. Vooral in nauw vaarwater en/of met wind moet hier rekening mee gehouden worden, anders komt het schip niet rond!
- Tijdens het manoeuvreren moet het roer rigoureus gebruikt worden. Dus zo lang het schip nog vooruit vaart wordt er in de gewenste vaarrichting gestuurd. Zodra het schip tot stilstand komt wordt het roer snel naar de andere kant gedraaid. Doordat het roer nu in de juiste stand staat voor achteruitvaren helpt het ook mee om de draaiing in stand te houden.
- Tenslotte: weten hoe het werkt is één ding, maar alleen in de praktijk kan de schipper leren hoe een schip zich gedraagt. En gelukkig zijn alle schepen verschillend...
Misvatting
In veel publicaties wordt het wieleffect verklaard uit het verschil in waterdruk aan boven- en onderkant van de schroef. Deze verklaring is onjuist. Water is niet samendrukbaar, waardoor de dichtheid niet verandert en het onderste blad net zoveel stuwkracht levert als het bovenste.