The current hydraulic system that function as the power source for operating the water jet steering device, need to be located inside of the hull to avoid possible environmental damage. This will cause a height difference from where the power supply will be located and where the output is needed. The research of literature and the limitations given by Rolls-Royce laid the basis for the simulation work. The lever concept is a development of the original layout from Rolls-Royce. The current lever concept was formed by simulation of the individual parts it consists of. The modeling work is a starting point for further design changes and improved solutions depending on what results are achieved when simulation is performed on the parts. The modeling work is not part of this report but can be seen in the other master thesis “Water jet steering concept - evaluation of an environmental design, Part 2” which is not yet done but it will be soon. All simulations made are simplified and they are a solid starting point for further work with dimensioning, material selection and calculations. The results of the simulation show that further development is required before a theoretically functioning concept is achieved. / Det nuvarande hydraulsystemet som verkar som kraftkälla för att manövrera vattenjetens styrsystem, måste flyttas till insidan skrovet för att undvika eventuell miljöskada. Detta kommer bidra till en höjdskillnad mellan vart kraften verkar och vart den behöver verka. Litteraturundersökningen och begränsningar som erhållits från Rolls-Royce låg till grund för simuleringsdelen. Hävarmskonceptet är en version utav original idén från Rolls-Royce. Det framtagna hävarmskonceptet konstruerades med hjälp av simuleringar utav de individuella delarna som ingår i konceptet. Modelleringen är en startpunkt för vidare utveckling av design och förbättrade lösningar baserat på resultaten som erhållits från simuleringen på de olika delarna. Modelleringen är inte en del utav denna rapport men kan ses i examensarbetet ”Koncept för vattenjet styrning - utvärdering av en miljövänlig konstruktion, Del 2” som ännu inte är färdigt men kommer bli det vid senare tillfälle. Alla simuleringar är förenklade och de är en bra startpunkt för vidare bearbetning med dimensionering, materialval och beräkningar. Resultaten från simuleringarna visar att vidare utveckling behövs innan ett teoretisk funktionellt koncept kan uppnås.

Marine waterjet propulsion is a technology that has been developed and refined since the early 1950’ and is proven highly useful for high speed applications with vessels in varying sizes. The intake grill is a component that is mounted in line with the hull to prevent debris from traveling through the waterjet. The intake grill is affected by viscous forces, contact forces and harmonic excitation forces all while affecting the efficiency of the waterjet. In this report a selection of methods is evaluated and verified with the goal of simplifying the design process of the intake grill. A selection of cross-sections is generated and evaluated to draw general conclusions about the efficiency and stability of the intake grill. A selection of computational fluid dynamics and modal analysis methods are utilized. It is concluded that the intake grill is affected by many parameters and can be evaluated by modal FEM analysis and 2D CFD analysis. / Marina vattenjetmotorer har utvecklats och förfinats sedan tidigt 50-tal och har bevisats mycket användbara för applikationer i hög hastighet med båtar i varierande storlekar. Intagsgaller är en komponent som monteras i linje med skrovet på båtar för att förhindra oönskade föremål att färdas genom intaget på vattenjetmotorn. Intagsgallret är påverkat av viskösa krafter, direkta krafter och harmonisk excitation samtidigt som komponenten påverkar vattenjetmotorns effektivitet. I denna rapport så evalueras ett urval av metoder med målet att simplifiera utvecklingsprocessen av intagsgaller. Ett urval av tvärsnittsgeometrier är genererade och evaluerade för att dra generella slutsatser om effektiviteten och stabiliteten av intagsgallret. Ett par olika sorters flödessimuleringar och finita element metoder används. Slutsatsen är att intagsgallret påverkas av ett flertal parametrar och kan utvärderas med modal finita element metoder samt tvådimensionella flödessimuleringar.

Nowadays naval units are participating in international missions, where new and in many cases tougher conditions will affect their propulsion.   This essay deals with some of the now developed nanostructure coatings and gives a presentation of how the coatings could function on some exposed parts of the naval powertrain. The essay investigates the possibility that the coatings can be used as a protective layer that will reduce or prevent wear on selected parts of the naval powertrains. As a basis for the essay, nanotechnology is described, as well as different reasons that wear occurs and application techniques for coatings   The conclusion is that nanostructured coatings can be applied and provide a much better result on hardness and wear resistance as of naval powertrains compared to micro-structural coatings, both for manufacturing and renovation.   The essay presents a few examples of the military utility of the nanostructure coatings as well as suggestions for further research. / Då marina enheter numera deltar i internationella missioner, kommer den nya och i många fall tuffare miljön som enheterna opererar i att påverka bland annat deras framdrivning.   Den här studien avhandlar några av de nu framtagna nanostrukturella ytbeläggningarna och ger en presentation av hur de kan fungera på några marina drivlinors utsatta delar. Studien undersöker ytbeläggningarnas möjliga förmåga att utgöra ett skyddande lager som ska minska eller i bästa fall förhindra slitaget på valda delar av marina drivlinor. Som underlag till studien beskrivs i allmänna termer nanoteknik, olika anledningar till att slitaget uppstår samt något om hur ytbeläggningen kan appliceras.   Studiens slutsats är att det med all sannolikhet går att applicera nanostrukturella ytbeläggningar och få ett mycket bättre resultat avseende hårdhet samt nötnings- och reptålighet jämfört med mikrostrukturella ytbeläggningar. Detta gäller såväl vid nytillverkning som renovering av de studerade delarna av drivlinor.   Studien ger exempel på den militära nyttan med denna ytbeläggning samt ger förslag på fortsatt forskning.

A shift towards electric and hybrid propulsion within the marine sector create new challenges for conventional water jet units manoeuvred by hydraulic systems. The high efficiency in high speed water jet crafts benefit from being powered by electricity but will be compromised by constantly running hydraulic pumps, draining available electric capacity on-board. Wear and tear on hydraulic components are also an environmental contamination hazard, due to high pressure oil and exposed cylinder rods. However, conventional hydraulic power packs with subsystems to manoeuvre water jet unit is a well proven and reliable marine application.Steer-by-wire is not an uncommon subject, as it is frequently used in several industries such as aviation, automotive and offshore. The purpose of the study is to prepare a concept design proposal with CAD-models and drawings of electrically powered manoeuvring system for Marine Jet Powers DRB 750 steering units. The study did a literature study on the topic and qualitative research to fulfil the purpose. A generic product and concept development is conducted and computer aided design is done to present proposed prototype design.Results from the research gave 4 commercially available electrical actuators, all with significantly different functionality from each other resulting in 4 different concepts and thereof 1 prototype proposal integrated in the waterjet unit according to DNV standards.The selected concept in the study will need some further manufacturing configuration and optimisation for a full installation and working prototype. / Ett skifte mot elektisk och hybriddrift inom marina fartyg och framdrivningssystem skapar nya utmaningar och möjligheter, även så för höghastighetsfartyg där vattenjet har en fördel i sin karaktäristiska höga effektivitet. Idag manövreras vattenjetsaggregat med hjälp av hydraulik, som många gånger drivs med framdrivningsmaskineriet och/eller med en elektisk pump. Dessa system blir en energitjuv i en elektrisk eller hybridlösning för framdrivningen och så saknar det en naturlig lösning på hur en hydraulisk pump ska drivas. Slitage och skador på hydrauliska system kan även leda till miljöfarliga utsläpp av hydraulolja. Framför allt då det handlar om höga hydrauliska tryck och bland annat kolvstänger som är utsatta för påfrestningar från fartygens yttre miljö. Dock är hydrauliska system väl beprövade och pålitliga i marina miljöer.Styrning med hjälp av elkraft är inget som är nytt, även kallat Steer-by-wire, det har gjorts och används inom många områden så som flygplans-, bil- och offshoreindustrin. Syftet med studien är att skapa ett prototypförslag för elektisk manövrering av Marine Jet Powers vattenjetaggregat DRB 750. För att uppnå detta har en litteraturstudie genomförts och kvalitativ forskning för att samla information och få förståelse för ämnet. En generisk product- och konceptutveckling har använts med hjälp av datorstödd konstruktion för att presentera ett prototypförslag.Det har resulterat i 4 koncept med integrerade lösningar från olika tillverkare, som alla skiljer från varandra i funktionalitet och skulle kunna användas på ett sätt för att uppnå målet. Varav ett koncept som valdes, det vidareutvecklades till ett prototypförslag med skruvförband i vattenjetaggregatet och som även sågs till att uppfylla DNV:s standarder och regler. Det valda konceptet behöver vidare utveckling, integrering och optimering för att kunna installeras och testas i fungerande prototyp.