Stellen Sie sich vor, Sie wären einer der ersten Passagiere der Royal Caribbean International – ‚Quantum of the Seas‘. Sobald Sie das Schiff betreten, hören Sie, wie der Kapitän alle Passagiere & Besatzungsmitglieder auffordert, sich anzuschnallen und in ihren jeweiligen Räumen zu bleiben, bis die Reise abgeschlossen ist!

Auf jeden Fall möchte kein Passagier etwas hören, der ein Vermögen ausgegeben hat, um die hervorragenden Einrichtungen, das Essen und die außergewöhnliche Schönheit eines so wunderbaren Schiffes zu genießen.

Dies könnte jedoch Wirklichkeit werden, wenn das Schiff nicht mit Maschinen ausgestattet wäre oder so konstruiert wäre, dass es die verschiedenen Arten von Bewegungen auf See überwinden könnte.

Warum nur Kreuzfahrtschiffe und Ozeandampfer nehmen, denken Sie an die Frachtschiffe wie Massengutfrachter, Ro-Ro-Schiffe oder sogar Tanker & LNG-Träger. Stellen Sie sich vor, wie schwierig es wäre, die Ladung (flüssig oder lose) sicher zu transportieren, wenn wir keine Technologie hätten, um die verschiedenen Bewegungen während der Reise zu steuern.

In diesem Artikel werden wir uns darauf konzentrieren, wie wir die ‚Rollbewegung‘ des Schiffes steuern können und die verschiedenen Prinzipien hinter den verschiedenen Arten von Wankstabilisierungssystemen.

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Das Rollen ist in der Tat das größte Problem unter allen anderen Bewegungen in Meeren. Technologische Fortschritte bei der Konstruktion von Schiffen haben uns Marinearchitekten bereits den Vorteil verschafft, die Wellenbewegungen um den Schiffsrumpf herum zu untersuchen und das bestmögliche Design zu geben, um solche Effekte zu minimieren & Gewährleisten Sie eine komfortable und sichere Reise für die Passagiere und die Besatzung.

Rollbewegungsstabilisierung kann bei herkömmlichen Schiffen durch Änderung ihrer Rumpfformen erreicht werden, eine Verringerung der Rollamplituden ist jedoch auch auf andere Weise möglich. Stabilisierungssysteme können grob eingeteilt werden in –

1. Passive Systeme: Bei denen keine separate Stromquelle erforderlich ist und kein spezielles Steuerungssystem wie Bilgenkiel, Rollschutztanks (passiv), feste Lamellen & passives bewegliches Gewichtssystem.

1. Aktive Systeme: Bei denen das Moment der Rolle durch bewegte Massen oder Steuerflächen mittels Kraft erzeugt wird, wie die aktiven Lamellen, Anti–Roll-Tanks (aktiv), aktives bewegliches Gewicht & das Gyroskop.

Bilgenkiele

Bilgenkiele sind die beliebtesten und für die große Mehrheit der Schiffe geeignet. Es handelt sich um Platten, die aus der Bilgenwindung herausragen und sich über die mittlere Hälfte bis zu zwei Dritteln der Schiffslänge erstrecken.

Um den Schaden zu vermeiden, ragen sie normalerweise nicht über die Seiten- oder Kiellinien des Schiffes hinaus, sondern müssen die Grenzschicht um den Rumpf herum durchdringen.

Sie bewirken, dass sich ein Gewässer mit dem Schiff bewegt und Turbulenzen erzeugt, wodurch die Bewegung gedämpft und eine Zunahme der Periode und eine Verringerung der Amplitude verursacht wird.

Obwohl sie relativ klein dimensioniert sind, haben sie große Hebel um die Walzachse und die Kräfte auf sie erzeugen ein großes Moment, das dem Walzen entgegengesetzt ist.

Ihre Wirkung wird im Allgemeinen durch höhere Geschwindigkeit verstärkt. Sie sind mit dem Wasserfluss am Rumpf vorbei in stillem Wasser ausgerichtet, um ihren Widerstand in diesem Zustand zu reduzieren. Wenn das Schiff rollt, erhöht sich der Widerstand und verlangsamt das Schiff ein wenig.

Anti- Roll-Tanks (aktiv)

Sie ähneln dem Prinzip des passiven Tanksystems, aber die Bewegung des Wassers wird durch Pumpen oder durch den Luftdruck über der Wasseroberfläche gesteuert. Die Tanks auf beiden Seiten des Schiffes können durch einen unteren Schenkel verbunden sein, oder es können zwei separate Tanks verwendet werden.

Der Luftkanal enthält Ventile, die von einer Rollsensorvorrichtung betätigt werden. Dieses Konzept verwendet eine Axialpumpe, um das Wasser im Tank von einer Seite des Schiffes zur anderen zu drücken, anstatt es unter den natürlichen Roll-, Schwank- und Gierkräften zu schwappen, wie dies bei einem passiven Tank der Fall ist.

In einer vereinfachten Version eines aktiven Systems erfasst ein Beschleunigungsmesser die Rollbewegungen, und Signale werden von dieser Rollsensorvorrichtung an eine Pumpe mit variabler Steigung gesendet, die den Flüssigkeitsfluss zwischen den Tanks steuert.

Das Gerät kann entweder ein einfacher Beschleunigungsmesser oder ein kompliziertes gyroskopisches Sensorsystem sein, das selbst einen kleinen Winkel der Rolle durch die gyroskopische Präzession erkennt.

Somit kann das Gerät verwendet werden, um die Schiffsbewegung aufgrund jeder einzelnen Welle zu steuern. Abhängig von der Komplexität des Systems haben aktive Tankstabilisatoren einen Wirkungsgrad von 80% oder mehr bei der Bewegungsstabilisierung hinterlassen.

Aktive Lamellen

Bei aktiven Lamellen erfasst ein empfindliches Kreiselsystem die Rollbewegung des Schiffes und sendet ein Signal an das Betätigungssystem, das wiederum bewirkt, dass sich die Lamellen in eine Richtung bewegen, in der Kräfte gegen die Rolle wirken. Das Stellgetriebe ist üblicherweise elektrohydraulisch.

Die Flossen, die sich in den Rumpf zurückziehen können, werden um die Bilgenwindung gelegt, um eine maximale Hebelwirkung für die auf sie einwirkenden Kräfte zu gewährleisten.

Eine Klappe von der Hinterkante kann verwendet werden, um die erzeugte Auftriebskraft zu erhöhen. Die Kapazität eines Flossensystems wird normalerweise in Bezug auf den stationären Fersenwinkel ausgedrückt, den es verursachen kann, wenn sich das Schiff mit einer bestimmten Geschwindigkeit in stillem Wasser vorwärts bewegt.

Die Kraft auf eine Flosse variiert proportional zum Quadrat der Schiffsgeschwindigkeit, während die GZ-Kurve für das Schiff geschwindigkeitsunabhängig ist. Ein Flossensystem ist jedoch bei Geschwindigkeiten unter etwa 10 Knoten wahrscheinlich nicht sehr effektiv.

Die folgende Tabelle hebt einige der Hauptaspekte unter den Wankstabilisatoren hervor, wie oben diskutiert:

Aus der obigen Beobachtung kann geschlossen werden, dass jedes Stabilisierungssystem seine eigenen Vorteile & Nachteile hat. Daher muss der Hydrostatik und der Hydrodynamik der Schiffsrumpfbewegung durch die Wellen mehr Aufwand gewidmet werden, um die Notwendigkeit einer Art Wankstabilisierungssystem zu vermeiden oder auf ein Minimum zu reduzieren.

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Prinzipiell können auch Methoden zur Rollstabilisierung zur Stabilisierung gegen die Tonhöhe eingesetzt werden, aber die damit verbundenen Kräfte sind zu groß, um ihre Verwendung zu rechtfertigen.

Zu dir..

Kennen Sie andere Arten von Wankstabilisierungssystemen für Schiffe?

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