kuvittele olevasi Yksi ensimmäisistä Royal Caribbean Internationalin – ”Quantum of the Seasin” matkustajista. Heti alukselle astuttuasi kuulet päällikön pyytävän kaikkia matkustajia & miehistön jäseniä kiinnittämään turvavyönsä ja pysymään omissa huoneissaan, kunnes matka on päättynyt!
ehdottomasti, tätä ei kukaan matkustaja haluaisi kuulla, joka on käyttänyt omaisuuden nauttiakseen näin upean laivan erinomaisista tiloista, ruoasta ja poikkeuksellisesta kauneudesta.
tämä voisi kuitenkin toteutua, jos alusta ei olisi varustettu koneistolla tai se olisi suunniteltu siten, että se pystyisi selviytymään kaikista merillä koettavista erilaisista liikkeistä.
miksi ottaa vain risteilyaluksia ja valtamerilaivoja, ajatelkaa rahtialuksia, kuten irtolastialuksia, Ro-Ro-aluksia tai jopa säiliöaluksia & LNG-aluksia. Kuvitelkaapa, miten vaikeaa olisi kuljettaa lastia (nestemäistä tai irtotavaraa) turvallisesti, Jos meillä ei olisi mitään teknologiaa, jolla voisimme hallita matkan aikana tapahtuvia eri liikkeitä.
tässä artikkelissa keskitymme siihen, miten voimme hallita aluksen ”Vierintäliikettä” ja erilaisia periaatteita erilaisten rullan Vakautusjärjestelmien takana.
aiheeseen liittyvää luettavaa: merenkulun ammattilaisten kirjoittamat Premium-E-kirjat
rullaaminen on todellakin suurin ongelma kaikkien muiden merten liikkeiden joukossa. Alusten suunnittelun teknologiset edistysaskeleet ovat jo antaneet meille laivastoarkkitehdeille edun tutkia aluksen rungon ympärillä olevia aaltoliikkeitä ja antaa paras mahdollinen rakenne tällaisten vaikutusten minimoimiseksi & varmistaa matkustajille ja miehistölle mukava ja turvallinen matka.
kuvasivut: George / Wikimedia
rullan liikkeen vakautus voidaan saavuttaa tavanomaisilla aluksilla muuttamalla niiden runkomuotoa, mutta kallistusamplitudien pienentäminen on mahdollista myös muilla keinoin. Vakautusjärjestelmät voidaan karkeasti luokitella–
- passiiviset järjestelmät: joissa ei tarvita erillistä voimanlähdettä eikä erityistä ohjausjärjestelmää, kuten Pilssipölyä, vierimättömät säiliöt (passiiviset), kiinteät evät & passiivista liikkuvaa painojärjestelmää.
- aktiiviset järjestelmät: joissa vastakkainen momentti tuotetaan liikkuvilla massoilla tai ohjauspinnoilla voiman avulla, kuten aktiiviset evät, valssauksen estosäiliöt (aktiiviset), aktiivinen liikkuva paino & gyroskooppi.
Pilssikellot
Pilssikellot ovat suosituimpia ja ne on asennettu valtaosaan laivoista. Ne ovat pilssin kääntöpuolelta ulkonevia levyjä, jotka ulottuvat keskimmäisen puoliskon yli kahteen kolmasosaan laivan pituudesta.
vaurioiden välttämiseksi ne eivät normaalisti ulotu aluksen kylki-tai kölilinjoja pidemmälle, vaan niiden on läpäistävä runkoa ympäröivä rajakerros.
ne saavat vesistön liikkumaan aluksen mukana ja luovat turbulenssia, mikä vaimentaa liikettä ja aiheuttaa jaksojen kasvua ja amplitudin pienenemistä.
vaikka ne ovat mitoiltaan suhteellisen pieniä, niissä on suuret vivut liikkuvan akselin ympärillä ja niihin kohdistuvat voimat tuottavat suuren momentin vierimistä vastaan.
niiden vaikutusta lisää yleensä etunopeus. Ne ovat linjassa rungon ohi virtaavan veden kanssa tyynessä vedessä niiden ilmanvastuksen vähentämiseksi kyseisessä tilassa. Kun alus rullaa, ilmanvastus kasvaa ja hidastaa laivaa hieman.
Pilssikeulan rakenneosa (lähde: INA – Eric Tupper)
passiivinen säiliöjärjestelmä (lähde: Basic Ship Theory, BST)
Vierintävastussäiliöt (aktiiviset)
ne muistuttavat passiivisen säiliöjärjestelmän periaatetta, mutta veden liikettä ohjataan pumpuilla tai vedenpinnan yläpuolella olevalla ilmanpaineella. Aluksen kummallakin puolella olevat säiliöt voidaan liittää toisiinsa alaraajalla tai voidaan käyttää kahta erillistä tankkia.
ilmakanavassa on rullantunnistuslaitteella toimivat venttiilit. Tässä konseptissa käytetään aksiaalista virtauspumppua, joka pakottaa säiliön veden aluksen yhdeltä puolelta toiselle sen sijaan, että se olisi sloshissa luonnollisten rullaus -, huojunta-ja kiertovoimien alla, kuten passiivisessa säiliössä tapahtuu.
Aktiivinen säiliöjärjestelmä (lähde: www.hoppe-marine.com)
aktiivisen järjestelmän yksinkertaistetussa versiossa kiihtyvyysmittari aistii vierintäliikkeet, ja signaalit lähetetään tästä vierintäliikkeestä säätösiipipumppuun, joka ohjaa nestevirtausta säiliöiden välillä.
laite voi olla joko yksinkertainen kiihtyvyysanturi tai monimutkainen gyroskooppinen anturijärjestelmä, joka havaitsee pienenkin rullan kulman gyroskooppisen prekession avulla.
näin laitetta voidaan käyttää ohjaamaan laivan liikettä jokaisen yksittäisen aallon takia. Järjestelmän hienostuneisuudesta riippuen aktiivisten säiliövakaimien on todettu jättävän 80% tai enemmän tehokkuutta liikkeen vakautuksessa.
aktiiviset evät
aktiivisilla evillä varustettu herkkä hyrräjärjestelmä aistii aluksen vierivän liikkeen ja lähettää signaalin käyttöjärjestelmään, joka puolestaan saa evät liikkumaan sellaiseen suuntaan, että ne aiheuttavat rullausta vastustavia voimia. Käyttövaihteet ovat yleensä sähköhydraulisia.
evät, jotka voivat vetäytyä runkoon, asetetaan pilssikäännöksen tienoille, jotta niihin vaikuttavat voimat saadaan mahdollisimman voimakkaiksi.
takareunasta tulevaa läppää voidaan käyttää syntyvän nostovoiman tehostamiseen. Eväjärjestelmän kapasiteetti ilmaistaan yleensä tasaisena kantakulmana, jonka se voi aiheuttaa aluksen liikkuessa eteenpäin tyynessä vedessä tietyllä nopeudella.
evään kohdistuva voima vaihtelee suhteessa aluksen nopeuden neliöön, kun taas aluksen GZ-käyrä on riippumaton nopeudesta. Fin-järjestelmä ei kuitenkaan todennäköisesti ole kovin tehokas alle 10 solmun nopeuksissa.
evien järjestely aktivoidussa eväjärjestelmässä
Fin Stabilisointijärjestelmä (lähde: alibaba.com)
seuraavassa taulukossa korostetaan joitakin tärkeimpiä näkökohtia rullan Vakaimet kuten edellä:
Taulukko 1: erilaisten rullavakauttimien Vertailu (lähde: BST)
yllä olevasta havainnosta voidaan päätellä, että jokaisella vakautusjärjestelmällä on omat etunsa & haitat. Siksi laivan rungon hydrostatiikalle ja hydrodynamiikalle on annettava enemmän vaivaa aaltojen läpi, jottei tarvita eräänlaista rullan vakautusjärjestelmää tai sen käyttämistä mahdollisimman vähiin.
Related Reading: Download 12 FREE Maritime eBooks – Klikkaa tästä.
myös rullan stabilointiin käytettäviä menetelmiä voidaan periaatteessa käyttää stabilointiin sävelkorkeutta vastaan, mutta siihen liittyvät voimat ovat liian suuret oikeuttaakseen niiden käytön.
sinulle..
tiedätkö mitään muunlaisia laivoissa käytettäviä Rullavakautusjärjestelmiä?
kerro kommenteissa alla.
Vastuuvapauslauseke: tässä artikkelissa esitetyt tekijöiden näkemykset eivät välttämättä vastaa Marine Insightin näkemyksiä. Artikkelissa mahdollisesti käytetyt tiedot ja kaaviot on hankittu saatavilla olevista tiedoista, eikä mikään lakisääteinen viranomainen ole vahvistanut niitä oikeiksi. Kirjailija ja Marine Insight eivät väitä sitä oikeaksi eivätkä ota vastuuta samasta. Näkemykset ovat vain lausuntoja, eivätkä ne ole suuntaviivoja tai suosituksia mistään toimintatavasta, jota lukijan tulisi noudattaa.
artikkelia tai kuvia ei voi jäljentää, kopioida, jakaa tai käyttää missään muodossa ilman tekijän ja Marine Insightin lupaa.