Föreställ dig att du är en av de första passagerarna i Royal Caribbean International – ’Quantum of the Seas’. Så snart du kommer in i fartyget hör du befälhavaren som ber alla passagerare & besättningsmedlemmar att fästa sina säkerhetsbälten och stanna kvar i sina respektive rum tills resan är klar!
definitivt, detta är något ingen passagerare skulle vilja höra som har tillbringat en förmögenhet att njuta av utmärkta faciliteter, mat och exceptionella skönheten i en sådan fantastisk fartyg.
detta kan dock bli verklighet om fartyget inte hade utrustats med maskiner eller är utformat för att övervinna alla olika typer av rörelser som känns vid havet.
varför ta bara kryssningsfartyg och havsfartyg, tänk på lastbärande fartyg som bulkfartyg, Ro-ro-fartyg eller till och med tankfartyg & LNG-bärare. Föreställ dig hur svårt det skulle vara att transportera lasten (flytande eller bulk) säkert om vi inte hade någon teknik för att kontrollera de olika rörelserna under resan.
i den här artikeln ska vi fokusera på hur vi kan styra fartygets rullande rörelse och de olika principerna bakom olika typer av Rullstabiliseringssystem.
relaterad läsning: Premium e-böcker skrivna av maritima proffs
rullande är verkligen de största problemen bland alla andra rörelser i hav. Tekniska framsteg i utformningen av fartyg har redan gett oss marinarkitekter fördelen att studera vågrörelserna runt fartygets skrov och ge bästa möjliga design för att minimera sådana effekter & säkerställa en bekväm och säker resa för passagerarna och besättningen.
Bildkrediter: George / Wikimedia
Rullrörelse stabilisering kan uppnås i konventionella fartyg genom att ändra deras skrovformer, men minskning av rullamplituder är också möjlig på andra sätt. Stabiliseringssystem kan i stort sett klassificeras i–
- passiva system: där ingen separat kraftkälla krävs och inget speciellt styrsystem som Länsköl, antirulltankar (passiva), fasta fenor & passivt rörligt viktsystem.
- aktiva system: där ögonblicket motsatta rullen produceras genom att flytta massor eller kontrollytor med hjälp av kraft som de aktiva fenorna, Anti – rullande tankar (aktiv), aktiv rörlig vikt & gyroskopet.
Länsköl
Länsköl är de mest populära och monterade på det stora flertalet fartyg. De är plattor som skjuter ut från länsens sväng och sträcker sig över mitten till två tredjedelar av fartygets längd.
för att undvika skador sticker de normalt inte utöver fartygets sida eller köllinjer, men de måste tränga in i gränsskiktet runt skrovet.
de får en vattenkropp att röra sig med fartyget och skapa turbulens, vilket dämpar rörelsen och orsakar en ökning av perioden och minskning av amplituden.
även om de är relativt små i dimension, har de stora spakar runt rullningsaxeln och krafterna på dem ger ett stort ögonblick som motsätter sig rullningen.
deras effekt förbättras i allmänhet av hastighet framåt. De är i linje med vattenflödet förbi skrovet i stillvatten för att minska deras drag i det tillståndet. När fartyget rullar drag kommer att öka och bromsa fartyget lite.
strukturell komponent i Länsköl (källa: INA-Eric Tupper)
passivt tanksystem (källa: Grundläggande Skeppsteori, BST)
Anti-rullande tankar (aktiv)
de liknar principen om passivt tanksystem men vattnets rörelse styrs av pumpar eller av lufttrycket ovanför vattenytan. Tankarna vardera sidan av fartyget kan anslutas med en nedre extremitet eller två separata tankar kan användas.
luftkanalen innehåller ventiler som drivs av en rullavkänningsanordning. Detta koncept använder en axiell flödespump för att tvinga vattnet i tanken från ena sidan av fartyget till den andra, snarare än att ha det slosh under den naturliga rulle, gungning och gir krafter, som händer i en passiv tank.
aktivt tanksystem (källa :www.hoppe-marine.com)
i en förenklad version av ett aktivt system känner en accelerometer av rullningsrörelserna och signaler skickas från denna rullavkänningsanordning till en pump med variabel stigning, som styr vätskeflödet mellan tankarna.
enheten kan vara antingen en enkel accelerometer eller ett komplicerat gyroskopiskt avkänningssystem som detekterar även en liten vinkel på rullen genom den gyroskopiska precessionen.
således kan enheten användas för att styra fartygets rörelse på grund av varje enskild våg. Beroende på systemets sofistikering har aktiva tankstabilisatorer visat sig Lämna en effektivitet på 80% eller mer i rörelsestabilisering.
aktiva fenor
med aktiva fenor känner ett känsligt gyrosystem fartygets rullande rörelse och skickar en signal till manöversystemet som i sin tur får fenorna att röra sig i en riktning som orsakar krafter som motsätter sig rullen. Manöverdonet är vanligtvis elektrohydrauliskt.
fenorna, som kan kunna dras in i skrovet, placeras runt länsskiftet för att säkerställa maximal hävstång för de krafter som verkar på dem.
en flik från bakkanten kan användas för att förbättra den genererade lyftkraften. Kapaciteten hos ett finsystem uttrycks vanligtvis i termer av den stadiga vinkeln på hälen som det kan orsaka när fartyget går framåt i stillvatten vid en given hastighet.
kraften på en fin varierar i proportion till kvadraten på fartygets hastighet, medan GZ-kurvan för fartyget är oberoende av hastighet. Det är dock inte troligt att ett finsystem är mycket effektivt vid hastigheter under cirka 10 knop.
placering av fenor i aktiverat fensystem
Fin stabilisator system (källa: alibaba.com)
följande tabell belyser några av de viktigaste aspekterna bland Rullstabilisatorerna som diskuterats ovan:
Tabell 1: jämförelse mellan olika rullstabilisatorer (källa: BST)
av ovanstående observation kan man dra slutsatsen att varje stabiliseringssystem har sina egna fördelar & nackdelar. Därför måste mer ansträngning ges till hydrostatiken och hydrodynamiken hos fartygets skrovrörelse genom vågorna, för att undvika behovet av typ av rullstabiliseringssystem eller att använda det till sitt minimum.
relaterad läsning: ladda ner 12 gratis maritima e – böcker-Klicka här.
även i princip metoder som används för att stabilisera mot rulle kan användas för att stabilisera mot planen, men de befogenheter som är inblandade är för stora för att motivera deras användning.
över till dig..
känner du till någon annan typ av Rullstabiliseringssystem som används för fartyg?
Låt oss veta i kommentarerna nedan.
ansvarsfriskrivning: författarnas åsikter som uttrycks i denna artikel återspeglar inte nödvändigtvis synpunkterna på Marine Insight. Data och diagram, om de används, i artikeln har hämtats från tillgänglig information och har inte verifierats av någon lagstadgad myndighet. Författaren och Marine Insight hävdar inte att det är korrekt eller tar något ansvar för detsamma. Åsikterna utgör endast åsikterna och utgör inte några riktlinjer eller rekommendationer om någon åtgärd som ska följas av läsaren.
artikeln eller bilderna kan inte reproduceras, kopieras, delas eller användas i någon form utan tillstånd från författaren och Marine Insight.