Hydrodynamische ontwerpen, waterjets en sterk staal maken veerboten steeds sneller. Maar wie in minder dan een dag de Atlantische oceaan wil oversteken, is voorlopig nog op het vliegtuig aangewezen.
Delen
/strong>
,,Toen de Irish Oak in oktober 1949 uit Cork wegvoer, dachten we een week later in New York te zijn”, luidt de eerste zin van Frank McCourts roman over zijn emigratie vanuit Ierland naar de VS. Zou McCourt zijn reis nu overdoen, dan had hij heel wat minder tijd voor lange gesprekken in een luie dekstoel. Moderne veerboten varen met gemak tweemaal zo hard, zestig in plaats van dertig kilometer per uur.
Afgelopen donderdag kwamen de scheepsbouwers van de toekomst bijeen op het door het scheepsbouwkundig gezelschap William Froude georganiseerde symposium High speed craft en droomden al hardop over snelheden van vijftig knopen oftewel ruim negentig kilometer per uur en meer.
Snelheid en reiscomfort gaan niet goed samen. ,,In de tweede wereldoorlog werden snelle torpedobootjagers ontworpen. De bemanning daarvan stond op kratjes die de eerste klap moesten opvangen als de boot erg hard op een golf klapte”, zegt dr.ir. Alexander Keuning van de sectie scheepshydromechanica (OCP). Keuning vermoedde enkele jaren terug dat scheepsontwerpers ten onrechte denken dat de lengte de prijs van een boot bepaalt en daarom minimaal moet zijn. Een snel schip met hetzelfde laadvermogen, dezelfde snelheid en dezelfde functies aan boord, maar met een grotere lengte-breedteverhouding presteert volgens hem beter.
Badkuip
Om zijn gelijk te bewijzen herontwierp de Delftse hydrodynamicus een Hongkongse patrouilleboot en maakte de romp ruim anderhalf keer zo lang. Zoals verwacht daalde hierdoor de waterweerstand, waardoor het schip dezelfde snelheidseis kon halen met aanzienlijk minder motorvermogen.
Overigens ging dit niet ten koste van de bemanning: de door golven veroorzaakte verticale versnelling van het stuurhuis nam af. Dit bevordert de leefbaarheid aan boord wanneer het schip met hoge snelheid op zee vaart. Ter hoogte van de boeg stuiterde het lange schip wel flink op de golven, maar Keuning wist dit nadeel te verhelpen door de vorm van de boeg te wijzigen. Het nieuwe schip werd uiteindelijk zes procent duurder, maar was goedkoper in het gebruik en kon in tegenstelling tot zijn kortere voorganger ook bij slecht weer uitrukken. Keunings conceptis inmiddels toegepast bij drie patrouilleboten voor de Nederlandse marine. ‘De Panter’ raast inmiddels rond in de Caribische zee.
Hoe lang en rank ook de romp, zonder voortstuwing is elke boot zo snel als een badkuip. Bij langzamere schepen voldoet een scheepsschroef voor de aandrijving, bij hogere snelheden wordt de waterjet ingezet. Het principe van deze aandrijving is al ruim twee eeuwen bekend, maar vond pas in de loop van de twintigste eeuw commerciële toepassingen in snelle catamarans en jachten die er tot 50 knopen (93 km/u) mee varen.
Lilliputter
Volgens ir. Norbert Bulten, ontwerper bij de scheepsaandrijvingbouwer John Crane-Lips, is met waterjets een snelheid van 75 knopen haalbaar. Een schip dat zo hard vaart, heeft wel een sporthart nodig, want een tweemaal hogere snelheid vereist verviervoudiging van het pompvermogen. Bulten illustreert de consequentie van deze wetmatigheid met een plaatje van zijn collega die rechtop staat in de pomp van een waterjet voor een snel marinefregat. Ten overvloede: ,,Mijn collega is geen lilliputter.”
Of een waterjet het gewenste vermogen haalt, hangt af van het ontwerp van de waterinlaat. Die moet bij elke boot aan de vorm van de romp aangepast worden. Bulten probeert met behulp van computermodellen de optimale vorm te bepalen. De inlaat moet zo steil mogelijk naar de pomp lopen. Dit verkleint namelijk het gewicht van het water dat aan boord komt. ,,Water betaalt niet voor de overtocht”, legt Bulten uit. ,,En elke kubieke meter water neemt de plaats van een auto met passagiers in.”
,,Ik breng jullie weer met twee voeten op de grond”, zegt de laatste spreker, ir. M. van der Schaaf van scheepswerf Van der Giessen-de Noord. Van der Schaaf vertelt over een ontwerpproject van een tweehonderd meter lang passagiersschip dat een snelheid van 50 knopen moest halen met lichte romp van zeer sterk staal.
De hoge snelheid leidt onherroepelijk tot hardere botsingen met de golven. Het is volgens Van der Schaaf nog onzeker hoe de dunne scheepswand deze slamming zal doorstaan. En doorstaan de passagiers het ook? De scheepsarchitect maakte zelf eens tijdens een proefvaart mee dat de frequentie van de botsingen met golven precies overeenkwam met de eigentrilling van het schip. ,,Ik stond te springen op de brug.” Van der Schaaf denkt dat het zeer snelle passagiersschip voorlopig alleen op de tekentafel rondvaart.
Hydrodynamische ontwerpen, waterjets en sterk staal maken veerboten steeds sneller. Maar wie in minder dan een dag de Atlantische oceaan wil oversteken, is voorlopig nog op het vliegtuig aangewezen.
,,Toen de Irish Oak in oktober 1949 uit Cork wegvoer, dachten we een week later in New York te zijn”, luidt de eerste zin van Frank McCourts roman over zijn emigratie vanuit Ierland naar de VS. Zou McCourt zijn reis nu overdoen, dan had hij heel wat minder tijd voor lange gesprekken in een luie dekstoel. Moderne veerboten varen met gemak tweemaal zo hard, zestig in plaats van dertig kilometer per uur.
Afgelopen donderdag kwamen de scheepsbouwers van de toekomst bijeen op het door het scheepsbouwkundig gezelschap William Froude georganiseerde symposium High speed craft en droomden al hardop over snelheden van vijftig knopen oftewel ruim negentig kilometer per uur en meer.
Snelheid en reiscomfort gaan niet goed samen. ,,In de tweede wereldoorlog werden snelle torpedobootjagers ontworpen. De bemanning daarvan stond op kratjes die de eerste klap moesten opvangen als de boot erg hard op een golf klapte”, zegt dr.ir. Alexander Keuning van de sectie scheepshydromechanica (OCP). Keuning vermoedde enkele jaren terug dat scheepsontwerpers ten onrechte denken dat de lengte de prijs van een boot bepaalt en daarom minimaal moet zijn. Een snel schip met hetzelfde laadvermogen, dezelfde snelheid en dezelfde functies aan boord, maar met een grotere lengte-breedteverhouding presteert volgens hem beter.
Badkuip
Om zijn gelijk te bewijzen herontwierp de Delftse hydrodynamicus een Hongkongse patrouilleboot en maakte de romp ruim anderhalf keer zo lang. Zoals verwacht daalde hierdoor de waterweerstand, waardoor het schip dezelfde snelheidseis kon halen met aanzienlijk minder motorvermogen.
Overigens ging dit niet ten koste van de bemanning: de door golven veroorzaakte verticale versnelling van het stuurhuis nam af. Dit bevordert de leefbaarheid aan boord wanneer het schip met hoge snelheid op zee vaart. Ter hoogte van de boeg stuiterde het lange schip wel flink op de golven, maar Keuning wist dit nadeel te verhelpen door de vorm van de boeg te wijzigen. Het nieuwe schip werd uiteindelijk zes procent duurder, maar was goedkoper in het gebruik en kon in tegenstelling tot zijn kortere voorganger ook bij slecht weer uitrukken. Keunings conceptis inmiddels toegepast bij drie patrouilleboten voor de Nederlandse marine. ‘De Panter’ raast inmiddels rond in de Caribische zee.
Hoe lang en rank ook de romp, zonder voortstuwing is elke boot zo snel als een badkuip. Bij langzamere schepen voldoet een scheepsschroef voor de aandrijving, bij hogere snelheden wordt de waterjet ingezet. Het principe van deze aandrijving is al ruim twee eeuwen bekend, maar vond pas in de loop van de twintigste eeuw commerciële toepassingen in snelle catamarans en jachten die er tot 50 knopen (93 km/u) mee varen.
Lilliputter
Volgens ir. Norbert Bulten, ontwerper bij de scheepsaandrijvingbouwer John Crane-Lips, is met waterjets een snelheid van 75 knopen haalbaar. Een schip dat zo hard vaart, heeft wel een sporthart nodig, want een tweemaal hogere snelheid vereist verviervoudiging van het pompvermogen. Bulten illustreert de consequentie van deze wetmatigheid met een plaatje van zijn collega die rechtop staat in de pomp van een waterjet voor een snel marinefregat. Ten overvloede: ,,Mijn collega is geen lilliputter.”
Of een waterjet het gewenste vermogen haalt, hangt af van het ontwerp van de waterinlaat. Die moet bij elke boot aan de vorm van de romp aangepast worden. Bulten probeert met behulp van computermodellen de optimale vorm te bepalen. De inlaat moet zo steil mogelijk naar de pomp lopen. Dit verkleint namelijk het gewicht van het water dat aan boord komt. ,,Water betaalt niet voor de overtocht”, legt Bulten uit. ,,En elke kubieke meter water neemt de plaats van een auto met passagiers in.”
,,Ik breng jullie weer met twee voeten op de grond”, zegt de laatste spreker, ir. M. van der Schaaf van scheepswerf Van der Giessen-de Noord. Van der Schaaf vertelt over een ontwerpproject van een tweehonderd meter lang passagiersschip dat een snelheid van 50 knopen moest halen met lichte romp van zeer sterk staal.
De hoge snelheid leidt onherroepelijk tot hardere botsingen met de golven. Het is volgens Van der Schaaf nog onzeker hoe de dunne scheepswand deze slamming zal doorstaan. En doorstaan de passagiers het ook? De scheepsarchitect maakte zelf eens tijdens een proefvaart mee dat de frequentie van de botsingen met golven precies overeenkwam met de eigentrilling van het schip. ,,Ik stond te springen op de brug.” Van der Schaaf denkt dat het zeer snelle passagiersschip voorlopig alleen op de tekentafel rondvaart.
Comments are closed.