De Herald of Free Enterprise staat er, onderzeeërs van de marine en tientallen andere scheepsmodellen. Ze hebben allemaal één ding gemeen: ze werden of worden getest in de hondervijftig meter lange sleeptank van de faculteit Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek.
Delen
Onder allerlei omstandigheden en posities kunnen de gedragingen van de schepen hier gemeten worden.
Wie een schip bouwt, wil over het algemeen niet voor onvoorziene verrassingen komen te staan wanneer het schip vaart. Een test met een model van het schip in een sleeptank is een – weliswaar dure – manier om er zeker van te zijn dat het schip aan de eisen zal voldoen. Voor kleine schepen en jachten is zo’n test te duur, maar volgens dr.ir. Lex Keuning van de vakgroep scheepshydromechanica worden koopvaardijschepen meestal wel getest.
,,De werf garandeert een bepaalde snelheid, en wil die snelheid met een zo klein mogelijke motor halen.” Dergelijke proefnemingen worden in Nederland meestal bij de sleeptanks van het Marin (Maritiem Research Instituut Nederland) in Wageningen gedaan; Delft houdt zich behalve af en toe een commerciële opdracht, meer bezig met fundamenteel onderzoek.
Hiertoe zijn twee series schepen ontwikkeld, die beide afgeleid zijn van één moedermodel: een serie zeiljachten en een serie snelle motorboten. De modellen van een serie verschillen onderling een klein beetje van elkaar, en zo kan onderzocht worden hoe bijvoorbeeld de weerstand verandert wanneer het schip tien procent korter is. Keuning: ,,We trachten de parameters te relateren aan de weerstandsverandering. Vervolgens kunnen we daaruit polynomen afleiden.”
Deze proeven begonnen in 1975 en vinden nog steeds plaats. In de loop van de tijd hebben numerieke methoden met behulp van de computer in de scheepsbouw een steeds belangrijkere plaats gekregen, toch heeft dit de functie van de sleeptank volgens Keuning nog niet in gevaar gebracht. ,,Er wordt al jaren gesproken over de ‘numerieke sleeptank’, maar de rekenmodellen zijn nog niet erg goed, zeker niet voor alles wat afwijkt van het normale.” En juist zeilschepen en snelle motorboten (planeergedrag) gedragen zich anders dan een gewoon schip. Met behulp van de proeven in de sleeptank kunnen de rekenmodellen overigens wel goed getest worden.
Maar er staan meer scheepsmodellen langs de oevers van de sleeptank dan de twee eerder genoemde series. Een paar roro-schepen, met gat in de zijwand en al. Om bekende redenen is er de laatste tijd veel belangstelling voor het kapseisgedrag van deze schepen, volgens Keuning. De ondergang van de Herald of Free Enterprise voor de haven van Zeebrugge is in de Delftse sleeptank uitvoerig onderzocht. Het vreemde was namelijk dat het weer en de zee ten tijde van de ramp heel rustig waren. Via allerlei proeven is het manoeuvreergedrag in ondiep water van de Herald en nog steeds varende zusterschepen onderzocht.
Ongelukken met schepen zijn wel vaker aanleiding geweest vooronderzoek in Delft. Dit bewijst onder meer het model van een reddingsboot die omsloeg bij de Waddeneilanden. Reddingsboten horen direct weer om te draaien wanneer ze op hun kop liggen, maar dat was bij deze niet gebeurd. ,,Door onderzoek met het model wilden we zorgen dat de kans op kapseizen zo klein mogelijk is.” Tijdens de tests werd het model blootgesteld aan ‘giga-golven.’
Al wordt de werkelijkheid met modellen goed nagebootst, er zijn problemen die voortkomen uit het feit dat er op kleinere schaal gewerkt wordt, zogenaamde schaalproblemen. Dit geldt bijvoorbeeld voor de kiel van een boot. Volgens Keuning voldoen de kielmodellen niet aan de wet van Reynolds, met andere woorden: in werkelijkheid is er meer turbulentie langs het kieloppervlak dan bij het model. Om turbulentie te stimuleren, zijn er op de kielmodellen korrels geplakt. Vanwege de onzekerheid over het juiste aantal korrels worden de proeven in de sleeptank twee keer uitgevoerd: de tweede keer met een dubbele hoeveelheid aan korrels. Uit het verschil in de meetresultaten kan afgeleid worden hoe de werkelijke turbulentie ongeveer zal zijn.
Alternatieve scheepsvormen zijn natuurlijk ook een bron van wetenschappelijk onderzoek. Een swath bijvoorbeeld (small waterplane area twin hull), een soort grote catamaran. Volgens Keuning combineren deze schepen ,,een normale snelheid met een uitstekend zeeganggedrag.” Dit maakt ze zeer geschikt als passagiersschepen; er zijn al enkele van deze schepen in gebruik. Een probleem is echter dat het moeilijk is om lading aan boord te brengen en daarnaast zijn ze duur. Er is even sprake van geweest dat de nieuwe veerboot tussen Vlissingen en Breskens van deze vorm zou zijn. Het model staat in de sleeptank, maar de reder koos uiteindelijk toch voor een normaal schip.
De Herald of Free Enterprise staat er, onderzeeërs van de marine en tientallen andere scheepsmodellen. Ze hebben allemaal één ding gemeen: ze werden of worden getest in de hondervijftig meter lange sleeptank van de faculteit Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek. Onder allerlei omstandigheden en posities kunnen de gedragingen van de schepen hier gemeten worden.
Wie een schip bouwt, wil over het algemeen niet voor onvoorziene verrassingen komen te staan wanneer het schip vaart. Een test met een model van het schip in een sleeptank is een – weliswaar dure – manier om er zeker van te zijn dat het schip aan de eisen zal voldoen. Voor kleine schepen en jachten is zo’n test te duur, maar volgens dr.ir. Lex Keuning van de vakgroep scheepshydromechanica worden koopvaardijschepen meestal wel getest.
,,De werf garandeert een bepaalde snelheid, en wil die snelheid met een zo klein mogelijke motor halen.” Dergelijke proefnemingen worden in Nederland meestal bij de sleeptanks van het Marin (Maritiem Research Instituut Nederland) in Wageningen gedaan; Delft houdt zich behalve af en toe een commerciële opdracht, meer bezig met fundamenteel onderzoek.
Hiertoe zijn twee series schepen ontwikkeld, die beide afgeleid zijn van één moedermodel: een serie zeiljachten en een serie snelle motorboten. De modellen van een serie verschillen onderling een klein beetje van elkaar, en zo kan onderzocht worden hoe bijvoorbeeld de weerstand verandert wanneer het schip tien procent korter is. Keuning: ,,We trachten de parameters te relateren aan de weerstandsverandering. Vervolgens kunnen we daaruit polynomen afleiden.”
Deze proeven begonnen in 1975 en vinden nog steeds plaats. In de loop van de tijd hebben numerieke methoden met behulp van de computer in de scheepsbouw een steeds belangrijkere plaats gekregen, toch heeft dit de functie van de sleeptank volgens Keuning nog niet in gevaar gebracht. ,,Er wordt al jaren gesproken over de ‘numerieke sleeptank’, maar de rekenmodellen zijn nog niet erg goed, zeker niet voor alles wat afwijkt van het normale.” En juist zeilschepen en snelle motorboten (planeergedrag) gedragen zich anders dan een gewoon schip. Met behulp van de proeven in de sleeptank kunnen de rekenmodellen overigens wel goed getest worden.
Maar er staan meer scheepsmodellen langs de oevers van de sleeptank dan de twee eerder genoemde series. Een paar roro-schepen, met gat in de zijwand en al. Om bekende redenen is er de laatste tijd veel belangstelling voor het kapseisgedrag van deze schepen, volgens Keuning. De ondergang van de Herald of Free Enterprise voor de haven van Zeebrugge is in de Delftse sleeptank uitvoerig onderzocht. Het vreemde was namelijk dat het weer en de zee ten tijde van de ramp heel rustig waren. Via allerlei proeven is het manoeuvreergedrag in ondiep water van de Herald en nog steeds varende zusterschepen onderzocht.
Ongelukken met schepen zijn wel vaker aanleiding geweest vooronderzoek in Delft. Dit bewijst onder meer het model van een reddingsboot die omsloeg bij de Waddeneilanden. Reddingsboten horen direct weer om te draaien wanneer ze op hun kop liggen, maar dat was bij deze niet gebeurd. ,,Door onderzoek met het model wilden we zorgen dat de kans op kapseizen zo klein mogelijk is.” Tijdens de tests werd het model blootgesteld aan ‘giga-golven.’
Al wordt de werkelijkheid met modellen goed nagebootst, er zijn problemen die voortkomen uit het feit dat er op kleinere schaal gewerkt wordt, zogenaamde schaalproblemen. Dit geldt bijvoorbeeld voor de kiel van een boot. Volgens Keuning voldoen de kielmodellen niet aan de wet van Reynolds, met andere woorden: in werkelijkheid is er meer turbulentie langs het kieloppervlak dan bij het model. Om turbulentie te stimuleren, zijn er op de kielmodellen korrels geplakt. Vanwege de onzekerheid over het juiste aantal korrels worden de proeven in de sleeptank twee keer uitgevoerd: de tweede keer met een dubbele hoeveelheid aan korrels. Uit het verschil in de meetresultaten kan afgeleid worden hoe de werkelijke turbulentie ongeveer zal zijn.
Alternatieve scheepsvormen zijn natuurlijk ook een bron van wetenschappelijk onderzoek. Een swath bijvoorbeeld (small waterplane area twin hull), een soort grote catamaran. Volgens Keuning combineren deze schepen ,,een normale snelheid met een uitstekend zeeganggedrag.” Dit maakt ze zeer geschikt als passagiersschepen; er zijn al enkele van deze schepen in gebruik. Een probleem is echter dat het moeilijk is om lading aan boord te brengen en daarnaast zijn ze duur. Er is even sprake van geweest dat de nieuwe veerboot tussen Vlissingen en Breskens van deze vorm zou zijn. Het model staat in de sleeptank, maar de reder koos uiteindelijk toch voor een normaal schip.
Comments are closed.