Veilig varen in woeste zeeën

br />
Er vaart geen schip rond zonder classificatie, zeg maar de apk-keuring voor de scheepvaart. Toch brak tanker Erica in 1999 doormidden voor de kust van Frankrijk en verloor de catamaran tussen Hoek van Holland en Harwich in hetzelfde jaar een deel van de boeg in een grote golf.

,,Reders gaan er vaak van uit dat een twee maal zo grote golf een twee maal zo grote kracht op het schip uitoefent”, stelt promovendus ir. Wouter Pastoor. ,,Maar bij een schip dat in een vliegende storm op de golven danst, is de krachtenverdeling anders. Boeg en achtersteven krijgen grote krachten te verduren wanneer het schip omhoog wordt geworpen. Voor de veiligheid gooien ontwerpers wel een factor twee of meer op hun berekeningen, maar bij extreem hoge golven of bij hoge snelheid is dat soms niet genoeg.”

Modellen die rekening houden met het ‘stampen’ in hoge golven bestaan wel. Maar berekeningen met deze niet-lineaire modellen vragen zo veel rekentijd, dat ze niet praktisch zijn. Pastoor biedt nu een oplossing. Hij selecteert met snelle klassieke (lineaire) berekeningen de meest gevaarlijke golf uit een grote database van zeegegevens. Vervolgens berekent hij met een niet-lineair model of een bepaald schip tegen deze golf is bestand. Pastoor: ,,Mijn berekening is snel en nauwkeurig. Dat laatste heb ik aangetoond met experimenten in de sleeptank.” Op 25 februari promoveerde Pastoor op zijn rekenmodel.

Het computermodel is vooral van belang om de zeewaardigheid van nieuwe scheepstypes door te rekenen, zoals de steeds groter wordende containerschepen en snelle passagierscatamarans. Praktijkervaring met deze schuiten ontbreekt nog.

Behalve berekenen of een schip al dan niet breekt, kan het model voorspellen bij hoe veel knopen het nog prettig koersen is voor bemanning en passagiers. De marine die het onderzoek sponsort is bijvoorbeeld geïnteresseerd hoe hard fregatten kunnen varen voordat de mariniers zeeziek worden, de sensoren het opgeven en de wapensystemen niet meer werken.

Pastoor werkt inmiddels bij de Noorse classificatiemaatschappij DNV. ,,Mijn onderzoek gaat hier door. In Delft heb ik vooral naar buigkrachten gekeken bij schepen die recht tegen de wind in varen. Voor containerschepen blijken golven die schuin van achteren komen echter ook erg gevaarlijk. Ik probeer dit hier in Oslo in de rekenmodellen te stoppen.”

Doorstaat mijn schip een orkaan op de Atlantische Oceaan? De Delftse promovendus ir. Wouter Pastoor kan het snel -maar toch nauwkeurig- berekenen .

Er vaart geen schip rond zonder classificatie, zeg maar de apk-keuring voor de scheepvaart. Toch brak tanker Erica in 1999 doormidden voor de kust van Frankrijk en verloor de catamaran tussen Hoek van Holland en Harwich in hetzelfde jaar een deel van de boeg in een grote golf.

,,Reders gaan er vaak van uit dat een twee maal zo grote golf een twee maal zo grote kracht op het schip uitoefent”, stelt promovendus ir. Wouter Pastoor. ,,Maar bij een schip dat in een vliegende storm op de golven danst, is de krachtenverdeling anders. Boeg en achtersteven krijgen grote krachten te verduren wanneer het schip omhoog wordt geworpen. Voor de veiligheid gooien ontwerpers wel een factor twee of meer op hun berekeningen, maar bij extreem hoge golven of bij hoge snelheid is dat soms niet genoeg.”

Modellen die rekening houden met het ‘stampen’ in hoge golven bestaan wel. Maar berekeningen met deze niet-lineaire modellen vragen zo veel rekentijd, dat ze niet praktisch zijn. Pastoor biedt nu een oplossing. Hij selecteert met snelle klassieke (lineaire) berekeningen de meest gevaarlijke golf uit een grote database van zeegegevens. Vervolgens berekent hij met een niet-lineair model of een bepaald schip tegen deze golf is bestand. Pastoor: ,,Mijn berekening is snel en nauwkeurig. Dat laatste heb ik aangetoond met experimenten in de sleeptank.” Op 25 februari promoveerde Pastoor op zijn rekenmodel.

Het computermodel is vooral van belang om de zeewaardigheid van nieuwe scheepstypes door te rekenen, zoals de steeds groter wordende containerschepen en snelle passagierscatamarans. Praktijkervaring met deze schuiten ontbreekt nog.

Behalve berekenen of een schip al dan niet breekt, kan het model voorspellen bij hoe veel knopen het nog prettig koersen is voor bemanning en passagiers. De marine die het onderzoek sponsort is bijvoorbeeld geïnteresseerd hoe hard fregatten kunnen varen voordat de mariniers zeeziek worden, de sensoren het opgeven en de wapensystemen niet meer werken.

Pastoor werkt inmiddels bij de Noorse classificatiemaatschappij DNV. ,,Mijn onderzoek gaat hier door. In Delft heb ik vooral naar buigkrachten gekeken bij schepen die recht tegen de wind in varen. Voor containerschepen blijken golven die schuin van achteren komen echter ook erg gevaarlijk. Ik probeer dit hier in Oslo in de rekenmodellen te stoppen.”