De inzetbaarheid van de snelle schepen van de kustwacht kan belangrijk worden vergroot als het heftig beuken van de romp op de golven beheersbaar wordt.
Dat kan door ondermeer door de geometrie van de romp aan te passen. Drugsmokkelaars of giflozers kunnen zo met meer succes worden achtervolgd, zo blijkt uit het promotie-onderzoek van dr.ir. Lex Keuning van de faculteit Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek. Keuning ontwierp een model waarmee de zware klappen van de romp op de golven in kaart kan worden gebracht.
Zo iemand als Sonny Crocket uit Miami Vice moet over een maag van beton beschikken, en bovendien zo’n beetje vastgenageld staan op het dek. De speedboot waarmee hij menige boef met succes achtervolgt, maakt immers enorme klappen op het water. In vergelijking met een relatief lichte speedboot produceren de moderne patrouilleboten van de kustwacht echter krachten waaraan zelfs de stuntman van Don Johnson zou bezwijken. Zeker bij zwaar weer dompt en stampt zo’n snel schip vaak zo heftig, dat de achtervolging van een drugssmokkelaar of olielozer moet worden gestaakt.
Het gaat allerminst om uitzonderingssituaties. Bij de huidige generatie snelle schepen blijkt het combineren van een hoge snelheid en aanvaardbaar gedrag in de golven een moeilijke zaak. ,,Zeker 35 procent van de tijd kunnen dergelijke enkel-rompschepen niet uitvaren, of moeten onverrichterzake terugkeren naar de haven”, zegt Lex Keuning, die zich als universitair hoofddocent verbonden aan de sectie scheepshydromechanica sinds 1979 speciaal om snelle schepen bekommert. Gisteren promoveerde hij op een model waarmee het klappen van de scheepsromp op de golven beter kan worden voorspeld.
Niet alleen bij patrouilleschepen van politie en marine, of bij de schepen van de loods- en reddingsmaatschappijen speelt dit probleem. Ook bij passagiersvaartuigen als de snelle ferry’s die bijvoorbeeld tussen het Europese continent en Engeland pendelen, hebben in toenemende mate last van al te drastische versnellingen aan boord. Teneinde de concurrentieslag met luchtvaart en openbaar vervoer te winnen, zal de snelheid van deze schepen alleen nog maar toenemen. Om passagiers en bemanning niettemin het broodnodige comfort te bezorgen, is het van belang een compromis te vinden tussen snelheid en zeegangsgedrag.
Behalve zeeziekte, kunnen er ook zware ongevallen optreden aan boord van zo’n stevig dompend en stampend schip. Keuning: ,,In de praktijk is ook schade aan de romp van verschillende schepen geconstateerd. Soms traden zelfs scheuren op als gevolg van de optredende krachten.” Over het geweld dat een schip op volle snelheid in woeste golven produceert, weet Keuning niet alleen in werktuigbouwkundige en modelmatige termen te spreken. De promovendus heeft aan zijn onderzoek twee verbrijzelde knieën overgehouden toen in 1982 een proefschip op zee tijdens een meting een buitensporige klapte verduren kreeg.
Arbeidsomstandigheden
Keuning’s onderzoek kent een militaire oorsprong. Het probleem van het klappen op de golven kwam namelijk vooral aan het licht bij motortorpedoboten tijdens de Tweede Wereldoorlog. Ook daarna had de Nederlandse Marine in het kader van NATO-taken een grote zucht naar snelle fregatten om op de Atlantische Oceaan onderzeeboten van communistische komaf te bestrijden. ,,Een achterhaalde taak”, erkent Keuning. Hij wijst er echter op dat de marine, in samenwerking met politie en kustwacht, steeds meer patrouilletaken krijgt toebedeeld. Giflozingen op zee en drugsmokkel vormen belangrijke nieuwe taken.
Tot nog toe werden de voorspellingen omtrent het zeegangsgedrag van snelle schepen uitgevoerd aan de hand van lineaire-modellen. Het probleem daarmee is dat deze er vanuit gaan dat het schip slechts kleine bewegingen maakt ten opzichte van zijn evenwichtssituatie. Voor beschrijving van de pieken in de verticale versnellingen, die onder andere optreden in de kopgolven – waarbij het schip recht op de golf in vaart – zijn deze modellen ongeschikt. Juist deze pieken zorgen voor de heftige verticale bewegingen (dompen) en het stevig op en neer bewegen van de boeg van het schip (stampen).
Keuning ontwikkelde daarom een niet-lineair model, waarmee de voorspelling over het al dan niet verantwoord uitvaren van de snelle schepen wel mogelijk wordt. De promovendus baseerde zijn waarnemingen op modelproeven met een snelle monohull in kunstmatige kopgolven in het Laboratorium voor Scheepshydromechanica (‘de sleeptank’).
Keuning komt in zijn promotie-onderzoek tot de conclusie dat snelle schepen anders moeten worden ontworpen. ,,De deadrise van de romp moet worden vergroot; dat wil zeggen dat de romp wordt ‘verdiept’, waardoor een meer V-vormig ontwerp ontstaat. Daardoor wordt weliswaar de weerstand in het water vergroot en neemt de snelheid dus iets af. De arbeidsomstandigheden voor de bemanning aan boord verbeteren echter zienderogen”, zo heeft Keuning ontdekt. Om de krachten in excessieve golven het hoofd te bieden, zou ook de stuurhut een andere plaats op het schip kunnen krijgen. ,,Door bijvoorbeeld de neus van het schip langer te maken, kunnen de pieken in de verticale versnellingen worden verkleind.”
De promovendus beseft dat met name zijn ideeën van de waterweerstand op verzet zullen stuiten bij de reders. ,,Zij denken vooral in financiële termen, met name aan de kosten van het olieverbruik. Comfort en veiligheid komt nog te veel op het tweede plan”, aldus Keuning. Niettemin verwacht hij dat zijn model een rol kan spelen in optimalisatie van het ontwerp van snelle schepen. (R.D.)
Keuning: ,,Soms treden zelfs scheuren op”
De inzetbaarheid van de snelle schepen van de kustwacht kan belangrijk worden vergroot als het heftig beuken van de romp op de golven beheersbaar wordt. Dat kan door ondermeer door de geometrie van de romp aan te passen. Drugsmokkelaars of giflozers kunnen zo met meer succes worden achtervolgd, zo blijkt uit het promotie-onderzoek van dr.ir. Lex Keuning van de faculteit Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek. Keuning ontwierp een model waarmee de zware klappen van de romp op de golven in kaart kan worden gebracht.
Zo iemand als Sonny Crocket uit Miami Vice moet over een maag van beton beschikken, en bovendien zo’n beetje vastgenageld staan op het dek. De speedboot waarmee hij menige boef met succes achtervolgt, maakt immers enorme klappen op het water. In vergelijking met een relatief lichte speedboot produceren de moderne patrouilleboten van de kustwacht echter krachten waaraan zelfs de stuntman van Don Johnson zou bezwijken. Zeker bij zwaar weer dompt en stampt zo’n snel schip vaak zo heftig, dat de achtervolging van een drugssmokkelaar of olielozer moet worden gestaakt.
Het gaat allerminst om uitzonderingssituaties. Bij de huidige generatie snelle schepen blijkt het combineren van een hoge snelheid en aanvaardbaar gedrag in de golven een moeilijke zaak. ,,Zeker 35 procent van de tijd kunnen dergelijke enkel-rompschepen niet uitvaren, of moeten onverrichterzake terugkeren naar de haven”, zegt Lex Keuning, die zich als universitair hoofddocent verbonden aan de sectie scheepshydromechanica sinds 1979 speciaal om snelle schepen bekommert. Gisteren promoveerde hij op een model waarmee het klappen van de scheepsromp op de golven beter kan worden voorspeld.
Niet alleen bij patrouilleschepen van politie en marine, of bij de schepen van de loods- en reddingsmaatschappijen speelt dit probleem. Ook bij passagiersvaartuigen als de snelle ferry’s die bijvoorbeeld tussen het Europese continent en Engeland pendelen, hebben in toenemende mate last van al te drastische versnellingen aan boord. Teneinde de concurrentieslag met luchtvaart en openbaar vervoer te winnen, zal de snelheid van deze schepen alleen nog maar toenemen. Om passagiers en bemanning niettemin het broodnodige comfort te bezorgen, is het van belang een compromis te vinden tussen snelheid en zeegangsgedrag.
Behalve zeeziekte, kunnen er ook zware ongevallen optreden aan boord van zo’n stevig dompend en stampend schip. Keuning: ,,In de praktijk is ook schade aan de romp van verschillende schepen geconstateerd. Soms traden zelfs scheuren op als gevolg van de optredende krachten.” Over het geweld dat een schip op volle snelheid in woeste golven produceert, weet Keuning niet alleen in werktuigbouwkundige en modelmatige termen te spreken. De promovendus heeft aan zijn onderzoek twee verbrijzelde knieën overgehouden toen in 1982 een proefschip op zee tijdens een meting een buitensporige klapte verduren kreeg.
Arbeidsomstandigheden
Keuning’s onderzoek kent een militaire oorsprong. Het probleem van het klappen op de golven kwam namelijk vooral aan het licht bij motortorpedoboten tijdens de Tweede Wereldoorlog. Ook daarna had de Nederlandse Marine in het kader van NATO-taken een grote zucht naar snelle fregatten om op de Atlantische Oceaan onderzeeboten van communistische komaf te bestrijden. ,,Een achterhaalde taak”, erkent Keuning. Hij wijst er echter op dat de marine, in samenwerking met politie en kustwacht, steeds meer patrouilletaken krijgt toebedeeld. Giflozingen op zee en drugsmokkel vormen belangrijke nieuwe taken.
Tot nog toe werden de voorspellingen omtrent het zeegangsgedrag van snelle schepen uitgevoerd aan de hand van lineaire-modellen. Het probleem daarmee is dat deze er vanuit gaan dat het schip slechts kleine bewegingen maakt ten opzichte van zijn evenwichtssituatie. Voor beschrijving van de pieken in de verticale versnellingen, die onder andere optreden in de kopgolven – waarbij het schip recht op de golf in vaart – zijn deze modellen ongeschikt. Juist deze pieken zorgen voor de heftige verticale bewegingen (dompen) en het stevig op en neer bewegen van de boeg van het schip (stampen).
Keuning ontwikkelde daarom een niet-lineair model, waarmee de voorspelling over het al dan niet verantwoord uitvaren van de snelle schepen wel mogelijk wordt. De promovendus baseerde zijn waarnemingen op modelproeven met een snelle monohull in kunstmatige kopgolven in het Laboratorium voor Scheepshydromechanica (‘de sleeptank’).
Keuning komt in zijn promotie-onderzoek tot de conclusie dat snelle schepen anders moeten worden ontworpen. ,,De deadrise van de romp moet worden vergroot; dat wil zeggen dat de romp wordt ‘verdiept’, waardoor een meer V-vormig ontwerp ontstaat. Daardoor wordt weliswaar de weerstand in het water vergroot en neemt de snelheid dus iets af. De arbeidsomstandigheden voor de bemanning aan boord verbeteren echter zienderogen”, zo heeft Keuning ontdekt. Om de krachten in excessieve golven het hoofd te bieden, zou ook de stuurhut een andere plaats op het schip kunnen krijgen. ,,Door bijvoorbeeld de neus van het schip langer te maken, kunnen de pieken in de verticale versnellingen worden verkleind.”
De promovendus beseft dat met name zijn ideeën van de waterweerstand op verzet zullen stuiten bij de reders. ,,Zij denken vooral in financiële termen, met name aan de kosten van het olieverbruik. Comfort en veiligheid komt nog te veel op het tweede plan”, aldus Keuning. Niettemin verwacht hij dat zijn model een rol kan spelen in optimalisatie van het ontwerp van snelle schepen. (R.D.)
Keuning: ,,Soms treden zelfs scheuren op”
Comments are closed.