Keula (laivanrakennus)

Laivan keula sipulilla

Keula on enimmäkseen aerodynaamisesti muotoiltu etuosa rungon aluksen tai veneen. (Aluksen takaosaa kutsutaan peräksi .) Keulan etupään muodostaa etuvarsi , joka puulaivoissa on yleensä neliönmuotoinen puupalkki. Jousen yli ulkonevaa aluksen osaa kutsutaan galioniksi .

Ajan myötä on syntynyt erilaisia ​​malleja, joissa optiset, juoksevat ja / tai muut näkökohdat ovat vaikuttaneet muotoon.

Veneen jousi

Veneen jousi

Tavanomainen veneen jousi on pyöristetty. Tämä malli on itsestään selvä kylkiluiden lankutuksessa , kun Stevenin lankut taipuvat. Tilava muoto luo paljon kelluvuutta, ja siksi se valitaan yleensä pienille veneille ( folk-veneet , soutuveneet).

Nauhan jousi

Rauta-alukset, joissa on rusetti

Vuonna antiikin sotalaivoja oli usein Rammbug (myös Rammsporn kutsutaan), pitkälle kiinni eteenpäin. Tämä voi vakavasti vahingoittaa vihollisen aluksia vesirajan alapuolella. Uskotaan, että oinasjousi oli eräänlainen sipulisen keulan muinainen edelläkävijä; Veden pinnalla uivat delfiinit toimivat todennäköisesti mallina.

Kun panssarilla oli etu tykistöön verrattuna raudoitettujen alusten tuloon , pahoinpitelyjousi otettiin uudelleen käyttöön. Meritaistelussa Lissa (1866), joka päätettiin kasa-up, aluksi vahvisti tämän kehityksen. Kuitenkin, kun tykistön eteneminen (ks. Räjähtävä kuori ) noin vuonna 1900 johti vihollisen kukistamiseen suurella etäisyydellä, pahoinpitelyjousi menetti merkityksensä. Siitä huolimatta he pitivät siitä kiinni, vaikka heidän omat aluksensa upposivat uudestaan ​​ja uudestaan ​​kääntämisliikkeiden aikana tahattomalla törmäyksellä.

Jopa ensimmäisen maailmansodan sota- aluksilla oli - ainakin muodoltaan - silti taivaallinen jousi. Tämä ei yleensä sopinut vihollisen alusten törmäämiseen; sillä oli käytännöllistä merkitystä vain sukellusveneitä törmätessä . On huomattava, että alukset rakennettiin vähemmän voimakkaalla jousella sodan aikana ja vähän ennen sitä. Esimerkiksi keisari Hohenzollernin jahdilla tai Gazelle- luokan pienillä risteilijöillä , jotka kaikki rakennettiin vuosisadan vaihteessa, oli erittäin voimakas keula. Sodan loppupuolella suunnitelluilla tai jo lasketuilla aluksilla oli suora keula.

Jousikaaren kehityksen sivuvaikutuksena mitattiin uudestaan ​​ja uudemmilla poikittaisjousella varustettujen alusten todellisessa syväyksessä ja todellisessa nopeudessa poikkeamat lasketuista suunnitteluarvoista. Nämä poikkeamat johtuivat kelluvuudesta ja virtausvaikutuksista, jotka tapahtuivat, koska jotkut pässien jousen muodot likimääräisesti sopeuttivat sipulimaisen keulan muotoonsa. Tämä oli perusta myöhemmille testisarjoille ja johti lopulta sipuliseen keulaan.

Clipper-jousi

Klipperbug Amsterdamin kaupungista

Leikkurin jousen varsi on kaksinkertainen kaareva muoto. Noin vesilinjan tasolla se on suhteellisen jyrkkä, kun taas sen ylä- ja alapuolelta tulee matalampi, mikä johtaa varren sujuvaan siirtymiseen sekä köliin että jousenjohtoon . Se on kovera niin, että alus syöksyy rauhallisemmin aallokkoihin karkealla merellä ja " punnitsee " mahdollisimman vähän .

Samanlainen tämän jousen muodon kanssa on "suurten saksalaisten sotalaivojen" Atlantin keula "1930-luvun lopulta.

Pysty- tai höyrylaiva jousi

Kaiser Wilhelm II: n höyryvenejousi .

Höyrylaivan varsi on suora pystysuorassa tai tarvittaessa hieman pudoten eteenpäin. Muoto kehitettiin höyrylaivojen tullessa yksinkertaisemmaksi aiemmin käytetyistä jousimuodoista jousen kanssa . Ensimmäisen maailmansodan jälkeisenä aikana höyrylaivan varsi korvattiin uudemmalla kehityksellä, kuten normaalilla keula- ja Maier-varrella, ja sitä käytettiin vain siellä, missä pituus oli rajoitettu, esimerkiksi lukkojen mitoilla (sisävesialukset, Suurten järvien alukset). Viime aikoina rungon muoto on kokenut renessanssin johtuen sen eduista suuremmilla aluksilla ja vaihtelevammilla syväyksillä ja nopeuksilla.

Maierform-vika

Tyypillinen Tonavan Maierform-jousi

Tämä Maierform- yrityksen esittämä rungon muoto, ominaiset V-muotoiset rungot ja epätavallinen pyöristetty varsi, rakennettiin 1920-luvun lopulla.

Normaali jousi

RMS Queen Maryn tavallinen jousi

Etukannen, jossa on suora (matkustaja-aluksissa myös hieman kupera) keula, joka työntyy eteenpäin, pidetään normaalina muotona. Varren muodon pudottaminen tarjoaa paremman varantojen siirtymisen ja vähentää ruiskun muodostumista karkealla merellä sekä parantaa suojaa törmäyksissä.

Sipulinen jousi

Keskusreunuksen lasinalusen pullistuva jousi

Sipulimuotoinen jousi - joka tunnetaan myös nimellä sipuli-jousi - on erottuva pisaranmuotoinen kuisti monien suurten nykyaikaisten alusten vedenalaisessa keulassa. Se tunnetaan myös nimellä Taylor-helmi, joka on nimetty Yhdysvaltain laivaston pääinsinöörin David Watson Taylorin mukaan ensimmäisen maailmansodan aikana. Ensimmäiset suuret alukset varustetaan se olisi Mackensen luokan suuret risteilijät rakenteilla varten keisarillisen laivaston . Ne eivät kuitenkaan valmistuneet ensimmäisen maailmansodan loppuun mennessä, ja ne oli romutettava. Tämä tarkoittaa, että kaksi pikahöyrylaivaa Bremen (1929) ja Europa (1928) ovat ensimmäiset suuremmat alukset, jotka on varustettu sipulilla.

Sipulisen keulan etuja ovat:

  • Sipulimainen keula räätälöity on trimmiasentoon , nopeus ja rungon muoto aluksen voi olla positiivinen vaikutus aaltokuvio liikkuvan aluksen. Se melkein välttää muuten esiintyvän keula-aallon , joka aiheuttaa suurimman osan vesitiiviydestä . Alus matkustaa
    kuin syrjäyttäjän voi yleensä olla enintään sen rungon nopeus , joka riippuu pituudesta vesilinjan . Kun rungon nopeus saavutetaan, se ajaa itse muodostettua keula-aaltoa vasten, kun peräperä aalto nousee rungon taakse, perä uppoaa peräaaltokouruun ja aluksen on siksi kuljettava ylöspäin omassa aaltojärjestelmässään. Jopa korkeampi käyttövoima ei salli aluksen matkustaa nopeammin, mutta vain lisää keula- ja peräaaltoja.
    Nopeuden lisäämiseksi aluksen aaltojärjestelmä on muutettava tai peruutettava tuhoisilla häiriöillä . Tämän sipulimäinen keula saavuttaa: se luo toisen aaltojärjestelmän, joka voi pienentää keula- ja peräaaltojen kokoa, kunnes ne ovat sammuneet. Tällä tavoin alus saavuttaa suuremman nopeuden 10–15% pienemmällä polttoaineenkulutuksella. On myös muita positiivisia vaikutuksia, kuten parempi virtaus potkuriin, mutta niiden katsotaan olevan toissijaisia.
  • Jos sipulimuotoinen keula on eteenpäin olevan kohtisuoran edessä, sen syrjäyttämä vesi vedetään pyörteen vaikutuksesta aluksen alle suuremmalla nopeudella kuin ympäröivä vesi , mikä vähentää edelleen rungon vastustuskykyä.

Sipulimaisen keulan suurin haitta on monimutkaisesta muodosta johtuvat korkeat valmistuskustannukset, ja se on valmistettava suhteellisen pienillä toleransseilla. Lisäksi sipulimäinen keula saavuttaa vaikutuksensa vain kapealla nopeusalueella, jolle se on erityisesti suunniteltu, ja asennossa juuri veden pinnan alapuolella. Näiden tiukkojen olosuhteiden ulkopuolella ajoneuvon vedenkestävyyttä voidaan jopa lisätä.
Sipulirengas ei siksi sovellu aluksille, jotka liikkuvat jatkuvasti muuttuvalla nopeudella (esim. Hinaajat kuormituksella ja ilman, merimiehet, joilla on paljon tai vähän tuulea) tai ajoneuvoihin, jotka matkustavat jatkuvasti muuttuvalla trimmausasennolla (esim. Purjehdusajoneuvot, jotka harva ajavat pystyasennossa) ).

Sipulimainen keula heikentää ohjattavuutta, mutta tämä ei ole merkittävää, ja edut ovat huomattavasti suuremmat. Valtavan pituuden ja ohjaustarpeen, esim. B. lukkoissa monissa aluksissa on joka tapauksessa keulapotkuri . Kalliiden polttoaineiden ( raskasöljy ) vuoksi voi olla jopa kannattavaa optimoida jo olemassa oleva sipulirengas ( jälkiasennus ). Koska alusta merenkulun kriisi kesällä 2008, monet valtamerialuksiin on kuljet alennetulla nopeudella ( ” hidas höyryssä ”), jotta säästää polttoainetta. Usein heidän keula on suunniteltu suurelle nopeudelle (yli 20 solmua); optimaalinen sipulimuotoinen jousi pienemmällä nopeudella on erilainen muoto. Esimerkiksi Maerskin varustamolla on muutettu kymmenen konttialusta . Uudet nenät säästävät 1-2% polttoainetta. Nenän muoto on nestedynamiikan ja alusteorian tutkimuskohde.

Jäänmurtaja jousi

Polarstern- jäänmurtajajousi

Jäänmurtajan keula on kupera ja suhteellisen tasainen vesilinjan alueella, jotta alus voi osua jäihin vauhdilla niin, että se hajoaa painon alla. Kun Thyssen Waas keula kuitenkin lähes suorakulmaisen keula rakenteita käytetään myös jäänmurtajat.

X-jousi

Toimitetaan X-Bow: lla

Ulstein X-Bow on keulamuodon ilman keulabulbi, jonka varsi kääntyy taaksepäin vesirajan yläpuolelle. Muodon edut ovat pienempi virtausvastus ja suuremmat nopeudet vaikeissa meriolosuhteissa. Täydellisemmän perän takia vedenpinnan yläpuolella olevilla alueilla X-Bow-alukset saavuttavat korkeamman kelluvuuden vähemmän upottamalla, mikä johtaa aluksen rungon pehmeämpiin turpoamisliikkeisiin ja pienempiin negatiivisiin kiihdytyksiin.

kirjallisuus

  • Muutetulla keulan muodolla talouden suunnalla · Pullistus korvataan yhä useammin suoralla varrella, mikä vähentää polttoaineenkulutusta jokaisella vedolla . Julkaisussa: Daily port report 13. maaliskuuta 2015, erityisliite Shipbuilding & Repair, s.8 , DVV Media Group, Hampuri 2015, ISSN  2190-8753

nettilinkit

Commons : Bug  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja
Wikisanakirja: Virhe  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille
Wikisanakirja: aluksen jousi  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännökset

Yksittäiset todisteet

  1. ^ Ulrich Scharnow : Lexikon merenkulku . 5. painos. Transpress VEB Verlag for Transport, Berliini 1988, ISBN 3-344-00190-6 , s. 85-86 .
  2. B a b H.Schneekluth: alusten suunnittelu . Luennot, TH Aachen. Koehler, Herford 1984, ISBN 3-7822-0351-8
  3. ^ Ernst Foerster : Johow- Foerster : Aidikirja laivanrakennukseen , ensimmäinen osa, Julius Springer, Berliini, 1928, s.39 .
  4. ^ Ernst Müller: Eisenschiffbau , BG Teubner Verlag , Leipzig, 1910, s. 30jj.
  5. ^ A b Karl Heinz Rupp: Laivalinjojen piirtäminen , Hannoverin yliopiston laivanrakennus- ja alusteorian instituutti, lokakuu 1981, s.33.
  6. Frank Behling, Thomas Luczak: Fore-alukset siirtymävaiheessa: kuolevatko sipulit keula? , Julkaisussa: Ostsee-Zeitung , 20. huhtikuuta 2015.
  7. ^ Karl Heinz Rupp: Laivalinjojen piirtäminen, Hannoverin yliopiston laivanrakennuksen ja alusteorian instituutti, lokakuu 1981, s.34.
  8. Veneet yksinoikeudella 3/2006: Purjejousi jahdeilla ( Memento 2. huhtikuuta 2015 Internet-arkistossa ) (PDF; 1,8 MB)
  9. Nenätyö: Miksi 10 laivastamme saa uuden sipulisen keulan (21. joulukuuta 2012) ( Memento 25. heinäkuuta 2013 Internet-arkistossa )
  10. Konttialuksen nenätyöt - Maersk muuttaa jälkiasennetut höyrysuihkut hitaassa höyryssä - Katso lisää: http://www.oldsaltblog.com/2013/03/container-ship-nose-jobs-maersk-retrofits-bulbous-bows-for- hitaasti höyrystävä / # sthash.WDXZDoXE.dpuf