segelkutter zk 10 gekentert. inhalt: 1.schiffsbewegungen 2.fahrt- und steuerverhalten...
Post on 06-Apr-2015
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Segelkutter ZK 10 „gekentert“
Inhalt:Inhalt:1. Schiffsbewegungen
2. Fahrt- und Steuerverhalten
3. Schwimmfähigkeit
4. Begriffsbestimmungen aus der Stabilitätslehre
5. Formstabilität
6. Gewichtsstabilität
7. Leckstabilität
8. Tiefgang und Freibord
9. Rollwinkel und Stabilität
Die Gesamtheit der Manöverkennwerte sind Ausdruck des gesamten Verhalten eines Bootes in seinen drei Achsen. Die Achsen bezeichnen sich mit den Ausdrücken:
Gieren;
Stampfen;
Rollen.
Daneben tritt ein Längsversatz in Voraus oder Achterausrichtung und der Querversatz zu einer Schiffsseite nach Stb oder Bb auf. Auch kann der gesamte Schiffskörper abtauchen.
x Achse ist die Kurs oder Gierachse y Achse ist die Rollachsez Achse ist die Stampfachse (Drehachse)
x
y
z
y‘ x’
z‘
y‘ 0°Rollwinkel
X‘ 0°Gierwinkel
z’ 0°Stampfwinkel
Systematik des Bewegungsverhaltens eines SchiffesSystematik des Bewegungsverhaltens eines Schiffesbei der Fahrt und beim Manövrierenbei der Fahrt und beim Manövrieren
Fahrtverhaltenbei konstanter Fahrt und beim
Manövrieren mit der Vortriebseinrichtung
Steuerverhaltenbeim Kurshalten und beim
Manövrieren mit der Steuereinrichtung
konstante Fahrt
Fahrt-änderung
Fahrtrichtungsänderung(Drehen und Stützen)
Kurs-halten
Fahrtbestimmung (Meilenfahrt)
freier Auslauf(Auslaufstrecke)
Aufstoppen(Stoppstecke)
Drehkreis Rückführ-manöver
Spiraltest oderPull-out-Manöver
Grundlagen der Stabilität
Stabilität ist die Fähigkeit des Bootes, sich aus einer geneigten Lage, die durch die Einwirkung äußerer
Kräfte entstanden ist, wieder aufzurichten, wenn die äußeren Kräfte nicht mehr wirken. Diese äußeren Kräfte können sein: seitlicher Wind, Drehmanöver, Seegang, Ladungsverschiebungen, Fluten von Schiffsräumen.
Die Größe der Stabilität ist abhängig von der Rumpfform und der Gewichtsverteilung des Bootes (Trimm) und ergibt sich aus der Lage des Form- und
Gewichtsschwerpunktes zueinander.
Definition der Schwimmfähigkeit (nach Archimedes)Definition der Schwimmfähigkeit (nach Archimedes)
WL
FF
FG
fG
F
G: Gewichtsschwerpunkt
F: Verdrängungsschwerpunkt, FormschwerpunktFG = FF
FAuftrieb
Auftriebsverteilung längs des Bootes
Schwerkraftverteilung längs des Bootes
FSchwerkraft FSchwerkraft
Dynamische BeanspruchungDynamische Beanspruchung
Torsion im SeegangTorsion im Seegang
Lokale Lasten am Schiffskörper
•Wasserdruck, statisch und dynamisch (Slamming)
•Winddruck
•Tankdrücke
•Fundamentkräfte
•Transportlasten
•Verstärkt durch Beschleunigungskräfte (durch Tauchen,
Stampfen, Rollen)
Starke Biegemomente am Schiffsrumpf entstehen bei:
1. Fahrt in ungünstigem längslaufenden Seegang
- Wellenberglage
- Wellentallage
2. Grundberührung
3. Großer Leckwassereinbruch
4. Unsachgemäßer Beladung oder Entladung der Schiffe
Wasserlinie
Gesamtgewicht (FG)
Schwerkraft
Gewichtsschwerpunkt (G)
Masseschwerpunkt
Formschwerpunkt (G)
(Auftriebsschwerpunkt)
Auftriebskraft (FF)
BegriffsbestimmungenBegriffsbestimmungen
Wenn die Schwerkraft größer der Auftriebskraft ist, taucht das Boot tiefer ein.
Wenn die Schwerkraft kleiner der Auftriebskraft ist, taucht das Boot weiter aus, bis wieder Kräftegleichgewicht herrscht.
Kann auch im vollgetauchtem Zustand keine Gleichheit der Kräfte erreicht werden, sinkt das Boot.
Zur Gewährleistung guter Seeeigenschaften ist eine bestimmte Reserveschwimmfähigkeit erforderlich. Ihre Größe ergibt sich aus dem Volumen des wasserdichten Überwasserteiles eines
Bootes.
Von Formstabilität wird dann gesprochen, wenn der Gewichtsschwerpunkt über dem Formschwerpunkt liegt. Jollen und offene Boot (Marinekutter und Kutter ZK 10), ohne wesentliche Kielmassen besitzen nur Formstabilität durch die breite bzw. flache Rumpfform.
Wasserlinie
h
Metazentrum (M)
Auftriebsschwerpunkt (F)
Gewichtsschwerpunkt (G)
Aufrichtendes Moment
FormstabilitätFormstabilität
Wasserlinie
h
Metazentrum (M)
Auftriebsschwerpunkt (F)
Gewichtsschwerpunkt (G)
Krängendes Moment
Wasserlinie
h
M
F
G
Erhöhung der Formstabilität durch Gewichtsverlagerung
G’
h’
M’
Wasserlinie
h’
F
G’
Erhöhung der Formstabilität durch Gewichtsverlagerung
G
h
M
Gewichtsstabilität
Bei Gewichtsstabilität liegt der Gewichtsschwerpunkt (G) unter dem
Formschwerpunkt (A). Gewichtsstabilität besitzen Kielboote (Yachten) durch den sehr schweren und
tiefliegenden Kiel. Bei zunehmender Kränkung wächst der Hebelarm (h) durch das Auswandern des Formschwerpunktes ständig an, so dass bei
einer Kränkung von 90° sogar das größte aufrichtende Moment entsteht. Das Boot richtet sich
also immer auf.
hF
G
M
hF
GM
Grenztiefgangsmarke Freibordmarke HandelsschiffeMarine
Tiefladelinien für Marine- und Handelsschiffe
Zusammenhang zwischen Stabilität und Rollbewegung
Die Rollzeit ist die Zeit für eine vollständige Rollschwingung, z.B. von Backbord über Steuerbord nach Backbord.
Sie hängt von der Schiffsgröße und von der Stabilität ab !
Die Stabilitätsüberwachung an Bord kann unter Zuhilfenahme der Rollzeitformel erfolgen. Allgemein gilt für die Bordpraxis, dass ungewöhnlich lange Rollzeiten stets ein Anzeichen für eine Stabilitätsverschlechterung sind !
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