Nave Mici

Particularitile hidrodinamice ale proiectrii navelor mici

. .

1. TIPURI DE NAVE MICI. PRINCIPII CONSTRUCTIVE I

FUNCIONALE

1.1. Clasificarea navelor mici

1.1.1. Natura forelor de sustentaie

Navele mici se deosebesc de navele mari, clasice, prin dimensiuni principale mai reduse, destinaii diverse, comportare diferit n timpul navigaiei i raz de aciune mai mic.

n general, se consider c navele mici, fluviale sau maritime, au lungimi maxime de 60 m. n unele ri intr n aceast categorie navele cu lungimi de pn la 90 m [1].

Navele cu lungimea maxim cuprins ntre 30 40 m constituie partea cea mai important a flotei mondiale de nave mici, de mare vitez, care cuprinde att monocorpuri, ct i catamarane. Cercetri recente [2] demonstreaz c i navele trimaran pot deveni o soluie promitoare pentru transportul maritim de mare vitez.

Proprietatea unui corp de a se menine la un anumit nivel n masa unui fluid, prin mijloace adecvate, se numete sustentaie.

Natura forelor de sustentaie determin regimul de navigaie caracteristic navelor mici i tipurile principale de nave mici.

Echilibrul unei nave de deplasament este determinat de interaciunea forei de greutate cu fora de mpingere, de natur hidrostatic, care se manifest pe zonele imerse ale corpului. Alturi de forele hidrostatice se mai cunosc urmtoarele categorii de fore de sustentaie care acioneaz asupra corpului navei: fore hidrodinamice, fore aerostatice i fore aerodinamice [3].

Forele hidrodinamice de sustentaie cresc pe msura creterii vitezei navei i conduc la ieirea treptat a corpului din ap i la reducerea ariei suprafeei udate. Regimul de deplasare n care sustentaia navei este determinat, n principal, de forele hidrodinamice se numete regim de glisare.

Principalele tipuri de nave care opereaz n regim de glisare sunt: navele glisoare i navele pe aripi portante.

n cazul navelor glisoare, forele hidrodinamice de sustentaie se manifest direct pe corpul navei, care are o form special.

La navele pe aripi portante, forele hidrodinamice acioneaz pe aripile portante imerse.

n principiu, este posibil realizarea unor nave dup o schem combinat de sustentaie, care s permit existena forelor hidrodinamice de sustentaie alturi de cele hidrostatice datorate existenei unor gondole cu volum considerabil.

Forele aerostatice de sustentaie se folosesc la navele pe pern de aer. Sustentaia acestor nave se realizeaz pe seama presiunii ridicate din zona nchis a pernei de aer.

La navele amfibii, sustentaia se produce numai pe seama forelor aerostatice. Navele pe pern de aer cu perei laterali, rigizi, sunt nave cu principiu combinat de sustentaie. Zona pernei de aer este limitat la prova i pupa de o fust elastic. Pe pereii laterali rigizi apar fore de natur hidrostatic i hidrodinamic, care se adaug forelor aerostatice din perna de aer. Aceste nave se mai numesc i nave cu efect de suprafa (SES).

Forele aerodinamice de sustentaie se formeaz pe elementele portante aeriene i pe aripi. Aparatele care folosesc numai forele aerodinamice pentru sustentaie sunt hidroavioanele i ecranoplanele. Primele se deplaseaz la distan mare de suprafaa apei i sunt nzestrate cu dispozitive de amerizare care nlocuiesc trenul de aterizare i i permit s pluteasc pe ap. Ecranoplanele sunt aparate zburtoare care realizeaz efectul suprafeei de sprijin, deplasndu-se la o nlime mic fa de suprafaa apei. Ele se mai numesc i nave de concept WIG . n mod evident, n faza de ieire din ap corpul ecranoplanului se afl ntr-un regim tranzitoriu de glisare, caracterizat prin existena forelor hidrodinamice de sustentaie de pe aripa portant hidrodinamic, alturi de forele aerodinamice de sustentaie.

n fig.1.1 sunt prezentate schematic tipurile principale de nave mici, mpreun cu forele de sustentaie caracteristice. Liniile ntrerupte definesc forele secundare de sustentaie, de natur hidrostatic (forele de mpingere) care particip la schemele combinate de sustentaie, alturi de forele principale hidrodinamice sau aerostatice.

Destinaia navelor mici este extrem de divers. Navele mici pot fi utilizate ca ambarcaiuni de agrement sau turism, ambarcaiuni sportive pentru concursuri de vitez, ambarcaiuni de salvare, ambarcaiuni de serviciu aflate n dotarea administraiilor portuare, nave de patrulare, nave de intervenie, nave de transport maritim rapid n ariile costale aglomerate etc.

Din punctul de vedere al asigurrii propulsiei, navele mici pot fi: nave cu motor, nave cu vele i nave mixte (cu vele i motor). Motorul de propulsie poate fi situat n interiorul corpului, sau poate fi montat n afara bordului (amovibil). Cele mai folosite tipuri de propulsoare sunt: elicea hidraulic, propulsorul cu jet i elicea aerian. Transmisia de la motorul fix la elicea hidraulic poate fi direct, unghiular sau n form de Z.

Fig.1.1 Tipurile principale de nave mici i forele de

sustentaie caracteristice

1.1.2. Stabilirea regimului de navigaie

O prim etap important a proiectrii navelor cu motor o constituie stabilirea regimului de navigaie, de care depinde, n prim aproximaie, adoptarea unor mrimi fizice eseniale, cum ar fi: dimensiunile principale, deplasamentul, viteza impus, rezistena la naintare i puterea instalat.

Regimul de navigaie poate fi apreciat n funcie de valoarea numrului Froude, , definit cu relaia:

(1.1)

n care v este viteza navei n [m/s], este deplasamentul volumetric n [m3], iar g este acceleraia gravitaional n [m/s2].

Dac , nava se afl n regim de deplasament.

Dac , nava se afl n regim de glisare.

Pentru , nava se afl n regim de tranziie, caracterizat printr-o anumit modificare a pescajului i asietei navei.

Rezistena la naintare depinde de regimul deplasrii navei. O trstur caracteristic important a navelor mici aflate n regim de deplasament o constituie rezistena la naintare specific (rezistena la naintare pe tona de deplasament) care este mult mai mare, n comparaie cu aceea a navelor comerciale clasice.

n practica proiectrii navelor mici, pentru determinarea regimului de navigaie se folosete numrul Taylor, , definit cu relaia:

(1.2)

n care v este viteza navei n [km/h], iar LWL este lungimea navei la plutire,

n [m]. Cu ajutorul diagramei lui Bhme, prezentat n fig.1.2, se poate stabili regimul de navigaie n funcie de numrul Taylor. Dac , nava se afl n regim de deplasament. Dac , nava se afl n regim de glisare. Dac , nava cu forme rotunde se afl n regim de tranziie, iar dac atunci nava cu forme ascuite se caracterizeaz prin nceperea glisrii.

Fig.1.2 Diagrama lui Bhme

Rezistena la naintare a navelor mici depinde de formele corpului.

Rezultatele testelor experimentale efectuate pe modele cu forme rotunde (U) i cu forme ascuite (V) sugereaz faptul c pn la o valoare a numrului Taylor apropiat de 12, carenele cu forme rotunde prezint o rezisten la naintare mai mic dect carenele cu forme ascuite (fig.1.3). Peste aceast valoare a numrului Taylor formele ascuite devin mai economice.

n practic, se poate folosi i diagrama din fig.1.4 pentru alegerea tipului de forme (U sau V) n funcie de viteza i lungimea navei. Diagrama se refer strict la carenele de tip U i V din figurile 1.5 i respectiv 1.6, a cror rezisten la naintare a fost determinat pe modele experimentale i prezentat n fig.1.3.

Fig.1.3 Dependena rezistenei la naintare de formele carenei, de

numrul Taylor i de raportul

Fig.1.4 Alegerea tipului de forme

Fig.1.5 Carena cu forme rotunde (U)

Fig.1.6 Carena cu forme ascuite (V)

Navele mici se caracterizeaz prin dimensiuni principale, rapoarte ntre dimensiuni i coeficieni de finee care difer semnificativ fa de mrimile similare specifice navelor clasice.

n tabelul 1.1 sunt furnizate valorile caracteristice ale rapoartelor ntre dimensiuni (LWL/B, B/T) i ale coeficienilor de finee, pentru cteva tipuri de nave mici.

S-au folosit notaiile standard: B limea navei, T pescajul navei, CB coeficientul de finee bloc, CW coeficientul de finee al suprafeei plutirii, CM coeficientul de finee al seciunii maestre imerse i CP coeficientul de finee prismatic longitudinal.

Tipul navei

CBCWCMCP

Iahturi pentru navi-gaie interioar2,2-4,04,0-5,00,31-0,360,72-0,780,59-0,640,52-0,56

Iahturi maritime2,2-3,62,5-3,030,30-0,340,62-0,700,52-0,570,55-0,61

Nave mici de deplasament, deschi-se, pentru navigaie interioar3,6-5,15-5,880,40-0,450,61-0,760,68-0,750,66-0,70

Nave mici de depla-sament, cu cabine, pentru navigaie inte-rioar3,3-4,34,17-6,670,40-0,490,74-0,790,68-0,760,60-0,69

Nave mici de de-

plasament maritime, cu cabine3,3-4,43,23-5,880,35-0,460,73-0,780,63-0,740,56-0,68

Ambarcaiuni gli-soare deschise, pen-tru navigaie interi-oar2,8-3,57,14-8,330,49-0,530,73-0,790,70-0,780,63-0,73

Nave mici glisoare cu cabine, pentru navi-gaie interioar3,0-3,56,45-8,330,49-0,530,75-0,800,72-0,850,70-0,75

Nave mici glisoare cu cabine, maritime2,7-3,25,88-6,670,38-0,480,74-0,790,60-0,710,68-0,72

Tabelul 1.1 Valori caracteristice pentru rapoarte ntre

dimensiuni i coeficieni de finee

O alt caracteristic important a navelor mici o constituie comportarea diferit pe valuri, fa de aceea a navelor clasice. Navele mici execut micri de ruliu i de tangaj cu perioade mici de oscilaie (micri dure). La navigaia pe valuri, primesc ocuri puternice, care se transmit asupra ntregului corp. Din aceste motive, analiza calitilor de seakeeping constituie o etap important a proiectrii navelor mici, cu efecte directe asupra strii de confort a echipajului i pasagerilor.

n continuare, vor fi analizate principiile constructive i funcionale precum i tendinele actuale legate de evoluia principalelor tipuri de nave prezentate n capitolul introductiv.

1.2. Nave n regim de deplasament

1.2.1. Nave propulsate cu motoare

1.2.1.1. Caracteristici constructive

Navele mici propulsate cu motoare sunt de o mare diversitate constructiv. Din aceast categorie fac parte: brci cu motor cu lungimi de pn la 5 m, alupe cu lungimi cuprinse ntre 5 8m, dar i nave de patrulare i de intervenie sau nave de transport maritim rapid, de tip feribot, cu lungimi de

40 50m, care opereaz n zone costale aglomerate.

n mod obinuit, la proiectarea navelor mici, lungimea la plutire rezult din condiii de funcionalitate, amplasndu-se pe corpul navei toate compartimentele care asigur ndeplinirea condiiilor impuse prin destinaia navei. Astfel, se stabilesc lungimile picurilor prova i pupa, lungimea cabinelor, lungimea salonului, lungimea compartimentului de maini i a tancurilor de combustibil etc. Prin nsumarea tuturor lungimilor necesare se obine lungimea total minim.

O informaie preliminar legat de limea navei este furnizat prin intermediul diagramei din fig. 1.7, n funcie de viteza navei i de volumul carenei. Astfel, n zona A toate navele vor avea o lime mic indiferent de volumul carenei navei. n zona B-stnga, caracteristic deplasamentelor foarte mici, navele vor avea limi mici, iar n zona B-dreapta limile mari devin mai avantajoase pentru deplasamente mai mari.

n zonele C i D, specifice vitezelor mari, limea navei nu mai constituie un parametru restrictiv.

Fig.1.7 Alegerea limii navelor mici

Dup cum s-a putut observa din tabelul 1.1, rapoartele ntre dimensiuni LWL/B i B/T pot varia ntre limite destul de largi, n funcie de destinaia navei. Cu ct raportul LWL/B este mai mare, cu att nava va fi mai rapid. Viteza navei este influenat i de deplasamentul volumetric relativ, definit prin raportul . Aceast dependen se poate observa n fig.1.3.

Raportul B/T influeneaz stabilitatea transversal, stabilitatea de drum i viteza navei. Creterea raportului mrete stabilitatea transversal, dar mrete rezistena la naintare i micoreaz stabilitatea de drum. Pentru a mbunti stabilitatea de drum se poate aduga un derivor n planul diametral, care mrete suprafaa de deriv, dar introduce i o component suplimentar de rezisten la naintare.

La navele clasice, nlimea de construcie, D, este determinat din considerente de rezisten longitudinal, care sunt ntotdeauna asigurate la navele de mici dimensiuni. De aceea, n cazul acestor nave, nlimea de construcie se adopt n funcie de destinaia navei i dimensiunile de gabarit ale motorului. De exemplu, pentru ambarcaiunile cu destinaie turistic, nlimea de construcie se determin dup ce s-au stabilit nlimile ncperilor situate sub punte, verificndu-se dac spaiul prevzut pentru amplasarea motorului permite transportul i montarea acestuia i accesul mecanicilor pentru supraveghere, ntreinere sau reparaii.

Navele mici, destinate navigaiei interioare, trebuie prevzute cu un bord liber minim, n conformitate cu cerinele societilor de clasificare.

Problema adoptrii dimensiunilor principale a navelor mici poate depinde i de existena unor restricii portuare de manevrabilitate i ancorare, care pot limita lungimea, limea i pescajul.

Mrimile navelor mici, de mare vitez, au crescut n ultimele dou decenii la valori care par s se apropie de posibilitile maxime ale tehnologiilor actuale, sau ale viitorului apropiat [2]. Cerinele cele mai frecvente n privina dimensiunilor principale ale navelor mici sunt limitate la 50 m pentru lungimea maxim i 12 m pentru limea maxim.

O problem important, care influeneaz comportarea navei mici n regim de navigaie, o constituie asieta. Este de dorit ca asieta navei n mar s fie apropiat de asieta de staionare, iar unghiul de asiet s fie cuprins ntre 25. O asiet mai pronunat conduce la creterea rezistenei la naintare.

Asieta depinde de abscisa centrului de greutate al navei, xG, de formele extremitilor, de coeficientul de finee al suprafeei plutirii i de abscisa centrului plutirii de calcul, xF.

Pentru navele mici cu forme fine la extremiti i forme pline n zona seciunii maestre, probabilitatea realizrii unor asiete pronunate n mar se mrete. Pentru a limita apuparea i a obine un unghi de asiet corespunztor, trebuie s se deplaseze centrul plutirii de calcul spre pupa i s se mreasc coeficientul de finee al suprafeei plutirii.

Asieta navelor mici la viteze mari, depinde de pescajul oglinzii pupa, Tog i de unghiul nclinrii oglinzii pupa, (fig.1.8).

Fig.1.8 Elemente geometrice ale oglinzii pupa

Pentru o asiet corespunztoare se urmrete ca raportul Tog/T s fie mai apropiat de unitate, iar unghiul s fie mai mic. La viteze foarte mari, unghiul tinde s se anuleze. Pentru c acest fapt conduce la reducerea stabilitii de drum, navele mici de mare vitez, cu forme n V, se construiesc cu un anumit unghi de nclinare a gurnei, , constant pe toat lungimea fundului.

Proiectarea formelor extremitilor navelor mici reprezint o problem dificil.

Unghiul de intrare a liniei de plutire, msurat ntre urma planului diametral i tangenta la linia de plutire n extremitatea prova, trebuie s fie ct mai mic i are, de obicei, valori cuprinse ntre 12 20.

Unghiul de intrare a liniei de plutire condiioneaz forma acesteia, care trebuie s aib o concavitate pronunat pentru a se racorda la limea maxim, pe o distan relativ scurt. n scopul de a mri rezerva de flotabilitate la prova, pentru formele seciunii transversale se adopt fie soluia formelor rotunde, concave (fig.1.9a), fie aceea a formelor n V (fig.1.9b) dezvoltate deasupra plutirii de calcul.

Forma etravei n planul longitudinal determin lungimea maxim a navei. O form des utilizat care mrete i rezerva de flotabilitate este prezentat n fig. 1.10.

Exist o mare varietate de forme folosite la construcia extremitii pupa. Pupa oglind este justificat de necesitatea de a ctiga spaiul necesar amenajrilor sub punte. Pentru adoptarea parametrilor i (specifici oglinzii pupa) se recomand diagramele din figurile 1.11 i 1.12.

Fig.1.9 Forme specifice seciunilor transversale prova ale

navelor mici

Fig.1.10 Form tipic a liniei etravei

Din fig.1.11 rezult c pentru numere Taylor mai mari dect 7, coasta extrem din pupa (sau oglinda) nu are nclinare n plan transversal. Observaia este valabil numai pentru navele cu forme rotunde. Pentru navele cu forme n V, de mare vitez, trebuie s se adopte o anumit nclinare transversal , care se pstreaz constant pe toat lungimea fundului , pentru a mri stabilitatea de drum.

Din fig.1.12 rezult c pentru numere Taylor mai mari ca 15, pescajul oglinzii pupa devine egal cu pescajul navei. n consecin, de la jumtatea lungimii navei spre pupa, linia fundului navei este o dreapt.

Pentru navele cu vitez mai mic, raportul devine subunitar, iar linia fundului este o curb cu concavitatea orientat n sus.

Fig.1.11 Variaia unghiului nclinrii Fig.1.12 Variaia pescajului

oglinzii pupa, n funcie de oglinzii pupa, n funcie

numrul Taylor de numrul Taylor

1.2.1.2. Tendina actual i perspectivele proiectrii navelor de transport, de mare vitez

Tendina actual privind proiectarea monocorpurilor de vitez, aflate n regim de deplasament, const n utilizarea formelor V pronunate la prova, cu gurn ascuit i unghiuri mici de nlare a gurnei, . n zona pupa se contureaz fundul aproape plat, linia fundului este o dreapt, iar plutirile prezint o descretere uoar a semilimilor de la seciunea maestr spre pupa oglind.

n fig.1.13 este exemplificat transversalul planului de forme al unui monocorp de tip feribot, cu viteza de croazier de 35 noduri, care transport 350 pasageri. Principalele caracteristici ale navei sunt prezentate n tabelul 1.2 [2]. Navele cu astfel de forme sunt foarte simple, ieftine din punctul de vedere al construciei i ntreinerii i foarte uor de manevrat n zone restrictive. Monocorpurile determin cele mai reduse dimensiuni principale pentru un numr de pasageri dat, n comparaie cu navele multicorp.

Amenajarea punii pasagerilor i compartimentarea vertical este influenat de configuraia corpului navei. Datorit dimensiunilor principale minime, nava monocorp din fig.1.13 are dou puni pentru zona cabinelor i pasagerilor.

Timpul pentru ambarcarea i debarcarea pasagerilor este mai mare, iar sigurana transportului este mai mic, n comparaie cu o nav feribot de tip catamaran, ale crei caracteristici sunt prezentate tot n tabelul 1.2.

Fig.1.13 Transversalul planului de forme al

unui monocorp de vitez

Mrimea caracteristicMonocorpCatamaranTrimaran

(proiect)

Lungimea maxim, Lmax[m]43,040,047,7

Lungimea la plutire, LWL[m]36,935,8746,94

Limea maxim, Bmax[m]7,5011,3311,70

Pescajul, T[m]1,171,581,67

Deplasamentul, [t]137,0137,0129,0

Puterea instalat, P[kW]4388,04455,03788,0

Autonomia, A[mile marine]420420420

Numrul de pasageri350350350

Viteza de croazier [noduri]353535

Aria punii suprastructurii [m2]280332315

Tabelul 1.2 Mrimile caracteristice ale unor nave mici,

rapide, de tip feribot (monocorp i multicorp)

Au fost studiate, n timp, numerose forme pentru corpurile catamaranelor: cu gurn rotund, cu gurn ascuit, cu tietur. Cele mai recente cercetri au artat c formele dublu simetrice (babord-tribord i prova-pupa) sunt cele mai convenabile pentru reducerea rezistenei la naintare a catamaranelor, avnd rapoartele ntre dimensiunile principale ale unui corp L/B i B/T cuprinse ntre 9 12 i respectiv 2 4.

n fig.1.14a este exemplificat transversalul planului de forme al unui corp simetric de catamaran, cu gurn ascuit. n fig.1.14b este evideniat un corp simetric cu gurn tiat.

Din punctul de vedere al amenajrii punii pasagerilor, cea mai mare parte a locurilor pasagerilor se afl la acelai nivel, iar transferul pasagerilor se face mai rapid. Sigurana general a transportului este mai mare dect n cazul navelor monocorp.

Fig.1.14 Tranversalul planului de forme al unui

corp simetric de catamaran

a) cu gurn ascuit;

b) cu gurn tiat.

Tendina actual care se manifest n concepia i proiectarea navelor mici, rapide, de tip feribot, este aceea a utilizrii trimaranului. Configuraia acestuia se bazeaz pe folosirea unui corp principal foarte zvelt, legat de dou corpuri laterale care asigur stabilitatea transversal i mresc aria punii pasagerilor. Volumul imers al corpurilor laterale reprezint circa 8% din volumul total imers al trimaranului. Acest procent realizeaz un bun compromis ntre rezistena la naintare optim i stabilitatea transversal adecvat. Dei au rapoarte L/B diferite, att corpul principal ct i corpurile laterale au forme cu gurn rotund i pup dreapt, potrivite pentru scopurile urmrite. Corpurile laterale sunt simetrice pupa-prova i babord-tribord, aa cum se poate observa din fig.1.15.

Caracteristicile principale ale proiectului trimaranului sunt prezentate, de asemenea, n tabelul 1.2.

Poziia longitudinal i transversal optim a corpurilor laterale este influenat de numeroi factori. Pentru un domeniu dat al numerelor Froude, interferena favorabil dintre corpuri poate fi obinut modificnd corespunztor poziia longitudinal a corpurilor laterale fa de corpul principal. Poziia transversal optim a corpurilor laterale depinde de restriciile legate de limea maxim a trimaranului.

Din punctul de vedere al amenajrii punii pasagerilor, locurile acestora sunt dispuse n zona de confort i siguran sporit, evitndu-se zona din prova navei. Un avantaj al trimaranului, n raport cu catamaranul, l constituie suprafaa sporit a punii suprastructurii, destinat pasagerilor. n fig.1.16, 1.17 i 1.18 sunt schiate amenajrile punilor navelor rapide de transport, de tip feribot, ale cror caracteristici sunt prezentate n tabelul 1.2.

Fig.1.15 Forme specifice pentru configuraii de trimaran:

a) corp principal cu gurn rotund i pup dreapt;

b) corp lateral simetric, cu seciune transversal dreapt la extremiti;

c) corp lateral simetric, cu gurn rotund la extremiti.

Una dintre performanele cele mai solicitate pentru navele de transport mici, o constituie viteza de regim. Navele de transport de tip feribot, prezentate n tabelul 1.1, ating o vitez de croazier de circa 35 noduri. Pentru obinerea unei astfel de viteze trebuie s se acorde o atenie deosebit performanelor de rezisten la naintare, propulsie i comportare pe valuri (seakeeping), precum i greutii corpului.

Pentru optimizarea rezistenei la naintare este necesar determinarea valorilor fiecrei componente de rezisten. Influena fiecrei componente asupra rezistenei totale difer i depinde de domeniul numrului Froude i de tipul formelor.

Optimizarea rezistenei la naintare este un proces iterativ, teoretico-experimental, iar validarea soluiilor se realizeaz cu ajutorul testelor experimentale pe model desfurate n bazinele de ncercri hidrodinamice.

n fig.1.19 se prezint curbele de variaie ale rezistenei la naintare n funcie de vitez, pentru navele: monocorp, catamaran i trimaran (fr apendici).

Se observ c trimaranul are o rezisten la naintare mai mic i, n consecin, puterea de propulsie necesar la bord este mai mic, fapt ce se poate remarca n tabelul 1.2.

Fig.1.16 Amenajarea punilor navei monocorp, de tip feribot

Mainile de propulsie utilizate pentru a genera puterea necesar la bordul navelor analizate mai sus sunt motoarele Diesel, iar mpingerea este furnizat de propulsoare cu jet. i propulsoarele azimutale pot constitui o soluie optim pentru aceste tipuri de nave mici, rapide, de transport.

Ambele tipuri de propulsoare asigur i performane de manevrabilitate optime, la orice vitez.

n prezent, orice tip de nav de mare vitez pentru transportul pasagerilor are, n general, un standard foarte nalt de cazare i confort care trebuie meninut pe ct posibil n orice condiii de navigaie. Pe de alt parte, n anumite situaii, armatorii pot solicita ca navele s realizeze performana de vitez dorit, pn la

o anumit stare a mrii. Aceste cerine sunt legate n mod direct de performanele de seakeeping ale navelor, care la rndul lor influeneaz alte aspecte ale proiectrii, cum ar fi: amenajrile navei, stabilirea zonelor de cazare a pasagerilor, eantionajul etc.

Fig.1.17 Amenajarea punilor navei catamaran, de tip feribot

Fig.1.18 Amenajarea punilor navei trimaran, de tip feribot

Forele hidrodinamice generate de aciunea valurilor pot determina modificri importante ale structurii sau chiar ale formelor corpului.

Formele, uneori neconvenionale, ale navelor mici, rapide, ridic i alte probleme de seakeeping. Navele multicorp se confrunt, de exemplu, cu problematica interferenei dintre corpuri, iar stabilizarea micrilor cu aripi active constituie o metod practic i eficient de mbuntire a peformanelor de seakeeping, deoarece vitezele mari furnizeaz fore de portan capabile s controleze micrile nedorite ale navei.

Performanele stabilitii intacte i de avarie sunt foarte importante pentru sigurana navelor mici, rapide, care prezint caracteristici diferite de stabilitate fa de navele clasice i necesit reguli i criterii noi privind sigurana transportului.

Din punctul de vedere al stabilitii, configuraiile multicorp sunt preferabile celor monocorp. Spaiile de cazare pentru pasagerii navelor multicorp sunt dispuse deasupra punii de bord liber, rmnnd volume disponibile care conduc la creterea flotabilitii. De asemenea, puntea suprastructurii mai cobort, cota centrului de greutate mai mic i centrul velic mai cobort, uureaz posibilitatea de a satisface criteriile de stabilitate.

Regulile de eantionare ale Societilor de clasificare prevd cerine structurale distincte pentru navele mici.

Pentru ndeplinirea performanei de vitez de croazier la navele mici, rapide, se remarc tendina de a se reduce greutatea corpului, pe seama utilizrii unor materiale de construcie uoare, cum ar fi aluminiul i materialele compozite.

Materialele compozite sunt nc puin utilizate, datorit rezistenei reduse la foc, fapt care limiteaz zonele operative impuse de Societile de clasificare.

Aluminiul este utilizat pe scar larg, datorit calitilor mecanice i elastice superioare i tehnologiilor sigure de fabricaie a corpurilor navelor.

n concluzie, au fost structurate principalele direcii privind viitorul proiectrii navelor mici, de mare vitez, propulsate cu motoare, dei numeroase componente de proiectare sunt, nc, subiecte de cercetare avansat.

Dei monocorpurile au dimensiuni mai reduse, multicorpurile aduc o serie de avantaje care au fost evideniate mai sus.

Pe msura acumulrii cunotinelor necesare, va fi posibil dezvoltarea unei metode de proiectare efectiv a navelor mici, rapide, de tip trimaran, bazat pe conceptele ingineriei concurente i pe proceduri multicriteriale.

Fig.1.19 Variaia rezistenei totale la naintare, Rt, n funcie de

viteza navei, pentru monocorp, catamaran i trimaran

Nave WIG

Nave pe pern de aer

Nave n regim de glisare

Nave n regim de deplasament

Hidroavioane

Nave propulsate cu motoare

FORE DE SUSTENTAIE

Ecranoplane

Nave cu efect de suprafa (SES)

Nave amfibii

Nave pe aripi

portante

Nave glisoare

Veliere

Aerodinamice

Aerostatice

Hidrodinamicece

Hidrostatice

EMBED AutoCAD.Drawing.15

EMBED AutoCAD.Drawing.15

PAGE - 21 -

_1085731860.unknown

_1128498776.dwg

_1128504667.dwg

_1130088640.dwg

_1132057387.dwg

_1132134049.bin

_1132055835.dwg

_1132057065.dwg

_1132055773.dwg

_1128556854.dwg

_1128556975.dwg

_1128551327.dwg

_1128501103.dwg

_1128504299.dwg

_1128500690.dwg

_1085733516.unknown

_1085744455.unknown

_1085745092.unknown

_1094465875.unknown

_1085744642.unknown

_1085744122.unknown

_1085744286.unknown

_1085733094.unknown

_1085733504.unknown

_1085733031.unknown

_1085711175.unknown

_1085711640.unknown

_1085713695.unknown

_1085731039.unknown

_1085713664.unknown

_1085711230.unknown

_1085711290.unknown

_1085711199.unknown

_1085710817.unknown

_1085711012.unknown

_1085711032.unknown

_1085710840.unknown

_1085710712.unknown

_1085710777.unknown

_1085710442.unknown