Ermittlung der hauptabmessungen auf grund der abhangigkeit der fromparameter eines chiffes von den zu erfullenden entwurfsforderungen

ARCHIF

lab. v. Scheepsbouwkunde

WISSENSCRAFTLICHE ZEITSCHRIFT ]DER UNIVERSITAT ROSTOCK - U

JAJçb4i

Nogeschool

Seitdem der Schiffbau aus der handrwerkliehen Sphä.re herauszuwachsen begann und einizelne Schiffe unter Berucksichtigung der von dem Schiff zu erfüllesiden Aufgaben nach gezeichneten Pläinen gebaut wurden, war es das Bestreben des Projektanten, Verfahren zu entwickeln, die es gestatten, die inze]nen Hauptab-messungen uind Formparameter von vornherein

zweck-entsprechend festzuLlegen.

Infolge der koxnplexen Natur eines Schif.fsentwurfes,

der auth heute noch nicht gegebenen Miiglichkeiten,

dIe Liblichen und notwendigen Schifisformen exakt zu

erfassen, und der sich zum Tell widersprechenden

Forderungen, die an em Schiiff gesteilt wenden, 1st es

bisher nicht gelungen, derartige. Verfahren matherna-tisdI und mechanisch exakt abzudeiten; die z. Z.

be-kannten Verfairen sind daher - jeweils den Neigungen

des Projektanten entsprechend - gefühlsrnaüiger

em-pirisch-statistischer oder statistisch-physikalischer

Na-tur. D.as gefuhlsmäl3ige Entwerfen spielt heute nur

noch elne untergeordnete Rolle, auaer evtl. noch beam Zeichnen von Schiffsiinien kle'iner Fahrzeuge und bet far arehitektonischen Gestaltung des

Uberwasser-schiffes.

Die st.atistischen Verfathren werden hingegen in

Er-mangeluing besserer Losungen ibis heute noch

welt-gehend benutzt. Bei der Aniwendung dieser Verfahren

kann der Konstrujkteur zwei Wege gehen, indem er entweder die ,,a 'b h an gig e Met hod e"

oder die

.,u n a b h an g I g e M e t hod e" benutzt. In beiden

Fallen wircj

er de Ldsung in

der Regel durch

.,sc.hrittweise Naherung" erzielen müssen. Die

abhängige Methcde set.zt voraus, daB em oder mehrere

,.Vergleichsschiffe" vorhanden sind, die dem zu ent-werfenden Schiff möglichst ähnlich sind, aus deren Abmessungen und Forrnparametern die

ntsprechein-den Werte des Entwurfs daher ennittelt werdein kön-nen.

Für die .unabhan:gige Methode 1st keln derartiges Vergleichsschiff erforderlich, vielmehr werderi durch

statistische Auswertung einer Vielzahl vein Schiffen und

Autorreferat einer Dissertation. Referenten: Prof.

Dipl.-Ing. A. Krause, Prof. Dipl.-Ing. K.-Th. Braun

MATREMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICKE REXHE, HEFT 2 }IERAUSGEBER: DER REKTOR

Als Manuskript geth'uckt

-Aus dem Institut für Entwerfen von Schiffen

Direktor: Prof. Dipl.-Ing. A. Krause

Ermittlung der Hauptabmessungen auf Grurid der Abhangigkeit

der Formparameter eines Schiffes

von den

zu erfüllenden

Entwurfsforderungen*)

von Erich C. M. Danckwardt

Deift

von physikalischen Erscheinungen sowie durch Erset-zen der Schiffsijnjejn eider Kurvenhlattwerte durch

an-genäherte mathematische Funktionen die Formein und

Diagrainme für die Ermittiung der Abmessungen und

Forinparameter geftunden.

Historisch gesehen entstand zunächst the u n ab

-hän:giige Methode, und zw.ar neberi der

gefühls-mäBigen, die naturgemall nicht selten zu Fehischlagen führer mul3te. Ihre ersten Vertreter versuchten elne in sich a'bgeschlossene Losunig zu geben, wobel wegen des

darnaligen Entwicklungsstandes der theoretischen Grund-]agen Teiiprobleme, wie z. B. Widerstarid und Stabiilität, nicht oder nur sehr unvoilkommen empirisch

hehan-delt wurden.

Ais in sich abgeschlossene Entwurfsmethode verlor

die unabhängige Methode zu Beginn des z'wanzigsten

Jahrhunderts an Bedeutung; sie wurde in stärkerem

Mal3e nur noch zur Losung von Einzelfragen des Ent-wurfes angewandt, wie Festlegen der Hiauptabiinessun-gen ohne spezielle BerUcksichtigung der Stabilität und

des Rauminhaltes, Ermittlung des Deplacement, Be-stinimung der Masse einzeiner Baugnuppen, Errnitt-lung der Anfangs- und Neigungsstabilitat und

Ermitt-lung der erforderlichen Leistung.

Zu dieser Methode zählen u. a die bekannten

Ver-fahren von Witte

,

Nönecke, Roester,

a-hen, Bauer, Schultz, Prohaska, Taylor,

Ayre und Lap.

Da man bei der unabhäingigen Methoden nicht auf

ein Vergleichssthiff angewiesen ist, 1st diese Methode

besoinders vorteilhaft für Projektanten, die nichi im

Besitz ausreichender Unterlagen gebauter Schiffe sind.

Die abii an gi ge Method e untersucht im

einzel-nen, wie auf Grund einer Anderung in den Entwurfs-forderungen die Abmesungen etnes in alien

Einzei-helter vorliegenden Vergleichsschiffes gemdert werden

müssen.

Bekannte Vertreter dieser Methode, die sich mit dem

gesaimten Ertwurf befassen, sind u. a B u b n ow,

Posdjunin, Nogid und Manning.

Von den Verfahren, die sich ibesonders mit der Lö-sung von Einzeifragen befassen, sind bekannt

gewor-den: die Entwurfsgieiáhung von Her n e r, die

Pro-zentrnethode von Ever s kind cUe Eiltwurfsgleichun-gen

von Keith ud von Munro-Smith.

Nachteilig wirkt sich bel der abhi gen Methode

aüs, daB men auf em Vergleichsschiff anigewiesen 1st.

Sie 1äBt sich also niur anwenden, wenn den

Projektan-ten die Werte für em Schiff vorliegen, dessen Elgen-sthaften 1hm bekannt smnid und das dem zu entwerfen-den Schiff in Typ, Grölle unid Konstruktlon möglichst

n-ahe kommt.. Dieses 1st aber auch andererseits die Stärke dieser Methode, da man durch das

Vergleichs-schiff konkrete Ausgangswerte erhäit. Es ibesteht aber

die Gefahr, dalI durch kriti-k-loses Ubemeiimen von Ausgangswerten bei evtl. vernderter Entwurfssituation

Fehlschlüsse gezogen werderi..

Sowohl bet der unabhängtgen als auth bei der

ab-han.gigen Methode wird das Entwurfszie , d. h..die

end-gultige Ermittlunig der Hauptabmessungen, im

alige-meinen durchschrittweise Naherungen

er-reicht (method of trial and error).

Bei diesem Verfähren 1st es notwendig, bei jedem der eirbzelnen Nãherungsschritte festzustellen, wie weit Rèchenergebnisse; die bel den vorausgegangenen

Nähe-rungen bereits erhalten wurden, durch nachfolgend

erforderlich werdende Anderungen beeinfiullt werden

und sich dadurch weitere tknprojektierungen als

not-wendig erweisen.

Hierdurch wird der Entwurf zu erner langwierigen

Arbeit, bel der meist eine An-zahi der anfangs

geimach-ten Aamahmen und der darnit erhalgeimach-tenen Ergebnisse

wieder verworfen werden mull, da sich beim weiteren

Verlauf der Projektierung zéigt, dalI sie riicht in alien

Punkten den gestellten- An-ford-erungen genügen. Die Losunig der Entwurfsaufgabe d-urch schrittweise Nähe-rung ist also zumindest unrationell.

Es liegt aber na'he, nach einem Losungsweg zu

su-chen bei dam das sch.rittweise Herantasten an die end-gUltigen Abmessungen verrnieden rwird oder zumindest

auf ein Ninirnurn beschri

kt bleibt, d. h elne k om

-pie xe Lö sung des Entwurfsproblemes erfolgt.

In der Deutschen Demokratischen Repüblik sind, trotz einer relativ ôBen Zahi -gbauter Schiffe, in-folge

der usge.prägten Serienibauweise bisher nur vérhält-nismaBig wenige Sch-iffstypen konstruieft worden. Es

ist dàher z. Z. auth erst weni:g an eigenern Konstrük-tionsmaterial vorhanden. Die Projektain.ten sind bei

dieser Sachiage méist noch gezwungen, die Rauptdiaten

der zu entwerfeniden Schiffe auf Grund mehr oder

weniiiger willkürlicher Annahmen festzulegen. Besten-falls können sie dabei veröfferitlichte Schiffe als Anhalt

benutzen, die au.f fremden Werften gebaut wurden,

deren Masse- und Massemittelpunktsdaten jedoch i-rn

éinzelnen nicht benanint werden. Durch die abweichenide

Gesellschaftsordnung soiwie unterschiedliche Produk-tionsirerhaltrüsse, Vorschriften und Baumaterialien

wer-de.n aber ohnehin schon entscheidende Unterschiede

zwischen den in der Deutschen Demokratischen

Repu-blik und den im kapmta]istischen Ausland gebauten

Schiff en bedingt. Aus beiden Gründen .kann eiine

Pro-jektierung auf soicher Basis leicht zu Fehlschlägen führen.

Diese Situation zwiiigt dazu, sich in viel stärkerem

Malle aLs sonst üblich ist von eine.m Vergleichsschiff unabhan-gig zu machen, d. h. auth bei einer evtl.

kom-plexen Lösung des Entwurfsroblemes un der Regel die unabhängige Entjwurfsmethode anzuwenden.

Aus diesern Giunde wurde eine k o m p 1 e xe L ö

-s u n g de-s Entwurf-sverfahren-s nach der unabhangigen Methode entwickelt, woibei vorerst e.ine Beschrankung auf Trockenfrachtsdtiffe erforderlich war.

Die komplexé Losung. kann in folgenider Form erfolgen: Ermitt1ung des Deplacement D a-us dn Forderungen des Auftraggebers;

Ermittlung der erreichbaren Geschwindi'gkeit v aus der Maschinenleistuing u-nd dem Deplacement;

Ermittlung der Länge LL aus der Geschwindigkeit

- und dem Deplacement;

Erntittlunig des Blockkoeffizienten bL aus der

Ge-schiwrindigkeit und der Lange;

-Ermittlung des Verhältnisses Seitenhöhe - zu

Tief-gang (H/T) ai.is der Lange, dem Blóckkoeffizieñten und dem vom Auftraggeber geforderten Laderaum-inhalt bzw. aus den Freibordvorschriiten;

Erntittlung des Verhältnisses Breite zu Tiefgang (B/T) aus den in den Stabilitdtsvorschriften

ange-- gebenen krängenden Momenten, dem

Blockkoeffizi-enten und dem H/T-Verhältnis.

Die Ermittlung -der endgultigen Hauptabmessungen

- aus den ennittelten Werten.

Da sich béi diesem - Verfahren jede GrölIe aus den jew-ils -zuvor ermittelten Gröllen ergibt, 1st es

erfor-derlich, dalI die einzélnen Werte schon mit einer der-artigeñ Geriauigkemt bestimmt -werden, dalI die Aus-wirkun-gen von Fehiern auf die nachfolgend errriittélten

Gröllen so gerinig siiid, daB-Neu-projektieiungen nicht

er-forderlith werden. Aus diesein -Gr'unde wurde es

not-wendig, die für die - Losung der einzelnen Etappen

verwandten bekanntén Verfahren auf ihre Genauigkeit zu tiberprüfen -bzw. neue Verfaliren zu entwickeln.

Infolge der- - nur schwer mathematisch erfallbaren

Oberfläche der Schiffe uind der noch nicht gegèbenen -Moglichkeit den Widérstand und die Propulsion exákt

áuf einfache Weise zu bestimmen, mullte bei der

Ableitung neuer Verfahren in starkem MaCe von sta-tistischen Auswertungen gebauter Schiffé und durch-efuhrter Versuche Gebrauch gemacht werden. Dabei

mullte aflerdings für die Deplacement- und Geschwiin-digkeitserrnittlung eine Abhangigkeit von dem derzei-tigen technischen Entwicklungsstand in KauI genommen

werden. - Es konnte aber naehgewtlesen - werden, dalI die

voraussichtlicheri weiteren technischen Entwicklungen durth -einfache Korrektu.rwerte berucks-ichtigt werden

können. -

-1. Deplacement

-Entsprechend dem vorgeschlagenen Losungsweg mull

zuerst das Deplacement (D) des .Sehiffes bestimmt

wérden. Diieses setzt sich zusammen aus der Masse- des

stäh-lemen Schiiffsrumpfes éinschl. -Aufbauten und

Decks-ha-user (St), der--Masse der Ausrüstung und Einrichtung einschl. Kuhl.aniagen (A+E) der Masse der Maschinen-anlagen (M) und der T±gfähigkeit -(diw).

D=St+(A+E)-I-M+dw

Zur Ermittlung des Deplacement. ist im wesentlichen

die Kerinl.nis der Tragfahigkèit, des nornialen

Lade-rau!minhaltes LRN- einschL Kühlladeräume und Hoch-tan-ks, der von der - Hauptrnaschine -. abgegebenen

Lel-stung N0 ) sowie der Fahrgast- und .Besatztm'gszahl erforderlich. Alle ubrigen Sonderforderungen kännen durch entsprechende Korrekturen berückslchtigt wer-den.

Die Masse des stähiernen Schiffsrumpfes kann nach BikI 1 in Abhängigkeit von drw und LRN für em

Stan-dardschiff ermittelt werden. Eel Abweichungen von

dem Standardtyp sind Korrekturen erforderlich.

ds..-0 - 4 6 8 . Q 0 ÜJ

.S/d & 5to,.rd.h,ff mit ncd'malen

Aufbauter,

fr die 9wLung

Bud 1

Die Masse der Ausrustung und Einrichtung ohne

Kuhlanlagen und Kühlladeraumisolierung, ohne Schwer-gut geschirr und ohne diejenige Masse, die von der Zahi

und Unterbringungsart der an Bord befind]lchen Per-sonen abl-iangt, ergi'bt sich nach Bud 2 gleichfalls in Abhängigkeit von dcw und LRN.

LR Bud 2

Für die aben erwähnten Aussonderungen sind

Zu-schlage erforderlich.

Die Masse der Maschinenanlage ergibt sich aus der Masse des oder der Hauptmotoren einschl. eines evtl.

vorhandenen Getriebes (entsprechend den Angaben der

L. ej

ma1

?ne lo

g

LRN(rr73j

1)_{Bei Serienfertigung der Motoren ist die Leistung des}

für das betreffende Schiff vorzusehenden Motors meist

schon im ersten Entwurfsstadium bekannt.

l3erstellerbetriebe) und der Restmasse der

Maschinen-anlage, die Bud 3 in Abhangigkeit von der Leistung

der Hauptmaschine entnomrnen werden kann.

Ne (8eos(e,stung)

-, 3 5 70 9 ,i (FsJ

5

Mse ,

rn

ñ

7?ht- 0Ld7I. QpLrr7v

i6etrebe

Die vierte zur Errnittlung des Deplacement erforder-lithe Teilmasse,

die Tragfähigkeit dw 1st aus den

Forderungen des Auftraggebers bekannt.

Aus dem errechneten Deplacejnent ergibt sich die

Verdrangung zu

V=D/iD m3

wobei rn = Dichte des Seewassers mitEinschluB emes Faktors für die Dicke des AuBenhaut [t/m3].

2. Geschwindlgkeit

Nachdem die Verdrängung bekannt 1st, relchbare Geschwiridigkejt ermittelt werd Zwischen der Geschwindigkeit und der

sowie der effektiven Maschinenleistung

gende Beziehung 3= Bud 3

mit v =

=

N0 =

=

kann die

er-en.

Verdrangung besteht

fol-Geschwindigkeit Ems-1]

Propu'lsionsgutegnad NO/NW

effektive Leistuing des 'Motors 1kW] Transmissionswirkungsgrad NO/NW WO TV = Widerstandsbeiwert V = Verdrängung Em3]

c = Widerstandszusth1cfaktor

(Windwiderstand, Steuerwderstand, R.auhigkeit, Anhnge usw.)

= Dichte des Seewassers [t/m3]

N = We1Ien[eistung [kW]

N0 = Schleppleistun.g W - v [kW]

W = Widerstand [kN]

v.JI3

Es läl3t sich zeigen, daLi für die .kritische Geschwin-digkeit, d. h. diejenige Geschrwiindlgkeit,

bel der die

Widerstandskurve steil anzusteigen beginnt, der Wider-standsbeiwert TV von Frachtschijffen mit tiblichen

Verlältniswerten 'bei gleicher Verdrn.gung, aber un-terséhied.licher Form annahernd konstant 1st. Da im aligemeinen die Probefahrtsgeschwindigkeit der kriti-schen Geschwind.igkeit entspricht, kann these

Elgen-schaft für die Berechnung der Geschwinthgkeit benutzt

werden.

Weiterhin läBt sich über den Schu&lrehzahlgrad

unter Anwendung der Theorie des

Ersatzpropellers zeigen, dal3 der Propulsionsgutegrad im wesentlichen

von der Drthzahl des Propellers abhangt.

Der Widerstandsbeiwert bei geschweillter Au!3enhaut beträgt

'T1310

(70000

'vi

O363

Bei genieteten Seitennähten und Spanten ist em

Zu-schiag von +0,65 iO- erforderlich, bei volistan.dig ge-nieteter Aul3enhaut von +1,625 10-s.

Der Propudsionsgutegnad ergibt sich zu

!0=-O,O.31r7 ft---Q836

mit n

=

Drehzahl

g

=

Erdbeschleunigung

Für den Transmissionswirkungsgrad i7

und den

Wlderstandsumschlagsfaktor c liegen ausreichende An-gaben vor, so daB es mEglich 1st, die erreichbare Probe-fahrtsgeschwinthgkeit zu ermittein.

Lange - L[

Die Schiffslange kann aus dem bere.its emlittelten

Deplacement und der errechneten

Gescliwindlgkeit

nach okonornischen Gesichtspunicten du.rch Abwagen der Bau- und Betrjebskosten hel verschiedenen

Varian-ten ermittelt werden oder mit Hilfe von empirisehen Formein, z. B. nach Nogid

LL=2845vv7"

[rr,J

Dieser Wert wird zweckmallig noch für den Schiff

s-typ, die Räumte und das voraussichtliche Verhältnis

von See- zu Hafentagen korrigiert.

Blockkoeffizient cij -

V/LB.T

Der Blockkoefiizient läI3t

sich, nachem die

Ge-schwiindlgkeit und die Schlffslänge bestimint wurden,

mit Hue der Froude'schen Zahl FL

=

v/ 1/gL

erimt-tein. Zu diesam Zweck wurde mach elner Auswertung von annähernd 500 vorliegenden

Modellversuchsergeb-ri:

:en Bild 4 aufgestellt. Die beideri getrennteri Ltnien

A für âL von ca. 0,69 hIs 0,80 unid B für L VOfl Ca.

0,55 bis 0,69 können aus der Oberlagerung des

Bug-und Heckweliensystems erklärt werden.

H1 =H

-K1

=

LLBH1

=

f(ÔL)

K2=1+(

₊

= f (r Bud 4

5. Verhältn.is Seitenhöhe zu Tiefgang HIT

Mit den ermittelten Werten kainn das Verhältnis

Sei-tenhöhe zu Tiefgang mit Hilfe etner Raumgleichung

bestimmt werden.

HS'oc1ZL,

T

_D(K7K2K3j

LRN(7-a)tHT t-k'IT

-

7*(s*btt)

wobei LR1

(LA

=

Laderäume in Aufbauten)

(LS

=

Sprurigvolumen)

(LB

=

Buchtvolumen)

(LL

=

Volumen der Lukenschächte)

LR1

HT =Volumen der Hochtanks WT =Volumen der Wellentanks

=

Lange des MaschiLnenrauines MR

LRN= Norrnailaderaum

hd

=

Höhe des Doppelbodens

K.1

=

Reduktionsfaktor für Einbauten

W1.1=thhaLt des Schiffsrumpfes zwischen Doppelboden und der Ebené durch

Selte Deck.

)

VP

=

Vol. der Vorpiek HP

=

Vol. der Hinterpiek

K3= MR LA a

=

LRN LS

=

LR1 LB b

₌

_LR1 LL

Die einzelnen Grol3en konn ten durch statistische Aus-wertung ether Vielzahl von gebauten Schiffen gefunden

werden.

Bei reinen Volldeckern muB der mit Hilfe der Rauin-gleichung emñttelte H/T-Wert den Freibordvorschniften

entsprechen. Zu thesem Zweck wurde eine

Frelbord-gleichung entwickelt

mit LA = Lange der Aufbauten

a =f (LL,d)

Stimmen die beiden H/T-Verhältnisse nicht überein,

dann müssen die Abmessungen des Schiffes bzw. die

Aufbautengestalti.rng entsprechend geandert werden.

6. Das Verhältnis Breite zu Tief gang (B/T)

Das Verhältnis Breite zu Tiefgang ergibt sich aus

der Stabilitätsibedingung, dal3 das aufrichtende Moment grOl3er sein mul3 als das krängende und aus den bereits ermittelten Gröl3en L und H/T.

Nach Bud 5 besteht zwischen dern krangenden Hebel aus dern Winddruckrnoment hWOd, dern Stabulitätsweg

e = f (q) und der rnetazentrischen Höhe MG die Be-ziehung

iL05'Pnt)

h

-Ice-it

_1fent

bzw. nach Division <lurch den metazentrischen Radius

MF * _R

t1-cos'p1t)

F7 _Ker,t +

F'

_1bceret hh.4jnd Zusar-nmerhang z wistheri wE, ' h kcr,t. e Bud 5

Da andererseits gezeigt werden kann, daB

h

_{12p.F'5' /fl2}

CIaf

wobei p = spez. Winddruck [kN rn-2]

F'= /L8T

5'50/T

-1ZLB

(F0 = Fläche des

tYberwasser-1ateralplanes)

(S0 = Abstand des Mittelpunktes des OberwasserlateraLpianes von

T/2)

(Koeffizient des

Breitetragheits-momentes 1B

ergibt sich die Möglichkeit, nach Bud 6 für

verschie-dene angenommene T/B-Verhaltnisse die zugehorigen

Werte (MG/MF) zu ermittein,

wenn die e-Kurven

vorliegen. Diese

e-.Kurven konnten nach den

Dia-grammen der Formzusatzstabilität von P r o 'ha s k a

aufgestellt werden.

e, -

Diagrcmrri

Bud 6

Zwischen dam T/B-Verhältnis und dem vorhandenen

(MG/MF)-Verhaltnjs besteht fo&gende Beziehung

(..)

7.pfI

(c1_cL)

I.tlF/vorh

B/

8

wobej

=

_{f (o70)}

FK = Hochiage des Verdrangimgsmittel-punktes

a = Völliigkeitsgrad der Wasserlinie

c3 = GK/H

GK = Hochiage des Massenrnittelpunktes, so daB gleichfalls für versehiedene angenommene

TB-Verhältnisse die zugehorigen Werte (MG/MF)VOrh er-mittelt werden können.

Werden die (MG/MF)

- und die (MG/MF)vh

-.Werte tiber B/T aufgetragen, danri kami am

Schnitt-punkt beider Kurven <las erforderliche B/T-Verhäitnis abgelesen werden.

In gleicher Weise ist es mOglich, auth des erforder-lithe B/T-Verhältnjs für andere Stabilitätskriterien und

für das Schiff mit verbrauchten Vorräten im

Doppel-boden zu errnitteln.

'p

7. Hauptabmessungen

Mit dei bereits ermittelten Werten können die

Haupt-abmessi.ingen besti.mmt werden

Jv

....L..'

dj.LL

T-8k

H=T

Zusammenfassung

Es werden die ublichen Entwurfsverfahren

bespro-chen und aus der gegenwärtigen Situation in den

Pro-jektierungsabteilungen der Werften der DDR die

For-derung nach einer unabhangigen komplexen Entwurfs-methode erhoben. Diese Methode wird für Frachtschiffe

angegeben.

Pe3Me

0cyAa1oTcI oicnwe MeToii npoercTxpoBaHaS S B CBS-35 C I1acToSulel cI4Tya1set B npOeETHX iopo cyo-cTpoaTeJIbm1x Bepetk BIcxa3b1BaeTcS TpeOBaMSe CO3HZS lLe3aBscxMoro 1couflIeKcHOrO MeTOa

flpOeKTM-poBauss. 3T0T MeTo xpaTie aeTcs iS rpy3OBhX CyJ0B.

Es konnte gezeigt werden, dal3 der rnittlere

auItre-tende Fehier bei der Deplacementermittlung ± 1,07 0/

und bel der Geschwindigkeitsermittlung ± 1,82 0/ nicht überschreitet; bei der Ermittlung des H/T-Ver-häitnisses betragt der maximale Fehier etwa ± 20/a. Unter Zugrundelegen dieser Fehier ergeben sich für

the endgultigen Hauptabmessungen kaum Abweichun-gen von mehr als ± 1°/a, d. h., dalI die Genauigkeit des vorgeschlageneri VerLahrens für Entwurfszwecke

.aus-reichend 1st.

Summary

The usual methods of ship design are discussed. In the present situation in the design-groups of the yards or the German Democratik Republic it is necessary to

use an independent complexe methode of design. This

method is briefly described for freighters. Résumé

L'article discute les procédés usuels avec la construc-tion de navires. Partant de la situaconstruc-tion actuelle dans les

salles d'étude des chantiers de la Republique Demo-cratique Allemande (RDA) il faut exiger un procédé constructif indépendant et complexe. Ce procédé est

dcnné ici pour des cargos.

Sonderduick aus der. Zeitschrlft ,,Schiffbautechnik" H. 7/1962, S. 343-344

I

In den Mitteilungen Reihe B, Nr. 15, 16, 17 und 18

des Institutes für Entwerfen von Schiffen an der Schiff. bautechnIschen Fakultät der Ujiiversität Rostoek

ivur-den vom Verfasser bostirnrnte Teilprobleine des

Ent-werfens von - Tiockenfrachtschiffen behandelt. Durch,

eine geeignete 'Kombiñation der in diesen VerOffent-/ lichungen dargesteilten Iasuigen einzehie

Entwurfs-probleme ergibt sich eine éinfache Methode, urn die Hauptabmessungen eines neu zu entwerfenden

Trok-kenfraclitsohiffes in einer komplexen Form festzulegen, ohne von eiñern Vergleichsschiff abhangig zu

.sein-Das Deplacement kann auf Grund der Forderungen des Auftraggebers nach der VerãffentlicIung ,,Die Er-mitt1ing. des Deplacements von 'trockenfrachtern ihi ersten .Entwurfsstadium", Schiffbautechnik 11 (1961) H. 11, S. 548 bis 555 ermitteitwerden.

Mit-der siôh daraus érgebenden Verdrangung und dër. vorgegebenen Masehinenleistung kann dann nach - der

Veröffelitlichung ,,Ein Verfahren zur Ermittlung der

erreichbaren Gèschwindigkeit im ersten

Entwurfs-stadium bei bekanntèr Masehinenleistung", Schiffbau-technik 12 (1962) S. 83 bis 91, die errei'chbare

- Probefahrtgeschwindigkeit ermittelt werden.

Mit der Verdrängung und der -Geschwindigkeit läI3t

sich nach bekannten Gleichungen die passende Lange vorschätzen. Hierfur eignet sich u.'a. die Gleichung

von Jaeger{l] -

-'

_"p+q±1'p-q

wobei Li. =- Lange iwischen den Loten

Per Ent'wurf eines Trockenfrachtst1iiffes nach. einer koinplexçn

unabhangigen MethOde

'I

Aus dem Institiit für Entwerfen von Schiffen an der Tjniversität. Rostock,

Direktor: Prof. DipL-Ing. A. Krause

Mitteilung Reihe B, Nr. 22

q

= b

D'/3 }/ VD2

- 2

D'13

D = Deplacement [t]

vD = Dienstgeschwindigkeit [kn]

__ 0,946 Vproenrt

b = 0,67 für Seeschiffe, die mit einer

hOhe-ren Gesehwindigkeit als die

kri-tische Geschwindigkeit fahren, wie Küstenfrachtsehiffe

b = 0,834 für Seeschiffe, deren

Geschwin-digkeit etwa der kritischen

Ge-schwindigkoit entspricht

b = 1,00 für transatlantische

Fahrgast-schiffe mit D> 30000 t.

Die modifizierte Gleichung von Nogid[2]

= 2,845 v113 "3

wobei v = Probefahrtgeschwindigkeit [tn s']

V = Verdrangung [m3]

kann für den gleichen Zweck ebenfalls empfohlen wden. Nach den Untersuchungen von &hneektuth [3]

er-scheint es zweckrnaBig, die nach der Gleichung von

Nogid ermittelte Lange wie folgt zu berichtigen: bei Volldeckerentwürfen - 1,2%

für ± 0,1 rn3/t Raumte gegenuber einem

Mitteiwert von 1,6 m3/t urn ± 0,75%

für ± 50 Seetagen gegenuber einer Normaizeit

von 200 Tagen irn Jahr urn ± 1,5%.

Nachdem die Lange auf diese Weise festgelegt ist,

kann auch der Blockkoeffizient 6, auf Grund der

Froudeschen Zah1FL V bestimmt werden. Hierzu

wird Bild 3 der Veroffentlichung ,,Ein Verfahren zur

Errnittlung der erreichbaren Geschwindigkeit un ersten

Entwurfsstadium bei bekan.nter Maschinenleistung",

Schiffbautechnik 12 (1962) H. 2, S. 86, benutzt.

den beiden ô-Kurven A und B des Bildes liegt, dann istErgibt sich hierbei, dal3 die FroudescheZahl zwischen.

es ;weckrnal3ig, für die Froudesche Zahi einen Wert

auf der Kurve B zu wählen, etwa zwischen FL = 0,253

mid FL = 0,257 mid aus. diesem Wert die Lange. rL

mid 6L ,neu zu bestimmen. Andereñfalls ergeben sich

für die ÔL-Werte nach der Kurve B zu groBe Langen LL mid damit evtl. zu kleine Rumpfquerschnitte mit den daraus resultierenden Schwierigkeiten bei der räumlichen Gestaltung des Schiffes und bei der Er-fuilung der Stabiitätsvorschriften.

-Blockkoeffizienten sowie dem geforderten Laderaum-inhalt läL3t sich nach der Veroffentlichung ,,Zusamrnen-hang der Schiffsabmessungen mit dem Laderaurninhalt

von Trockenfrachtern", Schiffbautechnik 12 (1962) H. 4, S. 186 bis 193, das erforderliche Verhältnis von

Seitenhöhe zum Tiefgang ermittein.

Aus diesem HIT -Verhaltnis und den bereits

bekarm-ten anderen Werbekarm-ten kann dann auf Grund der sich aus den Stabilitatsvorschriften ergebenden krangenden

Kräfte das erforderliche Verhältnis BIT nach der Ver-offentlichung ,,Die Berucksichtigung der StabiLitats..

kriterien im ersten Entwurfsstadium bei

Trockenfracht-schiffen", Schiffbaiitechnik 12 (1962) H. 5, S. 240 bis

251, ermittelt werden.

Die endgultigen Abmessungen ergeben sich dann zu

1/ V

B V

LL T'

T B H T

T

Das beschriebene Verlahren ergibt mit erheblich

geringerem Arbeitsaufwand als die ailgemein übliche

Methode der schrittweisen Naherung die

Hauptab-inessungen von Trockenfrachtschiffen. Die dabei er-reichte Genauigkeit ist im ailgemeinen so groB, daL3

these Abmessungen ohne spätere Anderungen der end-gültigen Ausarbeitung des Ent-wurfes zugrunde gelegt werden können. Die dabei entstehenden Abweichungen

von den Forderungen des Auftraggebers liegen nach

theoretischen mid praktischen Untersuchungen im

Bereich der Toleranzen, die nach der Anordnung über die ailgemeinen Lieferbedingungen des volkseigenen

Schiffbaues vom 10. Mai 1957 [4] zugelassen sind. In einer zusamrnengefal3ten Darstellung hat der

Ver-fasser das gesamte Verfahren auf der

Schiffbautoch-nischen Tagung der Kammer der Technik 1961 vorge-tragen.

Literatur

-[1] Jaeger, H. E.: Lengte bepaling bij het ontwerpen van schepen. Schip en

Werf 16 (1949) S. 0.

[2] Nogid, .t. M.: Theorie der Schifl'sprojekticrung. Staatlicher Verlag der Schlffbauindustrie Leningrad (1955). 480 Seiten, 94 Bilder, 103 Tafeln

(ni.).

[8] Schneekluth, H.: Die ivirtecliaftliche TJInge von See-Frachtschiffen uncl ihre Einfiul3faktoreu. Techn. UnlversltLt Berlln-Charlottenburg.

Diss. 1956, 114 Seiten.

[4] -: Anordnung Cber die Ailgemelnen Lieferbedingungen des volkseige-nen Sclsiffbaus vom 10. ItIai 1957. Gesetzblatt der Deutechen Demo-kratischen Republik vom 20. Juni 1957, Sonderdruck Nr. 258.

SbA 4010

Satz und -Druck: Gutenberg Buchdruekerei und Verlagsanstalt VOB ,,AufwSrts" Weimar - ,T_193 Lizenz-Nr. 5194

B

r