Scheepssnelheid en scheepsbewegingen

TECHNISCHE HO:GESCHOOL DELFT AFDELING DER MAÄITIEME TECÑNIEK

LABORATORIUM VOOR SCHEEPSHVDROMECHANICA

SCHEEPSSNELHEID EN SCHEEPSBEWEGINCEN Rede uitgesproken bij de aanvaarding van bet ambt van gewoon hoogieraar in de scheepsbouwkunde aan de Technische Hogeschool te Deift op 31 mei 1961 door [r.J. Gerritsma

RaTpportno. 70-P

Deift University ofTechnology

Ship Hydromechanics Laboratory Mekelweg2

2628 CD DELFT The Netherlands Phone 015 -786882

SCHEEPS'SNELHEID EN

SCHEEPSBEWEGINGEN

REDE

UITGESPROKEN BJ DE AAÑVAARDING VAN HET AMBT VAN GEWOON HOOG-LERAAR IN DE SCHEEPSBOUWKIJNDE

AAN DE TECHNISCHE HOGESCHOOL TE DELFT OP 31 MEL 1961

DOOR

Ir. _{J. GERRITSMA}

Mijne Heren Curatoren,

Me.vrouw en Mijne Heren Leden van de Senaat, Dames en Heren Lectoren en Leden van de

Wetenschappelijke Stai;

Dames en Heren van de Technische en Admini-

-stratieve A(delingen,

Dames en Heren Studenten,

en voorts Gij allen die door Uw aanwezigheid blijk geeft van Uw belangstelling,

Zeer geachte Toehoorders,

De sndheid van zeeschepen is in de loop der jaren geleidelijk groter geworden. Gedurende de laatste honderd jaar is de ge-middelde snelhèid van vrachtschepen voor droge lading toege-nomen van 7'/2 tot ongeveer 15 knopen.

De knoop, die de gebruikelijke maat is orn de :snelheid van een schip aan te gçven, stamt uit de tijd van de zeilvaart. De sneiheidsmeter, de log, bestond toen uit een driehoekig, plankje aan één der zijden zodanig verzwaard, dat het rechtstandig in het water zweefde. Dit plankje, over het achterschip uitgezet, ontrolde door zijn weerstand de loglijn, die voorzien was van een aantal knopen met een onderlinge .afstand van 47 voeten en 3 dùimen. De scheepssnelheid die correspondeerde met het passeren van twee opeenvolgende knopen in een tijdsbestek van

28 _{seconden, aangegeven döor een zandióper, noemde men de}

knoop en deze komt overeen met een sneiheid van 1,85 km per uur. Een scheepssnelheid van 15 knopen is zeker niet spectacu-lair al men deze vergelijkt met de sneiheid van andere middelen van vervoer, zoals auto's, tremen eri vliegtuigen, maar in corn-binatie niet de eveneens toegenomen afmetingen

van het

De gemiddelde lengte van het normale vrachtsdiip isthans tweemaal zo groot als honderd jaa.r geleden. Zij bedraagt

Onge-veer138m. De waterverplaatsing en het draagvermogenzijn tot omstrccks het vijivoudige gestegen,

Aanzienlijke afwijkingen van deze gemiddelden komen voor; er zijn vrachtschepen met een sneiheid van 22 knopen in de

.

vaart en er zijn ertsschepen gebouwd met een lengte van2.30m. De tendens naar grotere sneiheden en afmetingen blijkt nog steeds aanwezig, te zijn. Wij kunnen de vraag stellen, wat de -oorzaken zijn- van de gestadige groei van bet schip Daarbij

mag niet uit het oog verloren worden, dat de eigenschappen vari bet constructiemateriaal, het staal, ook vroeger geen em-stige hinderpa1 betekende voor bet bouwen van grote schepen. De ,,Great Eastern" een passagiersschip, dat in 1857 van Stapel hep, had reeds een lengte van 207 if. Djt schip was tweemaal

zo lang en de waterverplaatsing was vijfmaal zo groot als van enig schip dat ooit voor die tijd was gebouwd'; constructie en vormgéving van de romp waren een volledig succes.

Rentabiliteitsberekeriingen tonen over het algemeen aan, dat bet ecoromisch rendement van het vrachtvervoer stijgt als de afmetingen van hct schip toenemen, vooral wanneer deze ver-groting gepaard gaat met eçn hogere scheepssnelheid.

Voorspellingen in dit verband zijn moçilijk te geven, doordat wisselende economische factoren een rol spelen, doch de resul-taten van deze berekeningen zijn in jeder geval kwahitatief 'in overeenstemming met de gesignaleerde tendens.

De relatie tussen de almetingen van het schip en het econo-misch rendement blijkt bij tankschepen nog duidelijker tot uiti'ng te komen. Voor deze schepen die steeds dezelfde soort lading vervoeren op veelal vaste trajecten, is er een sterke daling te constateren in de transportkosten per ton lading per' miji als de scheepsgrootte toeneemt. In enkele gevallen leidde dit tot extreme almetingen, zoals bij de ,,,Universal Apollo", een tanker met een-lengte van274m, een breedte van 41 m en een

draag-vermogen van 106Ó00 ton.

De beschikbare d'ok- en havenfaciliteiten stellen in 't algemeen een grens aan de almetingen van schepen, Steeds is gebleken dat een vergroting van de havendiepte aanleiding gaf tot de bouw van grotere schepen, terwiji omgekeerd de waterbouwkundige bij' het' ontwerp van nieuwe havencomplexen thans rekening 'houdt met de toenemende scheepsgrootte.

'Er zijn verschillende oorzaken aan te wijzen voor de. toenê-ming van de scheepssne1heid. Vooral de vergroting van de scheepsiengte is een natuurlijke aanleiding orn de sneiheid even-cens te vergroten. Immers als de snelheidsgraad, dat is de ver-houding tussen de sneiheid en de vierkantswortel uit de lengte, dezelfde blij fr dan za! het aandeel van de golfweerstandten op-zichte van de totale weerstand van het schip, globaa! gezien, weinig veranderen. De hogere sneiheid zal in dat geval geen aanleiding geven tot radicile vormveranderingen.

-In de periode van 1860 tot. aan de tweede were!doorlog is de snelheidsgraad van het norma!e vrachtschip, s!echts weinig toegenornen. Blijkbaar resukeerde dç gekozen combinatie van lengte en sne!heid in cen economisch aanvaardbaar compromis, 66k bij toenemende grootte van het schip.

Ongeveer twintig jaar ge!eden steeg de snelheidsgraad vrij plotseling met ongeveer 2.5 à 30%. De geringere importantievan de brandstofkosten ten opzichte van de veel sterker gestegen bouw- en exp!oitatiekosten, de verbeterde concurrentiepositie van andere vervoermiddelen, de internationale concurrentie en in 't algemeen het hogere !evenstempo, zijn misschien enige factoren die hierop van inv!oed zija geweest.

1k ga nu. over tot bet bespreken van de gevolgen die de

ge-schetste .ontwikkeling heeft gehad voor de hydrodynamische vormgeving van het schip.

In de tijd van de zeilvaart was het ontwerp van de vorm een kwestie van ervaring en smaak. De resultaten dwingen ook nu nog de bewondering al van de vakrnan en de leek. Een goed voorbeeld daarvan zijn de 19e eeuwse theeclippers, waarvan de scheepsvorm cen hoge graad van perfectie bereikte. Deze sche-pen waren ongeveer 65 rn lang en berèikten onder gunstige

omstandigheden sneiheden van 16 tot' 18 knopen.

De invoering van de mechanische voortstuwing maakte al spoedig een betrouwbare schatting van het benodigde machine-vermogen noodzakelijk. Dit probleem werd urgenter naarmate de scheepsgrootte toenam.

In dit verband moet het pionierswerk van WILLIAM'FROUDE wor-den genoemd,diemet behulp van modeiproeven een vrij nauwkeu-rige bepaling van het benodigdevermogen kongeven. Hij begon zijn experimenten in 1872 met steun van de Enge!se Admiraliteit.

Froudé's methode vond spoedig navölging in andere landen met een scheepsbouwindustrie en zijn idee orn de totale wecr-stand van een varend schip in twee delen te splitsen, nl.de wrijvingsweerstand en de zogenaamde restweerstand, is nog steeds dé basiswaarop een groot deel van het werk in een scheeps-bouwkundig laboratorium steunt.

Van meet af aan was het modeionderzoek voornamelijk ge-richt op de prestatie van het schip in viak water. Het gedrag van het schip in golven kwam niet of nauwelijks aan bod. Een-uitzondèring bleek in dit opzicht te worden gemaakt voor de

slingerbeweging van bet schip. De toepassing van de zuiver mechanische voorstuwing ontroofde het schip van dedempende werking van de zeilen bij dwarsscheeps slingeren en dit was oor-zaak van minder goede eigenschappen op zee. Er ontstond enige belangstelling voor dit probleem, maar de invoering van kim-kielen was in vele gevallen een goede remedie tegen te grote slingéramplituden, waardoor de interesse weer verminderde.

Behalve het bepalen van sneiheid en vermogen werd ge-tracht dekwaliteit vande scheepsvorm - en in een later stadium de kwaiiteit van de combinatie scheepsvorm en voortstuwer

-e v-erb-et-er-en.

Dit experimentele modelonderzoek werd over 't algemeen weinig gesteund door zuiver theoretisch speurwerk. Empirische werkwijzen, zoal het beproeven van systematische vormvari-aties hebben echter in de loop derjaren geleid tot scheepsvormen die, aithans voor ceri niet te hoge snelheidsgraad en inviak water varend, nauwelijks voor verbetering vatbaar zijn.

Ook het onderzoek van scheepsschroeven volgde aanvankelijk dëzelfde ontwikkelingsgang, doch in cen later stadium is in ruimere mäte gebruik gemaakt van de reu1taten van

funda-menteel speurwerk.

Dé vergroting van de scheepsafmetingen heeft op zich zeif geen nieuwe hydrodynamische problemén geschapen; het modelonderzoek wordt in wezen niet beinvloed door de grootte van het prototype. Uiteraard zijn er we1 detailproblemen ont-staan, zoals door het volgende voorbeeld wordt gelliustreerd.

De grote tankschepen die thans gebruikelijk zijn,hebben ceri relatief lage sneiheid zodat vaak bijzonder volle scheepsvormen toegepast worden. Het grote vermogen:, dat nodig is orn deze schepen voort te stuwen, bijvoorbeeId 16000 pk tot 20.000 pk,.

wordt als regel door één schroef in stuwkracht omgezèt; Het sterk ongelijkmatige snelheidsveld _{ter plaatse van dé schrocf} als gevoig van het volle achterschip is daarbij vaak de oorzaak van sterke trihingen eri van cavitatieverschijnselen aan de schroefbladen.

De verhoging van dc gemiddelde scheepssnelheid is aanvan-kelijk geleidelijk ontstaan doch. vertoonde, zoals ik reeds

op-. merkte, cen twintigtal jaren geleden een sprongop-. Doch ook dit heeft geen aanleiding gegeven tot extreme vormverandeiitigen. De moderne vrachrschepen zijn we1 aanmerkelijk scherper dan voorheen, maar nog steeds is het aandeel van de golfweerstand betrekkelijk klein ten opzichte _{van de totale weerstand' van} het schip.

Bijzondere scheepsvormen zullen ontstaan als extreem hoge sneiheden worden gevraagd; degolfweerstand is dan een belang rijke factor. Het is niet waarschijnlijk dat de empirische werk-wijze van het modelonderzoek in dat geval snel tot een optimale vorm zal ieiden doordat de ervaring op dit gebied gering is. Mathematische oplossingen voor optimale scheepsvormen worden gezocht. Ondanks de noodzakelijke vereenvoudigende veronderstellingen lijkt het mogelijk, dat voor hoge snelheden de resultaten een kwalitatieve aanwijzing zullen _{geven voorhet} experimentele werk.

Als geheel gezien heeft het modelonderzoek van de scheeps-vorm in vlak water opmerkelijke resultaten geboekt. Het hydro-dynamische rendement van de combinatie schip en voortstuwer is sinds de invoering van het rnodelonderzoek met een factor 2

gestegen.

In het voorgaande is reeds ter sprake gekomen, dat de

ver-beteringen van de scheepsvorm in combinatie _{met de} voort-stuwer in hoofdzaak beoordeeld werden naar de eigenschappen in viak water,; eigenlijk is dat ook nu nog het geval. Is het nu juist orn aan te nemen, dat de optimale scheepsvorm in viak water dezeifde is als die in zeegang?

Zeegolven vero orzaken scheepsbewegingen en deze vergro ten de weerstand, met als gevolgdat de scheepssnelheid daalt. Boyen-dien kunnen de scheepsbewegingen aanleidinggeven tot kritieke nevenverschijnselen, zoals paaltjes pikken en het overnemen van teveel groen water, waardoor schade aan schip en lading

kan ontstaan. In dergelijke gevallen, die vooral voorkomen als het schip recht tcgcn wind en ice in vaart, is iiicn gCdWongcu (k sneiheid te reduceren, orn de bewegingen te verminderen. Deze vrijwillige snelheidsverrnindering kan ;belangrijk groter zijn dan die welke door de verhoogde weerstand zóu ontstaan. Op deze grond bestaat er twijiel of de optimal vorm in viak water ook

optimaal is in goiven. Uiteraard is dè zeegang niet op alle

Vehoging van dè scheepssnelheid is thans nauw verbonden met de 'kennis van de scheepsbewegingen. Bet ontwerpen van scheepsvormen, die 66k ônder diensromstandigheden optimaal zijn, is één 'van de vraagstukkcn, waarvoor dc scheepsbouwcr zich gesteld ziet.

De economische gevolgen van het snelheidsverlies door zee-gang voelde de reder en de vraag naar verbetering leidde tot een oplossing, die gebaseerd is op het ontwijken van de moeilijk-heden, namelijk de zogenaamde optimale routering. Hiermee wordt het volgende beoogd: indien de gezagvoerder beschikt over wind- en golfverwachtingen òver 1ogal lange tijd, bij-.

voorbeeld vijf dagen, en het vaartverlies van het schip in diverse voorkomende golfcondities bekend is, dan kan hij zijn route in samenwerking met specialisten aan de wal zó kiezen, dat de reis in een zo kort mogelijke tijd volbracht wordt. Een ander crite-rium is natuurlijk óok rnogelijk, bijvoorbeeld de route waarop de bewegingen en de versnellingen binnen bepaalde grenzen blij-ven; dit zou van belang kunnen zijn voorpassagiersschepen en schepçn, die kwetsbare lading vervoeren.

De vier- of vijfdaagse wind- en golfverwachtingen zijn een essentieel onderdeel van deze methodé, immers de scheeps-sneiheid is klein ten opzichte van de scheeps-sneiheid waarmee het weer en bet golfbeeld kunnen veranderer. Lang vooruit moet de

kéers van bet schip vastgesteld kunnen worden en idere dag wordt de voorspelling gecontroleerd en zonodig heriien. Het opstellen van een vijfdaagse zeegangsverwachting is gecompli-ceerd. Het steunt op de toegenomen kennis van het verband. tussen de wind en de zeegolven. Ook de waarnemingen van schepen, die in de omgevjng van de voorgenomen route varen,

worden gcbruikt. Het snelheidsverlies iñ zeegang kan men be-Pld1 (loor statistische analyse van reisrapporten of met I.xthulp van módelproeven in kunstmatig opgewekte gohen. Amen-kaanse proefnemingen met militaire transportschepen hebben aangetoond, dat door optimale routeririg op de.

Noord-Atlan-tische route een tijdwinst van io tot 14 uur te verkrijgen is, waardoor de gemiddelde dienstsneiheid 5 à 7 2 stijgt.

Overeenkomstige bcsparingcn zija bereikt op routes over de Stille Oceaan. De luchtvaant kent een dergelijke .werkwijze al sinds geruime tijd Het vhegtuig is ten opzichte van bet schip in een voordelige positie door zijn grotere sneiheid, waandoor de weersvenwachting zich slechts over enige uren behoeft uit te strekken en bovendien door de mogelijkheid orn ook in hoogte een voordelige koers te kiezen.

Bij de scheepvaart bevindt de optimale routering zieh nog in het .beginstadiurn. De toenemende kennis van zeegolven en van het gedrag van het schip in zeegang zullen de ontwikkeling van deze methode zeker ten goede komen.

Bebalve orn hun invloed op de dienstsnelheid van het schip zijn de scheepsbewegingen van belang, doordat zij voor een groot deel de mate van zeewaardigheid en van het comfort aan boord bepalen. De eisen, die men aan de zeewaardigheid stelt, zijn niet alle kwantitatief vast te stellen Een schip is zeewaardig te noernen als de schcepsrornp, de innichting, de uitrustirìg en de machine-installatie voldoende sterk en betrouwbaar zijn orn elke voorgenomen reis veilig tot een goed einde te kunnen brengen. Ook is het gewenst, dat het schip zoals de Engelsen zeggen ,seakrndly" is Bewegingsamplituden rnoeten binnen redehjke grenzen blijven, de bewegingen moeten soepel zijn zonder rukken of stoten, ook in ruw weer moeten de dekken begaanbaar blijven, en het schip moet onder alle omstandigheden goed be-stuurbaar zijn.

Kwantitatieve gegevens over wat toelaatbaar is en wat niet, zijn er weinig. Aan boord van passagiersschepen zijn incidentele onderzoekingen verricht naar de correlatie tussen het optreden van zeeziekte en de grootte van de versnellingen, orn één aspect te noemen, maar de resultaten zijn te summierom algemeen gel-dende cor dusies. te kunnen trekken; Soms zijn de eisen voor voldoende zeewaardigheid en voor een ,,goed zeeschip" - zoals

men de uitdrukking ,,sèakindly" wel vertaalt - een aanvulling 'op dkaar, somszijri zij tegenstrijdig. En kiassiek voorbecid wi1 1k U noemen. De eis van voldoende stabiliteit tegen kenteren, een veiigheidseis, kan soms een te grote aanvangsstabiiteit nodig maken Een te korte slingerperiode is het gevoig en er ontstaat eerí zogenaarnd , ,wreed' ' schip, dat het predicaat , ,sea-. kindly" niet verdient.

Het systematisch speurwerk op het gebied van de

scheeps-bewegingen begon ongeveer 10 tot 15 jaar -geleden. -Daarvóór

hebben enige onderzoekers, zoals K1ULOFF. en WEINBLUM zich

met de theorie van deze tak van de scheepsbouwkunde bezig ge-houden; ook zijn er modelexperimenten in kunstmatig opge-wekte golven uitgevoerd, doch een verdere systematische ont-wikkeling bleef achterwege.

De hogere scheepssnelhid, die de bewegingshinder vergroot, is een stimulans geweest orn de kennis van de zee-eigenschappen van het schip te vergroten.

Een logisch uitgangspunt is daarbij bet bestudern van zee-golven. Tot voor kort ontbrak cen wiskundige

beschrijvings-wijze van het onrege1matige steeds wisselende zee-opperviak en dat vormde vanzelfsprekend een ernstige hinderpaal bij het zeegangsonderzoek.

Op her gebied van de communicatie-middelenzijn in de jaren

1945-1950 cen aantal belangwekkende publikaties veschenerï

over de analyse van onregelmatig fluctuerende verschijnselen. P1rnsoN, ceri Amerikaans oceanograaf, en anderen, toonden aan dat de darbij:ontwikke1de methoden ook bruikbaar zijn orn het onregelmatige zee:oppervlak te beschrij:ven en te analyseren. Met behuip van een mathematisch-statistisch model waren zij; in staat vele eigenschappen van zeegang en deining op aan-nemelijke wijze te verklaren. Het zee-opperviak kan men zich opgebóuwd denken door de superpositie. van ceri groot aantal enkelvoudige golisystemen, onderling verschillend in voort-plantingsrichting, golfperiode en golfhoogte. De fase van elk

van deze samenstellende golfsystemen is geheel willekeurig ver-decid. Her energiespectrum van de golven naar richting en peri-ode kan dienen orn het aandeel yan elk van de enkelvoudige golfsystemen in het totaal te definieren.

Het schip kan ten aanzien van zijn bewegingen in eerste instantie opgevat worden als ceri lineair massa-veer systeem met

demping, zij bet ook dat de frequentie-afhankelijkheid van dit systecm tarnclijk gecompliccerd is. Uitcraard rnoctcn hicr de nodige restricties in acht genornen worden, maar als cerste aan-pak blijkt dit gedachteninodel toch zeer we! te voldoen. Dank zij deze lineaire of quasi lineaire karakteristieken kúnnen de be-wegingen van bet schip in onregelmatige golven voorspeld wor-den door de responsies op de enkelvoudige golfsystemen, die tezamen het golibeeld vormen, te superponeren. Een zinvolle statistische beschr.ijving is daardoor ook voor de. onregelmatige scheepsbewegingen mogelijk.

Het: theoretische en experimentele onderzoek van het gedrag van 'het schip in golven is door het verbeterde inzicht in onregel-matig fluctuerende verschijnselen sterk gestimuleerd, omdat 'nu ook de meer realistische omstandigheden bestudeerd kunnen

worden. '

-De toenemend'e belangstelling voor de scheepsbewegingen deed ai spoedig een aantai gespecialiseerde l'aboratori ontstaan. Eén der eerste was het zeegangslaboratorium van het Neder-lands Scheepsbouwkundig Proefstation te Wageningen. Soort-gelijke laboratoria zijn in de Verenigde Staten, Engeland, Rus-land en Japan aanwezig of in aanbouw en vele bestaande sleep-tanks vullèn hun' apparatuur aan met een golfmakerinstailatie.

Het experimçnteie onderzoek heck reeds aángetoond, dat het' genoemde superpositie-principe met goede. benadering geldig is voor enkele belangrijke bewegingen van het schip, zoals het stampen, bet dompen en tot op zekere 'hoogte voor 'het slinge-ren. Ook de weerstand en de voorstuwing bi j de vaart in golven kan men op soortgehjke wijze analyseren Systematische experi-menten zijn onderhanden orn de invloed van de vormcoëffi-cienten, de onderlinge verhoudingen van de hoofdafmetingen, de gewichtsverdèling en' de vorm van het voorschip op de be-wegingen van het schip in golven na te gaan.

In ruimere mate dan voorheen zorgt het zuiver theoretische werk voor de nodige aanwijzingen bij de modelexperimenten en in vele gevallen zij'n.de'berekende scheepsbewegingen reeds in goede overeenstemming met de resultaten van het model-onderzoek.

Metingen aan boord zijn een onmisbare schakel bij dit speur-werk: zij geven een inzicht in de uitwendige oms.tandigheden waaronder een schip vaart en de verschijnseien, die daarbij op-treden. De moderne meettechniek maakt 'bet mogelijk, veci van

de gewenste gegevens te verzamelen zoals: hocken, verplaat-si rigen, vcrsnellingcii, (Irtikken elizovoorts. Ecu. mocil ¡jklìeid blijft echter de meting van de zeegolven. Er is gebruik gemaakt van de mogelijkheid stereofoto's te maken van het omringende zeeoppervlak, maar de uitwerking is te kstbaar en vergt zóveel tij(I, dat een ruirne toepassing van (leze methode niet mogelijk is. Er zijn golfhoogtemeters geconstrueerd, die bet schip met zich meevoert, doch de betrouwbaarhejd daarvan is skchts bij zeer

lage sneiheden gewaarborgd.

-Volgens een andere methode maakt men gebruik van een golfboei, die de emeten golfhoogte draadloos aan bet schip doorgeeft. Voor vrachtschepen is het weer aan boord nemen van zo'n boci bezwaarlijk, orndatuit ecoornische overwegingen bet bcdrijf van bet schip niet gestoord mag worden. De Amen-kanen hebben daarorn een goedkope golfboei ontworpen, de

,,Splashnik" die, na zijn diensten te hebben bewezen, verder aan zijn lot overgelaten wòrdt.

Geheel nieuwe mogelijkheden biedt het onderzoek van scbeepstypen, die zicli kunnen onttrekken aan de invloed van bet golvende zeeoppervlak, waarbij in hoofdzaak aanzienlijk hogere sneiheden dan thans gebruikelijk of mogelijk, het dod zijn. Bij extreem hogesnelIìeden moet tevens een oplosinggevonden wor-den orn de golfweerstand, die bij bet conventionele scheepstype exponcntieel met de sneiheid toeneernt, binnen rede!ijkegrenzen te houden. Deze scheepstypen zullen van veel nut zijn voor bij-zondere dòeleinden, maar bet is te verwachten dateen reder die zich met massa vrachtvervoer bezighoudt, slechts beroepshalve belangstelling voor deze nieuwe typen aan de dag za! !eggen. Afgezien van enige uitzonderingen zijn het dan ook defen-sieve overwegingen, die thans1 vooral in de Verenigde Staten, een belangrijk deel van het 'hydrodynarnisch speurwerk OP nieuwe scheepstypen richten. De fantasie en de durf die dáarbij blijken, spreken tot de verbeelding, evenals de financièle offers die men zich gètroost.

Ten slotte laat ik een aantal van deze nieuwe voorstellen de revue passeren, zonder daarbij te suggereren, dat deze het alge-mene :bee!d van de scheepsbouwkunde in de naaste toekomst zullen beïnvloeden.

onclèr water neemt snel af. Bij voldoende dùikdiepte ondervindt een ondcrzecèr dan . ook weinig hinder van (le golven en de snelheidsbeperking als gevoig van de scheepsbewegingen heeft geen invloed meer. Ook de golven, die de ondereeér zell op-wekt, zijn te vcrwaarlozen als voldoende dicp gevarert wordt, zodar bij bet. opvoeren van de sne1hid de weerstand slechts ongeveer kwadratisch met de sneiheid toeneemt. De golfweer-standsbarrière die het opperviakteschip kent, is voor de onder-zeeër -niet aanwezig.

Het is dan ook op het eerste gezicht een aantrekkelijk voorstel, onderzeeèrs als vrachtschip te bouwer!i. Men is geneigd daarbij vooral aan onderzeese tankschepen te denken, doordat .grote laadhoofden, die bi j het laden en lossen van droge lading nodig zijn, bezwaren opleveren in verband met de waterdichte ai--sluiting en de sterkte van de constructie.

Het gebruik van kernenergie voor de voortstuwing heeft de rnogelijkheid geopend lange tijd onder water te varen, zoals de Arnerikaanse marine-onderzeeërs overtuigend - hebben aange-toond; het bedrijf behoeft niet .gestoord te worden door peno-dick contact zoeken met de atmosfeer.

Bij her hydrodynamische ontwerp is de scheepsbouwer ver-lost van een aantai traditionele problemen: de schroef werkt in een prachtigperipheriaal geli jkrnatig snelheidsveld, zodat bron van mogelijke trillingen ontbreekt, de grotere hydrosta-tische druk ter plaarse van de schroef onderdrukt de cavitatie-verschijnselen en de vorm van de onderzeeër kan uit het oog-punt van drukweerstand zo gunstig rnogelijk gekozen worden.

Er is natuurlijk een keerzijde aan de medaille. Voor de thans gebruikelijke oppervlakte-scheperi. is de goifweersrand relarief klein ten opzichte van de totale weerstand en de eliminatie ervan zou op zich zell nog geen grote winst betekenen. Integendeel, bij de thans gebruikelijke sneiheden vcroorzaakt het grotere natte opperviak van de ondérzeeër eer weerstand, die in totaal verge-lijkbaar is met die van het normale opperviakteschip. Slechts bij hogere snelheden gaat de onderzeeër winnen, aithans indien de dwarsdoorsnede zo gunstig mogelijk, namelijk cirkelvormig, gekozen is

De grotere onderzeeërs, overeenkomend met hedendaagse tankers, hebben in beladen toestand bij een cirkelvormige dwars-doorsnede een te grote diepgang orn bestaande havens aan te

kunnén doen en ook zou het dokken moeiiijkheden geven. Bij ecii andere, bijvoorbcckl cllipsvormige (lwdrsdoorsnedc kan (le diépgangkleiner zijn, maar de toename van de weerstand door de minder gunstige vorm is dan zodanig, dat dc onderzeeér tôt sneiheden van 2.5 à 30 knopen in 't nadeel is, zeus indien wij de weerstand van bet opperviakteschip een gemiddelde toeslag voor siecht weer toekennen.

Volgens een Engelse studie over dit soort schepen ziet het er na-tr nit, dat slechts voor sndheden hoger dan 25 a 30 knopen de vrachtonderzeeër zin zou kunnen hebben; Voorlopig l)lijkCIl echter deze snel'hedén voor de vrachtvaart onnodig hoog en de hogere kosten van het schip en van de kernenergie-installatie, en de hogere bedrijfskosten zullen een commerciële toepassing van dit scheepstype bemoeilijken. Het is echter rnogelijk, dat uit defensieve overwegingen dergelijke vrachtonderzeeérs ge-bouwd zullen worden.

Een ander type waarbij de golfweerstand nagenoeg geelimi-neerd wordt en waarbij men minder last kan ondervinden van de scheepsbewegingen, is cte draagvleugelboot.. De opdrijvende kracht wordt bij dit type verkregen door de lift van een draag-vleugelsysteem, dat onder de eigenh;ke romp is bevestigd Bij voldoend hoge snelheid wordt de scheepsroinp uit het water ge-heven en de daardoor drastisch vermindèrde weerstand maakt het mogelijk relatief hoge sneiheden te-bereiken met een niet te groot machinevermogen.

Draagvleugelboten worden thans met succes gebruikt voor het passagiersvervoer over kleine afstanden, zoals op de routes VenetiéTriëst, NapelsCapri en op de Wolga. Het zijn veelal kleine schepen met een waterverplaatsing van ongeveer 60 ton en een sneiheid van 40 tot 50 knopen.

Ook hier is een ontwikkeling naar grotere afmetingen en ho-gere-snel'heden te constateren. Men zoekt naar methoden orn de bewegingeri in zeegang te reduceren. Hogere sneiheden, bij-voorbeeld 70 tot ï00 knopen veroorzaken cavitatieverschijnseln aan het draagvleugelsysteern en deze kunnen aanleiding geven tot instabiele stromingstoestanden, die niet gewenst zijn. Super-caviterende profielen blijken zich in dat opzicht stabieler te ge-dragen.en detoepassing daarvan is het onderwerp van uitgebréid speurwerk, zowel theoretisch als experimenteel.

De hogere sneiheid heeft tevens tot gevoig, dat de ontmoe tingsfrequentic van dc zecgolven sterk toenccmt; dc bcwcgings-amplituden moeten daarom gereduceerd worden omdat anders de versnellingen in verband met de constructie en het comfort tot ontoelaatbare waarden stijgen. Regelbare insteihoeken van de draagvleugels of regelbare flappen, gecommandeerd door een regelsysteem kunnen bewerkstelligen dat de draagvleugels door de golven snijden in plaats van 'het golvende opperviak min of

meer te volgen, hetgeen de bewegingen zai beperken.

In 't algemeen gesproken blijkt de draagvleugelboor een ge-schikt type voór snel vervoer over betrekkelijk korte aistanden. Sneiheden tot loo knópen gecoinbineerd met een waterver-plaatsing van ongeveer 100 ton lijken voorlopig de grenzen van het bereikbare

Als laatste voorbeeld een geheel nieuw'.type, namelijk de lucht-kussenvaartuigen of de Ground Effect Machines, zoals ze inter-nationaal bekend staan. Het zijn vervoermiddelen die zich voort-bewegen op een luchtkussen dat tussen romp en wateropperviak in stand gehouden wordt. We kunnen de vraag stellen, of dit nog scheperi zijn; ook boyen het vaste land kunnçn zij opereren, terwiji het voortbewegen in lücht doet denken aan vliegen. Het indirecte contact met een opperviak, hetzij water hetzij vaste grond is echter een essentièle voorwaarde voor dit type. Zolang het wateropperviak een rol speck, beschouwt de scheepsbouw-kunde de luchtkusseriboot als behórend tot zijn werkterrein. De voordelen van de luchtkussenboot zijn: de reductie van de wrijvings- en de goliweerstand, waardoor in principe hoge snel-heden bereikbaar zijn en de kleinere responsie op zeegolven dan bij conventionele zeeschepen hetgeval is. Het amfibische karak-ter kan voor speciale doeleinden, zoals maritieme operaties, zijn nut hebben.

:Het luchtkussen kan op vele manieren tot stand gebracht worden. Een afsluiting aan de omtrek van de romp door middel van een lucht- of watergordijri, scheggen en dergelijke moet de lekverliezen beperken orn eeñ redelijk rendement te kunnen garanderen.

Deconstructie van de romp moet licht zijn, maar de mogelijk-heid van een noodlanding op het zeeoppervlak bij hoge sneimogelijk-heid stck weer hoge eisen aan de sterkte van de constructie.

Voort-stuwing stabiliteit en koersbestendigheid vormen evenzo vele problenien.

Voorlopige schattingen van het gewicht, het vermogen, de hoeveelheidbrandstof en de nuttige last doen vermoeden, dat ook hier de afmetingen en de sneiheden beperkt zijn, en wel tot ongeveerdezcllde waarcicn als voor dc diaagvlcugclboten gelden. Dames en Heren,

De scheepshydrodynamica heeft een .belangrijke bijdrage ge-leverd tot de ontwikkeling van de vorm van her schip. De nicuwe onderzoekingen op het gebied van de scheepsbewegingen en in 't aigemeen de grotere aandacht die besteed wordt aan in-stationnaire verschijnsëlen, hebben de empirische werkwijzen, die 66k het scheepsbouwkundige speurwerk min öf meer ken-merkten, in vele gevallen veranderd en meer wetenschappelijke methoden hebben hun intrede gedaan.

hi binnen- en buiteriland is het theoretische en her experimen-tele onderzoek in de Iaatste jaren sterk uitgebreid. Deze vergrote inspanning za! ongetwijfeld de prestaties van bet normale vrachtschip ten goede komen en de ontwikkeling van nieuwe scheepstypen steunen en stimuleren.

Het stemt tot grote voldoening dat onze Technische Hoge. school sinds enige jaren de beschikking heeft overeen bijzonder goed geoutilleerd Scheepsbouwkundig Laboratorium, dat zeker een bijdrage kan leyeren tot een vergroting van onze kennis op

het gebied van de Sçheepshydrodynamica. Zeer geachte Toehoorders,

Aan Hare Majesteit de Konmgin, Wie het heeft behaagd mij te benoemen tot hoogleraar aan deze Technische Hogeschool, ben ik eerbiedige dànk verschulcligd.

Mijne Heren Guratoren

Gaarne betuig ik U mijn oprechte datík voor het feit dat U mij heeft voorgedragen voor her ambt van hoogleraar in de Scheepsbouwkunde. 1k hoop dat U mijn verzekering wilt vaarden, dat mijn beste krachten gewijd zullen zijn aan de taak, die mij is opgelegd.

Me.vrouw en Mi/ne Heren Hoogi eraren,

1k beschouw bet als een groot voorrecht, U in 't ver voig als collega's te mogen beschouwen. Enigen van U zijn rnijn leer-meesters geweest en anderen mag ik reeds tot mijn vrienden rekenen. De steun en de goede raad, die ik tot dusver bij mijn werk in het Laboratorii.im voor Scheepsbouwkunde van U heb

ontvangen, geven .mij het vertrouwen, dat ik ook in mijn

nieuwe functie op Uw bijstand en advies mag rekenen..

Mi/ne Heren Leden van de Afdeling Sçheepsbouwkunde en Vliegtuigbouwkunde,:

Het toetreden tot Uw Aideling orn onderwijs te geven in de Scheepsbouwkunde ste1 ik zeer op prijs. Met Uw medewerking hoop ik het rnijne ertoe bij te dragen orn het. hoge peu van de opleiding tot Scheepsbouwkundig Ingenieur te handhaven. Hooggeleerde Bonebakker, Hooggeleerde Jaeger,

Ongeveer 12 jaar geleden had ik het genoegen orn onder Uw leiding, Hooggeleerde BONEBAKKR, ccii begin te maken met rnijn werkzaamheden op het gebied van de reisanalyse van zee-schepen De vriendelijke wijze waarop U rnijn eerste schreden op bet pad van bet scheepsbouwkundig spurwerk hebt geleid, zal mij steeds bijblijven, evenals Uw warme belangstellung voor het persoonlijk we! en wee van Uw rnedèwerkers.

De bouw en inrichting van bet nieuwe Laboratorium voor Scheepsbouwkunde, Hoogge!eerde JAEGER, waren in de laatste jaren de oorzaak vaneen zeer intensieve samenwerking met Uw persoon. Uw grote werkkracht en doorzettingsvermogen, Uw enthousiasme voor alle facetten van de Scheepsbouwkunde heb ik ten zeerste bewonderd en gewaardeerd. Naast het vele op vakgebied heb ik van U beiden geleerd, dat een voorname eis. voor cen vruchtbare samenwerking op wetenschappelijk gebied bestaat uit het scheppen en handhaven van goede menselijke verhoudingen.

Dat sterkt mij in het besef, dat ik in mijn nieuwe fuñctie steeds zal kunnen rekenen op. Uw vriendschappelijke en des-kundige raad.

Hooggeleerde Van Lammeren,

Voortbouwend: op bet werk yan Uw voorganger TRoosT. heeft het Nederlandsch Scheepsbouwkundig Proefstation te Wageningen onder Uw leiding een indrukwekkende bijdrage geleverd tot de ontwikkeling vañ de scheepshydrodynamica. Een bijdrage, die geheel in overeensteinming is met de eervolle plaats die Nederland in de nj der scheepsbouwende landen

in-neemt. . .

1k ben U zeer-erkentelijk voor de deskundige huip en de ad-viezen die ik van U en Uw medewerkers bij het werk in onze Sleeptank mocht Óntvangen en ik spreek de hoop uit, dat de prettigç samenwerking tussen onze beide Laboratoria zal voort-duren.

Mijne Heren Studenten in de Schéepsbouwkunde,

Het yak Scheepsbouwkunde dat. U gekozen hebt, staat bekend als moeilijk en de studie tot Scheepsbouwkundig Ingenieur vergt vele jaren, zoals de statistieken uitwijzen. Dit heeft U echter niet afgeschrikt. U voelt zich blijkbaar aangetrokken tot deze tech-nische wetenschap die zoveel boeiende aspecten heeft.

1k hoop. crin te slagen Uw belangstelling leveñdig te houden en Uw kennis van her theoretische dee! van ons yak te ver-groten en te verdiepen..

U.w kleine aantal' maakt een intensief persoonlijk contact mogelijk, zoals mij de laatste jaren is gebleken. Aanvaardt U mijn verzekering, dat ik dit contact op prijs ste! en dat ik U. graag behuipzaam za! zijn orn moeiijkheden op te lossen.