Einige arbeiten des institutes für theorie des schiffes auf dem gebiet der schiffsstabilität im rahmen der entwicklung diese fachgebietes in den letzten jahren

Einige Arbeiten des Institus für Theorie des Schiffes auf (1cm Gebiet

der Schifrsstabulitut im Rahmen der Entwicklung

dieses Fachgebietes in den letzten Jahren'

.us deni Instittit. fur Tlioorje des Sehiffos an (br Universitut RosIoek. 1)irekior IrnI. F)ipl-Ing. K. T/i. J3raun

Von Prof. Dipl.-Jng. K. Tb. Bra on, Rostoek

Es is( ,ilcht dcr Zu'eelC n ecbxtehe uder AnsJuliru nqen, bore its beL'a n ole Taisuc/o' o ie,fcì/w/e, or/er

aneinander,ureiI,ei,. sonc/er,, es solicit ciniqe Arbelien und Erkeri lit/sm' des InsIit.tdcs wederen Poe/i

-kreisen bekannigenac/ut uod dabei in den gegeti wdrliyen lVissensiorirl dieses Gebleics esngeoI?lrtct werde,r.

wobet - wo es mbgle/t ersc/te?nt - iene S'lam1pnn1-te Iiera?,.eisICi!ei ers tie/it nurd. 1)/c Unteririgert be,Zie/,en SIC/i itwilt cli!! Eiozei!aUe.

J)ie tniangsstabiIitiit alit It riterluiti

Die AnfangsstiibilitiitAJj(/ an slob ist keiri Ma13 lu, das

Stahilitidsx'oi-halten cones Seltjffc's. sondern sin1 muLl stcts

in Ziisamntenhang mit cler Zusatzstahilitiit zrl (Mi2Vp)

betiwhtct werden, wodu reb (lie trecke voim* Ge

wichts-sehworpunkt his sum Extueuiialputnkt B (M )- zi max) [j (Bud I) in den Ilrennpunkt der Betrachtung riickt. Xeh ntm ('let, Japaniseller Auffassung z. B. hat Jl,T?I lihorhaupt

kejjit'n EinultiIi aid din Sieherhei des Scliiffes [1], sofern

tii Iledingungon u,s Tafel 1 (3. Zoibe), die atd cinc

Fort-fiihi'ung ncr von Ru/ioTa [2] furCmln aufgestelIt cmi

Forde-rung Iiinauislamifen, eif,tilt sind. MuG hat jedoch erheb-lichen Einflimll auf (las Verhalten des Seltiffes: 1st es '/,tl goring, so können horcits kicine Momotilt' (Winddrulcic Hiuberlegen ii. ii.) grol3e Xeigiingswinkel hewirken; ist es so gm13. so sind die Schiffsbewegungen bei'cjts boi

go-l'ingeni

Seegang hart. (Diese Uberstabilität wird

he-kamintlic'h von don Besat-sungen vicIfach als ,,zu geringe"

Stahilitbt auisgclegt. was auch Traung r3] hervorhu'bt.)

Ilauiiihche Beliandlung des Stabllititsproblenis

Bisher ist das Stahilitdtsproblem fast aussehlmefilich

zwoiclimcnsional behandclt worden, ohwohl es sich 11111em

raumliches Problem handelt. Man war tinci ist aber der

Mcinung, dalI die zweidintensionale Behandlung aus-reichend soi. Von den Sleinen [4] hat erstinalig bereits

vor .Jahrzehnten auf die Notwendigkeit ciner rauiinlichen

l) Erweiterte FaeMulng elites VorIrages, gelalti'n in Ilostoek anISOlieli tier OiIsr'ewociie 1051). ciiiI Jell I 1155.

'1's/rI / Linige Stall ItS I Mvorsehrifteii 1.W. A lirretingdn CII $OICIII'Il,

1 Ilislierige Voreclirilten (1948)

) (irdLic des Ilebelarms bet dent angegebenen Winkel

SchllTbautechik 10 2/1900 /azen/risch EvoIuf hurt £' Selinittpunkt Auiftrielrs-\lastaelmse fluid I Anfamig,t,ililitjit ,mmi,l h

Behandlung, zumindcstc'ns In gewissen FiilIen. ii logo-wieson unci gezcigt, dali cm zmsijtzlelics G it'rnlonlu'nt

alit-treten mull, sohald (las krangendn' MOlnent fliult

et,k-recht stir MittsclufTsebene gcrit-htet ist. Die .,klassis"l,' Darstellung" (l3ild 2) zeigt den Schnittpiinkt von

tricbsrichtung mind Mittscliiffschene oder von Mastacli,,

und Montenteneheite des Aiiftt'iebsmoments.

In der

ebenen Darstellung ist das em utnd dei'sell,i' Pimnki . hei

raunnlicher Betrachtungswcise handelt cit sieli jeiloch tiii, zwei windsehiefo Gerade (Mastachsc iutl Aufi rich). deren Ahstant (1cm Hebelarrn dc's Giem'moineritcs eflts]W1c}it

l3ilder 3 tin(l 4 Zeigen diese Verhiiltniisse an Hand des Vi'lc.

torentriodells, (las zur Verdt'utlichumng der Vei'Iiiilt nisru' im Zusammenhang ntit einer Diplomarheit. die die

Vnter-Jlild 3 Vektorenrnodell fil.r räumn]iciie StabiljtitsveriiSltnisse In Eichtung tier Monicntenebcne gesehsn (Anti,.: Fakultilt)

(;7

Register den I

Ud88R1) 90 (10 30

Itaitola 60 35 0,08 bei_"max'

0,2(1 _j 90 hdchsteiis 0,14 ) 20 alter hel 40' Vrulai,al,e 55 25 0,08 he! höclistens alter ltd 40' Seliwedisehe Marine 70 limit iscite \larii,mj 50 51(111' t,zw. Land .Iltor Unifang der Ilebelarntkttrvc normal "max liiiIi (1(51(115 bei hull' (leatens iTIifl dert,-ns Oj _[till [°J [ml [°J 1)SR IC 60 (10 (1.25 in

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&ia0scthse

012

RL Be:eqsochse _.1 0

Ii

4 6 hI WL-Shwe,pun abs

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/,

IilM4 Vektortiniodell f Or rlurnlie1ie StahilitAtsverlii tnisss, eliräge

Selten-anslcht (Anfn.: I'eki,ltiL()

lagen von dei Stei cn zusannnenfnl3tc und - auf seine

Anregung hin -- in cm anderes Raumsystom transfor.

niiert.c [101], hergestelit vurde. Da13 (lerartigo Gierino. monte audi jim Bordhetrieb bcobachtet werden konnten,.

geht. aus mehreren Literaturstellen [5]; [6] einwandfrei ii ervor.

3. (iaiiigkeit und Zeltbedarf elnitrer Stabilitätsreelinungen U bcr (liesen Fragonkomplex wurde bereits mehrfaeh berichtet [7]; [8]. Es suI3 auf den grundsdtzlichen Unter-seltied in der (enauigkoitsfrago beL kicinen und 1)01

grol3en Sehiffen 1iinge' iesen werden: Die Abweichttngen sind hoi kleinen Schiffen absoltit, und ('1st recht in

Pro-zenten, vielgrof3er, und manche Verfabren. (lie bei Idoinen

Sehiffen grunclsätzlieh abgclehnt wercien tnüssen,

Cr-scheinen demzufolde bei grolieren Schiffen initunter noch tragbar [1021.

Cnnz uligemein niüssen für cilo bokannten

EJngenauig-keileti bet gt'öf3eren Neigungswinkeln vor aliens vorzerrto

\Vasserlinienformen verantwortlich gemacht wcrden, zu-inal tlann wenn die Neigungsebono Soito Deck oder den

Hotlen schne;det (Bud 5): I)io Konturen entarten,

or-muon Kniekstellen und Unregclmäl3igkeiten [102]. Fehierhafte Hebelarmkiirvon sind aber niclit nor Fol-gem von Reehenfehiern, sondern könnon ehensogut aus

unrichtigen Krdngungsversuehen (falsehor MG-Wert!)

tesultieren, was vor allem für die WTerftpraxis gilt. i)io institiits-t5ntorsud1Imtntcn hehandeire nur Fehier, die aus tiern Forrnanteii (d. h. aus (loin Bereclinungsverfahron) herrbhren.

l3eztigiich dc'r Kurzvcrfahi'cn ist-, neben dent Vorfahren

von If. chuitz (Tafel 2) dasjenige von Ima uncllVaanabe heknrintgeworderi [1];

[23]; [103], das die h- wie die

14 16 161920 YL

Bitt? I Entarte(c" Wasserlinien

a flier soil eczeie( werden. zu welehen Formeri die WLp entarten

mid w!e groLi die 1I'L-Scliwcrpnnktsahst0nde von der Bezugskaote werden.

1' DIrect BUd soil veransehauliclien, daB dcii AnfniaCc mit wcchseln-(tern Vorzeichen erehorm. ii'enn die Bezugsachse in die NOhe der

SCIIWCTiCbSC gsiegt wird.

c-Kurve in Form ciner Reihonontwickluug lirzfristig

liefert (Tafel 3). Duruher hinaits ergibt es \Verte für die

Koord match p und n des Verdrangungsschwerpunktes file 90°. Die Gleichungen ergeben mitgonauen Ordinaton-des Vet'tlrii.ngtangsscliwermnktes F atisgozeiclirmete

Er-gebn isso ; hei \Terw'ond thug übet'schiügig bereehnetor

Ver-driitittngssch'tvci1ntnkte 10D0 ('tvozsI uiu'h dli' (iloiehiinL.O'n

von Jniai ziiliion) siil die EI'gei)nh45e iititi't'ehit'dIic}t. ohno dine best jut tnt o Ten<Ienz erkennon itt iasseii. Dot

Zoitauifwnnd 30 Silt If hotT'mLt etwa /,Wi'I Sti muon 1 \vrlaliretm stilt Ilium/i Se/i ,iIO

x y KWL

I

F x

h. Zti \erglciehs- (tilt Xontrollaweckeii:

-:

WL9O

WL5 KWL

n -

- a,

_{Koordinaten aus der Stat litiitsrenhnnng riacti} P ' K ri/ow (für ç 90°)

Tlefgang - flohejilage des Verdrunguugs-Q

4. Einbcziehung der Aulbituten in die Stabilitiitsreehnung Verteilt man, hoi Antendung des Krilowschcn Vcr-fahrens, den Inhalt von Trunks gloichnidl3ig ubor das

Hauptdeck, so mdsson sich Ungonetuigkeitcn ergebon, da

5-tiililitittceiitiik tO 2/19(10 y

ii) X-Aehsc: ?ihitte Scimiff Ii

p -F?? Y-Aehse:Seiikreciiie alt lIttle Mehiti darn Verdr..(J. / O'\

i'

I p

2p1' 1---,);

U - ' l\2JJ

3? Get. Raitmi ihalt his Oberih-t-k

(1 f

1'L (7' + I') flaunmintialt zwisclien IVL in Billie 3/111(1 Oberdeck / Frethord ± _{\Vasserlintenflhcitc In )lhlie ii}

Errechnniig (icr Jiehetarme tier statischen Stabilitlit

MEit

1<

-ill, 0,269MFO,259F0

0,0 (p a) -- 0,5 (it F??) 11,0= 1,766 (p a) - Is,, 4- 1,3416 h,,

h0 - (1,48 (p - it).I -I- 0,735p-I- ni_{) --I} 0,707 (ii- PU)

-h0. = 0,866(p - F??) /i, =O.5p - o,sssMi'., + 0,860it,, p+2i

2 0,2&9pO,tlC8MF., + 0.900/i,,

ii., =

nOF

Oerdeck V

Xoord uaten des VcrdrtlngungssclIwerpunkte F,,: /6

1'''

3 3 a'' --i-l- 2 _{/ /'} -v-'

1.-6 Li ( '1' ₆

3'

a' Ii- / - - -1130 + M

_---)

siii 9,

--- taii' gilt flu', solaiigc weuler Seite Deck clii-, noel, die Kiiiiii, :1 iIstaIk'i it

,illycmeine (field, 'seen:

1 ii + 1", MJ', ± Fe M110

1", 2,26x ± 1,03I1x--2,35ii x

I", -2,13 a' - 0,2623 x' 4- 1,45424? -I- ('Os S I", - 1)134 a'- 0,7879a" -I- 0,9380 .r' -- ccc a' 1", cos a'

I, 1 - 1,13 a" - 0,3437 i' + 0.lcii5 .i:' / 1,00 a" + 0,0874 a;' - 0.3636 a" - ciii a'

1 .---1 -f 0,07a,' 4 0,2626x'-li,2345x' -i-cilia' I, '-' 1 - ciii

dio Selinittpuiikc (let' joweiligen \VLL mit dciii Uini'i13

eatweder 'itt grol3c otler zu gel'inge WTcrtc ergeben (Bud 6), ,%'flii $i('h '/,uj Intl Ii (l('fl (lriI,ten T'ol.enzon dcc

}3i'eitoiiti'ág-liCitsInoIiiCllte stai'k auswirkt. ,i.iif Anregiiaig von Upa/il

ii eden (ltihel' _{iielirci'e Vcrfahi'cii iintei'snclit. ii nd dercn}

Ei'gchnissc eiiiiuidcr gegenubei'geste]lt [104]

Fall a : l"liichc'iiioäI)iger Ausgleic.h dci' AufL'aiit en über

die Schiffshi'eito

1"all a1: idcllcillI)ai3igcr Ausgicich cier Aufbauten ilier

die Lukeribreite

I?all b : Clic1iiiU3ige Vortpili zig tier Aizfbautcn auf

Deck (Einehnung)

Full C: Sektionstcilungen: Back / Mittclsektion / I'oop

Fall C1: 2-4-3-Tselicbysclieff-Spanto; Luke-ninhalt uber i)eckshreit-o verteilt

-- -- iimri/J des ilbi'r die

ec/leDecksbre//e

eerie/I/en 1?'unks

eIiiIll,iiiil,'&'liiiik 10 2/ 660

'J'u/(i 3 1'iirz-Verlahreii mcli IinaiUlmd Jla(,m,,iibe

at

92 (lton'ninatl)

Taièl der Zalilejiwerte fir I", F, iiiidj, ._{- I,}

.111W 6

\'erfiiisciiuzimg der Ergebnicse duirch AuiflOsiing (icr Aiifbaut,en

].u'iill C2: 2-4-:3-i'schebyscl1off-1)ai1to; Lukciiinhalt über

Lukenbreite vc'rteilt

Fail c3. 2-4-4 -Tsehchyscheff- Spante; Lu icci jinlial t, uber Lukcnbreite verteilt

]j'all C2: 2-ii-2-Tiuc'hehyseheff- Spatito; Lukeninlialt (Thee

Lukeiibreite veiL out.

Die 1"dlle a ( Bud 7), b 1111(1 C1 bci'iedigtcn I1iCIlt; cz klinnlo

alien ful is zu Ubei'sch1m i.srccli liii ngeri lierangezogen

wet'-den. Die Fitilo e his c,1 (e'., ,_ - Bud 8) sc'linitt ('11ii rn best cii

ab : Die lange Mittelsekt inn hc'notigt funf (inindestens

aber viet') 'i'schebyschcff- Spuni o. infolge dcc \T'rt eiliuig

des Lukeninhalls ist- die Steigci'uzig dcc C.enauigkeit alice-dings nur his 'iii cinel' gewissen Gi'cn-zc niiiglieli. Die Zali(

der Tschehvschcff- Spante in (let' Back- und Po pseki on

hat sich der jew-cils vni'handeneri Lange (icI'.'o'ihen ito-ill-passcn : Kui",,e Back zwei. 1(irigci'e Back tlrci Spantt' ; Poop

nundc'stens dcci Spante, da bier U- forniigcr Spantvt'i'lauf, dci' bercits bei kleinen Neiguiigswinkeln wirksair, wii'd,

13 1W 7 Jtereclmnimjignlil1 a'': Tscliebyochetf'Teiluiig thor lii; voile eIntNSnge_ 1)ns Jlauzptdeck 1st, zwisclicn Back und l'sop miii, :31(1 liii,, crliiil,t (Vu-r-teilung ,lci Luikcninliaitu'c). Sjit. 8 1st uni msgu'saIIi 640 mlii ertiOl it,

Spt, 3 urn 770 mlii niedriger (Flihclienaumcglcieli: 1", --- 1",.; in 43,50 iii Telling: 0; ± 3,652111; ± 11,501 ni;

+ 13,072 iii; ± 19,827 in von L/,

11151 S Berecliiiungsiall ,,c,'' Tccliebvscl ieti-Ti'i lung iiitim-cl Bercielmem,,

This lLmiuptdcek let zwiccliu'ui ilacit imd Poop in Lukenl,reile (4,80ii,)

hill565 inn ertidlit (Vcrte(lmmng des Lmikcnimmlia1tie) 11,16 in Teilmmiig :4- 1,047 iii; 4- 4,434 in von = 26,95 III ± 2,582 iii; -I- 10,709 am von i,,,

1.,, 5,31) mu ± 1,556 ii von L,,,

I )a v-icr Spante eiiu' Vei'se}ilechtei'urtg tier Ergeln iicse

bi' ingen , U iii'ftea dcc S pant e illi alige It it' neil get iuice'i i.

Sofern ilas Tntcx'gi'ationsintervail jim, Bei'eie}i vi'n .,eite

Deck tuucht ciii'' bzw. ,, Kjniimm tanelit ails'' 5 nielit

(thee-iehi'citet-, durfen Ergebnisse ci'Viit'tCt werdeit, the ieii'

,Jenigen gutel' Stahilitatsvci'fahi'c'n gleic'ii'n,

Sehr gUnst.ig gestaltet sich ds vi ni

Up-i/il vi

ii'ge-schlageno Rechiittngsvez'fahi'en [Ill). las 11121' mmlii ;ou','

Tciluitg rechnet urid cije iiiiti'rseiih'dlieln'n liii 'r ,iIi' inittels i'ines Rodnktionsraktoi's a' t'i-fai3u - flit' Ree1mii,mni,

wii'd vescntlieh Ubei'siclitliclic'r mmnui snout w'iiicu'i' i-hl'i'-anfallig ; etwa ciii Drittel des AI'i)l'itsmumrwalllis hii(3;

einSpai'elm.

Bci den Vcu'fa}mren Ca bis c4 niinmt (lie Felm]ergi'oI3c hut

wachscndeni Tiefgang ab, tin des Bz'eitentrdghi'itsiiiutnment n icht in dcmselhcn Mu13 wie die Vei'drdngcmng zunun limit,

soinit M,jE mit waehsendcin Tielgatig klciner wird, wets ja aus jedeiri ]orznkurveziblatt zu erschen ist

-Die auitti'etenclen Fehlei' oritstehcri sowohl dutch iii,'

\"erteiiting des T_uJenirilialts als audi (ihll'C}l zit gi' Lie

Integrationsintci'vadle. Infolge dcc V,u'iat 1011 (ICV lML1&t

-zahi wild der Bereich des Eintauchens vote Scite Deck

und derjenige der Lukon einmal

hessei' uund einmal

schlechter erfai3t, und zwar untei'sehiet'llich bei den em-zelnen Verch'angungen und Verfahren. Dementsprechend

GO 15 30° 450 600 750 ₉₀₀ 1' 0 + 0781)4 + 1,2685 + 1,1275 + 0,6200 0 1", 0 - 0,3483 - 0,4231 - 0,1124 4- 0,4164 + 1 I", i', 1- (1,0090+ 0,2588 - 0,4335 + 0,5000 - 0.8481) + 0,7071 - 1,0207 ± 0,8)160 - 1,031)7 + 0.0659 - 1+ 1 / ci 4- 0,0750 + (1,3607 + 0,6851 + 0,9162 4- 1 / 0 - 0,0350 - 0,14)11 ---0,2227 - 0,1859 0 I, 4- (1,0006 --0,037(1 4- 0,11341 + (1,1 340 - 0,2117 4- 021)29 - 0,4607 -1- 0,5000 - 0,7328 + 0,7412

-1

± I T it

Zh

-zi2

ist bi ejiltul \'etfahren ckr Folder hei

Eintaiichen Von

s-'ite i)&'ck get-inger (10(1 till Litkonhereieh 110)1301'als beitn

tincleriti

)ic iit isoit-Teiking ist 11 icr, wie stets, geflailel tils diejenige nacli Tseliebyseheff. I)tireh ents1irechend feinete

tntrtiilitng ties

'ie}ii1fsknrsrs 1(ftlifl titan <his I ntegru-onsi it c'rVO II tt ilen ein-zelnen Berci(hei t ycrklei oem jind

<lantit ti 2111111 Fallen cii beSS('t'(it iig1ltt1iS i9'!t1e11('i.

. _'tjnoottrek ricit. iter ' - Itiirven ititit ver4chiedene itofltrk t11

tnot,ciiehheite n

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Ilittitlitit

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Rti(! iii kiss zu zielten. () hal)efl z. B. Tankschiffc cite.'

steil itiluele zh-l'ur\'e

( Fi1d9, lriks), viiliieniI (lieSO I let iii r', leti Ertt(l tsch ffen \('tteflt litli flneitr veplduft

11, i.4hts). .t\tIilert ilit' -h.urve plOtzlieh ihre

Rich-ttnt. so hniidelt es sich -- falls kein Febler vorliegt

n t Wt'( icr iii i inen ongewitiitt I ch gritI3en Kiti it urad its

ilild , rerhts) oiler tint <lie Einheziehung von Aitfbauteti

in lie ttthilitatsreehnittig (BUd 10). Di' Bedingutn. (laO

die Z- Ki rye die :,1-Kitrve in deren Ext reinpunkten '4Cliflei(Iet i.ilt. itti Itztgeiiitniit en Fell liii das, Minitnutit ebenso wit fOr dos i\laximuti< unirl kann, imgefangen bei

I ''re/.,mttcr [11 , li<.'i Euikezitdi ung von Atifhauten st.ets

I)()l)iL(lItl \tCren.

-'ltat 011111 iitih cinelti \orschl&ig VOn tpii/tl,

(11011'-\i cii iien WertCvon itber (lent Nc,igingswinkeI q iatii

!iiltI II). so ergibt em Qitacler '/wei (Icutliehe Spitzeii.

W"ttti eite .1 )eik zu \\tisSei 1(01 nmt nod wean di' h.jnini

o tistttit(lit. I )ii' Spit ze ilci Kiutin versehwindet bei den

ucist en tiblichen Si,hiffsfornien, zuinindestens wird sic

jedocli stark cingeelinet. Schiffo mit ,.gequetsehten For-men", dertit niar-kant este Veil reter ci ieienit.en fOr (lie

Sleiler Ver/oi-tierz Kurve

(TapkrchilTe)

liblicher Ver/aul tier i' -Kurve

Em derart,gu'sAbknjcken tier - /11/rye se/zi e,nen se-hr gre-Ben Kirninradius core-ar

(code-role-I/s 0 ih/er) Iil,/ .1 VerstItiedeiti'DeUtirtI1/sIIjoe-1 kIt keiken YOu z1-ktirveit

Deck Icomm/ zuWasser

normale _{Quader and}

5th/lie _{"geque/schte"Sch/f'ie}

U

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_N

FaIschI

Oerade dane-n nithibOndein

K/mm tauchiat/s [m] T Pich/ig! 1011! II des Verinitfe

VIII! i!(php diter 2

r

itt/tI 19 jItittik VOrltolllIIit2IIdC Fe-h/er be-i Bestininiutig tier E-Werte (k/clue XtIgttItgen)

Vorzeieheit-Vertausehung be-I 'i 0(J< Fitiselie i'euide-iiz lure/i lie-cite-n-fe-h/er

Fahrt jiacli den (b-o3en Seen siul, lassen jedoch diese

.,Kituinspit.ze'' gleiehfalls (lOut-lick hervortreten.

Bestimmitt moan die 1-Icbelarrnkurve für kleine

Neigungs-winkel nuttels des VOfl Flora [12] eingef/ihrten -Wertes und bodiont sich hierbei des von Jen8 [13] vorgesehiagenen

Vorfahrens. so lassen sich Vorzeiehenfehler hei dci'

Be-stimrnung des Quadrates cler Diffcrenz dot' Mornento

4. Orcinung (42M4) dutch Bundelungdci' Linion (l3iId 12, 1101(5) und t-echnungsmdI3ig hedingte Tendenzfehier von

in Ahltaiigiglieit vomn Tiefgang (Bud 12. roehts) leicht

erkennen. Em von fa/<1 [14] voi'goschlagoner

Roch-nilngsgang vet-ringert die Stellenzah len erheblich.

wo-Iuri'h das Vorfahren uhersielitlicher undweniger fohler-antiillig viu'd.

6. Stabiliti'it ha Seegtutg, zutnal hel See tititer4i von hinteit Wetuiel [15] hat die Fi'agc der Hehelau-tnkitt'ven mm

See-gang erstitialig 1111(1 richt urigsweisend in 1iiriOt fur dc

Praxis verwertbaren FOE-Ill behandelt. Unser Lnstitut

steilte sieh die A ufgahe. die aufgewoi'fenenYragei weiter zu untersuchen tund dci' \VerIt1u'axis Recltenmefthocieii

mr J)urehfdhitung derartiger Aiufgahon ztigangich mu machen.

Es ist l)t'aktisch tititilos, den Fall ,,Seegang qiterab"

weiterhin mu itntoi'siuchen, nachdem die Ergobnisse von

We-n-del uher die Phasenversehiebung bei unvei-dndertemn Verlaut sich niehrfaeh bestätigten. sofern man etno sinusfoi-unigeWellenkontur angenoinluen hatte. Bei

trocho-iderif/tm-miger Wellenkoni lIP witi-tie auf cletit Wrellcnherg

due Ahnalu ic des H ehelaru ties festgestellt [105], was auf (lie unt-erschitduiehen Trdglioitsiitninente uiüehengieieher

.Figuren mit- kttnkav. bmw, konvexgekrOnirnt-er Flijeho

zurie'kuiifiihi'cn Seiti (lilt-ftC.

Die Bet-cehn<ing itti Fall ,,Seegang von hinte-n" (bmw.

von vorn) Will'(lOhere its jut Jahre 1956 in einor von

Gerst-manncon Iristitut fiji' Entwerfen von Sehiffen

angefertig-ten Diploinarbeit gelost. Es blieb clor geuiihrliche Fall

See untei' 430 von hinten Obrig [1051.

7teltitl Pjautecltttik 0 9/11)00

1

100 20° 30° 40° 50°

J;ilil/0 Wiederholte Scliuitttpintkt t tier - iiiii z-Ktirve (Idni tCe-ieltitui<t dir . tIitiuteii)

(T/m,/?i sehlI ig you, ent,wedor em V7I'u'rto S(hiff in k ci ic iii oil ci (ilLs \Virk ii cli e Sch I fT n verzeirt ciii

See-1I i1 7.1 heliii111 1191. 1 3o Ic Vet fali091 Wtill en do rchgo.

flillrt 111 ; I 05]. Des (9sf geililnntc \eufuhicn erfordcrt

e iIOfl VerZerrI en Span triI3 I ifl(1 Cl'!) rio gi ill t.(l'Sch cliii ci io }Fel)elnroIgrOf3en hci SI 13- hIll! B13-Neigung ciesselben

Ilillics. I )i(' z'.veite IvIctI)ode st iii zt si(ll ,W'ar audi auf

.\iitiahjm'ti lied Ndhctuiigt'n, 1st in der ])un'hfiLhriing je-doeh einfaehcr und erfal3t, nac}u 1c111 hishci'igeii Stand

der Erkenni nisse, die VerlidIiiisse nutsreiehend genait.

Mill-I hchai-id'lt, hicuhel [105] das elitf1 wie bei ..Seegang

WI) (lie Lago lies Verdranguingsschwcrpiinktcs

keinen II1 11110 u isilht. Ii ad liCI ii ent sli (ICS Konstruik-tions- oder cmos Tsehebyscheff. Spent clurissfs. Die

Weilen-ligc

Will atit

Jj ens 45'

Ied i'i.icrl . (IC \\TclIefljTiohe liingegen I1IIVCIUflI lert cinge-set 71, WO(IiiidIl (lie \Vellcn iltCildr W11(i('fl. Diese

'iVelien-koiituiicii wei(lefl als Tioehoiden knust riiiert. unci derart

I,II /J

Ll&gl hr \ CII(,ilkQil itireil

(.iiekr5intiitoViaoocrliiulcii) 5l'(glIilg 450 Ililitlil

pain lie! zuieiiiwii icr versehoben, daI3 sie den

Gesarnt-hereieh zwisehen Griundlinie uund Seito Dock bestreichon (,,Wasseriinien" 0 his 0 in l3ild 13). Sechs dorartigo

Was-ier!mnien in Weilengestalt werdon als Mindest.zahl

ge-fordert tind folgende Lageri betraehtet:

Fall r) Sehiff hinter dciii \Vellenberg; (Bud 14)

Full a) Schiff vor dem Wellenberg; 1t'all b) Seli 1ff aiif (lem Wdllcnberg; Ji'ajl d) Schiff un \Vcllciital.

1 )ci Spantri0 wird naeheinander au jedet der i)070kli

-litton Siellen inst-or (lie \VeI!enkontitren gelegt. Danaeh weuden Spantfläehen und -inomente mit Hilfe des

Into-giators his 'Ill jeder \Vellerikontur (.,ltVasseriinie'') he-sliiiiiiit 1111(1 jeweils die Neigtingswinkei von 0° his 900

ii it, ] 5°J ft ervall d uichl _{ifen. Die Fhllc a 110(1 C erfordern}

11111 (1110 .Rechiruing, do St 13-.Kiungitig a BB-Krkngung c

(Yfltsl)ridlit. huh iiuiigekeliit . 1)ie Fmille b and d mussen nor ito Cur Scitc herechnet werden, da die Krangung naeh (ill' i(r1(!Il('ii ]3oi'dscite spiegelld Idlich ist. J-iiorbei gehen (Ito ilcn Füllen a uiul c zugeord neten l-[ebelarmkurvon o ue lit (III tel i d ei koord I naten- Ni 1111)11 fl kt. In folgo (TON

5- Sehilagcs (Icr \Ve!lioikontu ui'en (..Wuisscrlinien") an (Ion tclicn a 1011 c ist der Nulldurehgang nach links bzw.

IlSiuts versehohen (1311(1 it). Dic 'iillage wir(1 best,immt, 11111(01 lIen (let) SpantriI3 solange dt'eht, his sich beim liIlIgrieron das Moment 1W 0 ergtbt. Tm uintorsuchton

ih'flIl i-rat lioN hoi 10° Neiglung cm tund demontspuochcnd

5111(1 111(1 Hobelarmkuirvcn no You a urn 100 naeh rochts

liii liii Fall c lit 0 donselhon Bet-rag nach links verschoben,

lIhIsonsten Wciscfl SiC jedoch (lOflSCil)Ofl Verlauf auf.

\Viilirend 3Ve11(lri,, cm. Sehwanken der Stabilität uin

omen Mittoiwort...der otwa. der Stahilität auf

glattern Wrasser eflts1)ridht" festgestollt hatte [15], ergiht

I in vorl iogonden hall (I as Mitt-c! Ikir (iii cii 1-h 1)1'! art II v cli 0,33 iii für Sec schrdg von hinten, wiihrcnd der ( hit I -'uvasscrivort 0,4 1)1 hctuugt. \iich ergiiliii (11(1 I'mt]It' (F 111111 C hior erhobliche IJntcrschiede dci H (bcIeiiii-i\Ilixiilla (0,35 n-i), withrond he FlihIc b and d, wie hci iVriI'lel,

gleich bliehen. In lien Fillen a end c stud 1110 \Vcrte aif dor Seite, von der die See anro!lt, die wesentlieli geringe-i'en ; dor Umfang dor Hehelaroikuirvo ist jodoeh in beiden

Fallen fast (1Oi'SCIl)O.

l3ild 16 zcigt die Njveaukntven, wiilirend (he 1Tilticr 17, iS und 19 drei der hierilir errnittcltcn i'luiutokaren(ii-scharon zeigen. Die Hebelarnikuirve (Bilil 1'i) zeigt in diii Fallen a urn! c Stabihtatsgcfiilirduing, 4Ol)flid

cmghings-winkel üher 10° auftieten. \Venn Bug odor Heck sieli nlso auf einein Wellenberg befinden, 1st ui1 vorliegendczi Fall

C3ofahu' vorhuuiclen.

Dor Srnith-Lffekt blich bei dieser Reclining

unbermik-sichtigt, urn don Arhcitsauiwand (fiinf \Voehen) nich

weitei Zn orhöhen. Bci Anwenlung von Tsclicbvscliclf-Tall) Bocfr3irt*rcnqung Four .30' LI Foild .30.. 30' ,

/

///

rat,n

I 14

Bud 14 '.Vssserliuiieiukonturen zur ]Jemtliiimung der StabiLttSt Jui Seegang ochriig von hinlrii kotilillCilde Sec

BUd 15 (oben) flebeiarmkurven; See schriig von hinten BiliL 16 Nivcaukurven; See schriig von hiiiteii

US4lUUlUk

IL1I

1

11

8aco'15a15 b0000(4flQ

Mu

%d

:iuV!i,

2

k

o ScIiiIibuutcchnik 0 i/ I 1)60 71 60' s 30. 5' 0' 5. 30' 2' 50' 05' 11' 00' Ii' 30' 15' 0' . J0' 45 60' 75.

Spanten IaI3t or sich jedoch fast auf die Haute mindern

end - nacli cinem Vorschlag von Upahl

[10] - noch

weiter herabsetzon. Die rechnerisehe Berucksichtigung

des Smith-Effekts wird in ciner gesondcrten Arboit [17] veroffentiicht werden.

7. Kenterpunkte

1Vendel [20] Ienkte orstmalig did' Aufiiieiksanikeit auf die grundsatzliche Bedeutung der Art des Verianfes des

kringend en Momentes tiher don Noigungswinkei urid

stelite die statisehon Stabiiit4itskriterien für einige Kiän-gungsfunktionen atif. NaehJeos [18] werden als Grenzfiillo die statisehen und (lynarnistehen Kentorpunkte für ffinf

versehiedeno Arten des Moiiientenverlaufos übor den

Xeigungswinkel ç untersehieden. Tafel 4 hringt eino dies-bezdgliche Cbersieht, in einigen Punkten von Upahi end Freyverändort bzW. orgänzt end em die

Krangungsfunk-tioneic eos und (0,25 -- 0,75 co&' ) erweitert. Die

]etztgenaunte Funktion spielt notch Wendel [19] in Japan

lLtlgenbIiCldieh eine Rollo. wo sic als besto Nahetung fur den Abfall des \%inddrLIc1momentes mit zunehmendem Krangungswinkcl gilt. In vier Diplornarhoiten [106] bis [109] wurde versucht, die Erkenntnisse zu erweitern und iiiaktisch leieht anwendbaro Rechenmethoden

festzu-legen. Die Kenterpunkte wurden bestimint. indem man

zumiiielist die Kriteriumsfunktionen (Tafel 4) Uher den

\V in kelbereich cnn itteito, ci icse mit den zugeordneten Elementarfunktionen (c; h; e) zurn Schnitt bzw. zur

Be-riihrung brachte (Bud 20), den entsprechendcn Wert von Krangurigsfunkt.ion unci Neigungswinkel für diese Stellen al:las end darmach dots ziigeordnete y (K.rammgungshehol

-Verilrdngunf

Bud / 7 l'antokareneu

Fall 1,: SvIiliFau! den, Wcllenljerg

liekhordkriingnng Mteutrbordkränguimg

-.

ijild 50 ]testhiniiptiiig der Kenterpunkte !flr osi,i,te- timid lnti,pi0riiiigeti Verlauf dtr krdugeiidcn 7ttopiiciptc

- - - elernemitare Stabiljtiitsfuitki ioit,tt

Krängumigaltm,iktlonen StabilitiitMkriterie,l

al-nm) bestininite. Yo iiegt jewoils a'i deijenigon Stelle, für

die die Winlcoifunktior,<tom, Weit ,, 1'' annt,rnt (ThSei 4). Dasselbe, was Ibm [24] statisch bezUgfl.m des

breh-sinnes zwischen krüngendemii und aufrichtendcmmm Momnent

otis Kritorium des Aufrichtevermmtögens zeigte, gilt. nnch

Upahi,sinngemaü audi für ci ie ci name ichcn Beziehengen, also zwischen e und z.

Die Verteilung den vei-schiedenen Kenterpunkte übcr den Verlauf der Hebelarmkurvo hat Jens [181 boreits be-schrieben. l3otrachtet man cm gerechnotes Beispiel un

Bud (Bud 2]), so fällt (lie Lage den Konterpunkte nit statischen Fall bei sinusföiimtigcmmi Momnent.ei,venlauf he.

senders auf, end zwar gerade in demjenigeri I"nll, wo die

Anfangsstabilitdt ij) ihren grötiten Weit aufwoist. Alle

Untersuchungen zeigtcn, unabliiingig vein Sehiffstyp, dal3 sich den Krangungslieholarm Yo' statisehon wie ire

dynarnisehen Fall, iii,, dasselbo Ma13 wie die Anfangs-stahilitdt ancient, wdhrend die Lago <icr beiden

Kenton-punkte unverdndort hleibt. 1)a13 die KentorKenton-punkte in

diesem Fall rein formnhedingt, also von MG unahhiingig

0 50° 0 Inn/fl VA ,n ala ° 30 72 SeliilFljuuteeliitik10 2/154/0 iBid 19J'aaiokarencn

Falla SehuIf him WeIIeiitaI

]!ackbordkriingtmmug SteuerbordkrSmPgILlig

7000 3000 a

Verdrijnçjnp

i:ti i. I'aittokarane,m

inU r: Seliiil hinter dern Welknberg

Kriingppng nach Stcnrhord KrOmmgumg pad, Backbord

für I:, TI a pa 00 lop 0 1000 7000 3000 Tfl34000 Verdröngung

43 42 41 oineiitcn'cr1auf (kriingendes Moment) (4 F) d U

Ta/cF 1 Ubersidit Uber Krängung.fuuktionclk uiid Staiititskritcrien

Xriingungsfunkt oncn 2

- y

51n9? V cosq 00.51n72

-

sin(2w) // = U:. 1770 1 -- - _-r (297) 0 Z0o -T COS°92. SIJI9' V ih, --(1 + 3cos°q)

z y,. - [q, + sing (2 -3- cos)]

2 Y, c0897 y,sin9' ?10 (1cos9') ?f sin (2-97) 1/ - 'J: (205(2-97) - lb. 1(1)1(2 9,) ± Y: S1112

= -

y5 sin ( + 9') cos (2 + 97)

= ?/o [sin(2 +ç')sin2l

sinil, ergibt sich hereits aus der von Jen8 [18] erw(thnten

Tatsache. dsd3 der statische Fall dom Extromalpunkt E

von den Stccnens (Bud 1) entspricht, d. h. dem chnitt-punkt tier z4- mit tier z-Kurve (Bildor 9 und 10). Ebenso konnte U-pahl bowoison, daLi der clynarnisehe Kentcrfall bei sinusförmigoin Noinentenverlauf doni Sc}tnittpunkt

tier z4- mit tier ze-Kurve entspricht, also glichfalls nur

rein forrnhedingt ist.1) Man sage nicht-, der sinusformige Momontersverlauf herühre vornehrnlich die Segelschiff-fahrt, WII tier soichorart zustandegekoinrneno

lJngliicks-lall des egolschulschiffcs ,,Niohc" (1932) noch in

Er-innorung scm duirfte, sondorn man denke an die jetzt noch ulljährlioh gemoldoton Voiluste von voroisten

.}ischoreifahizcugon in don schweren Winterstiirrnen im

) M1O + ' :UUX y. stat; MEG + z max Y'dyn

7,00

Ii

I

cos-forniger Momente .5iI? cos(ct#ço)- ' Icons/an/er s/o//1ch

drnamischj

river/oaf

vw

I

327 1,00 585 0,75 820 450 in 0,75 i/o I an Stelle 17,

97 - 2

(Iherail stilt. dyii. stat. dyn. stat. dyn. stilt. stat. Ijyn. c-3 ii.tan92 (1 tiiii97 = I) c 3- 2/i .tai,9, - (7 °cln.'177iinq 0 (I -L 1C0S9,) Ii /) Ii 197+- 'ill q7(2 + sos° ([)J (1-i- 3

-c--U

tan9) c--li.tan - - 0 c -/i.tan (

9')

= 0 iiin-Z. j. c + h tan (2 --9,) = 0 c + li tan(2±177)=0 sin2 -tan(ri +9))_cos(29,)] 0 c=0 [dli.: h= i] h . 0

Nordutlantik, tim die i3cdetiliing dieser Frage auch fur

die Gegcnwtu't richtig ejnztt4Chatzcn.

Für Krangungsfunktionen y =-, _{no-' (z -F ip) mu))}

tier Kcrtter1)Uflkt zwischen (leJiijenig(n fOr cosinusforrnL-gen Tslorssent.ettverla7if (,,}ios-izentaipiui kt") mel deni ,,negativen Vertikalpunkt'' (iiii 2. Quadi'anten) liegeii. wie Upcthl beweisen kojinto. Mitunter ergebeit sich eli-n boi derartigen krangungsfunktioncn keine Kent erwinki-1

positiven Bercielt tier Fiebelarmkui've. Es koiiiite

ge-zeigt werdon, dal3 stat isehe Ken terptin kte nicim t be'-i i mitit.

werden können, sobald tier Nuliwert dci' Hebelarinkiirvn

bei einein Winkol

(90 - z)"

erreiclit wird wed

die Hebelarinkurvo tInterliall) clieses \Vjnkels \(i1l, SI)

ergeben sich, unabhiingig voi ii *intersuehten Sch i l'fstv1,, stots Kenterpunkto im posit-ivon Bereicli.

Schnoiden sich die Stabilitdtskriterien vor Erreichen

tier Ahszissenachse n icht. mit den Elemen turf u nktionen,

so crgibt sich, statiseb, wie dynarnisch. neC dunn cinc

em-deutigo Losung ties Kenterpunktproblems mi poSit iven

Boroich tier h-Kuive, wcnn h die Achse vor y erreicht. Andernfalls ist nur cino t.hooret-ische. praktisch kauni interessierondo LOsung trim negutiven Bereich (lerlkhar.

Das Kentcrpunktproblcnm zcigt, dad cs nieht- auf

he-st-immto Hehclarrngrotlen bei best imiminten \Vinkeln

an-kommt, sondern auf die

Fiihigkeit, ciii bestinmtntes

kriingondes Moment zu ei'trugcn. Da in tier Praxis (lyna-inischo Bourispruchungon Uborwiegen, Inud den

dies-bozugliclten Problenteim besondere Aufinerksarnkeit ge-sehonkt werden. lToi a stat schen Vertikalpunkt beginnetid

kann praktiseh an jcder Stelle Kentern eint-reten.

Alle untorsuchton Sehiffe hutton in den entspiechendcii Ladefällon gleiche MjsG-Werte; Kenterwinkel und -me-monte untorseheiden sich jedoch wesentlich voneinander. 0 (059' 900 9,-C I a25a75cos3tp go' s/n e cos(-9') 0 90° 91 koost. Fl ScIiilli,autccliiiik to2/10(30 ₇₃ 20 .30 40 9'

ilild 21 Lage der Kcnterpunkte KtlstcninotorachiW

Stahilitiitskriteriu in Fall (sill 'P COS p 9,)'- 0 I' -0,50 2Cm3 cIt dyn

C

Es rrgibt. sich daher aberinals die beroits enter 1)

horaus-gesteilte Schliil3folgernng, daLi die Forderung nach rifler

bestituniten UröLlo von nur in Zusainmenhang mit dern Verlauf der z-Kiirven ]3ereclitigung hat..

S. Stahl! ätsheiuispriieliniig bel seitliclieiii Winddruek

1)ie bisher ifl (1ev Literatur verfugharen Unteriagen eber Win(ldrUCkfl&ichefl end -nioinente bezogen sich fast

aessehlielllich aiif ältere Shiffst.y1'en, die bekanntlich

weniger Aufl,auten end 1)eekshiiuser aufwiesen als (lie gegenwiirt.igen. tTni die Beansprueheng hei seit licheth

\\inddruck gennuer erfassen und die Amplitude tier

Kiiingiingsfunktion i-iclitig hernessen zu können. wurdo

auf Veranlassung von Upolel die Aufgabe gestellt [110].

fiji 100 inoderne e1iiffe den Sehwerptinkt do,

Wind-druekfluche ilber 'leiii Latei'idsehwerpunkt, (len

Aiigriffi-)iIfllct des \\ in(l(lt'tIc-kes uber deinseiben Punkt. das

Wind-dreekrneinent

end das Verh1tnis

\Vinddruckuliiehe/

Lii terniplanfluclie zu hestinimert end die Ergebnisse, each icliiffstypen gcordnet . in Schaubildern aufzutrugen. Ms

Bt'iwei't (IrS \\int1vii1i'i'&ititnili's vurde, in

(Yhcreinstiin-nung nit lion, [21]. ;

-= 1,3. als spezifiseher \Vinddi'iiek

101)kp/ n angenoinnien. Tafel 'i zeigt für (lie iintei'suichten

<'lii ffst v pen (Ins \e,'hnitnis Winddruekflache/ Lateral-ilanfhiehe mit TI!! als 1'n'aiiieter end giht einige Hi-W('Ise auf den Einfliil3 von L/H sowie ad clenjenigon

'iniger 1ii.iiIig vorkornrnenden Forinvai-iationen. 1''Tit wu('hsender c'hiff'sldngo L nchrnen die initgeteilten \Verto

zu iind iiingekehi't.. Die Bilder 22, 23 end 24 zeigen für den Typ ..Fracht- lIfl(l Fahtgastschiffe" (3. Typ von ohm

in Tafel i) die Abhiingigk-eit des Verhbitnisses Winddrumk-flaehe/Latmralplanfluclo von der Lange, ,,iit

T!iI als

'tu'a,neter, den Angri ffspunkt des W7inddruckes über T/2 iii Vorhiiltnis zur eitenhöhe H jibe, der Lange

(inner-iizlb cler Crenzeri 0,4 ii H) end (lie Krangengs-iio,uente in Abhnngigkeit von der Lange. mit T/H itis

Parameter. Genaum Untersuehungen werden sich in

Ei,izei fall bei ai-geführten Schiffen nicht. umgehen

lasen, doch soil ilas solc}ierart erarheitoto Unterlagen-seat erial here its iii Ent we rfsstadi em genauere Unt.er-lager, liefern. ((Is es mit (1e11 hisher vorhegenden, ver-alt c-ten inOglieh war. Dieses erscheint urn so wichtigei',

uls (iCfl EinfIef3 von Wind end Seegang auf die Stahilitdt

licete diejenige Aufrnerksanikeit. gesehenkt wird, di urn

in 11 mb! irk nsf die Sielierhei sfrage zukonunt.

'.) EinIhiti von Vertriinnuiiigen. (Unversehrto Schiffe)

icringo Vent ri Imneng hat ncr wenig Einflu,Ll auf

Ge-stitlt mini V'r!ai,f von i-lehelarmnkurvmn, was audi für Stibiitdt imii Seegang gilt. Es verde. allerdings für 'in tini disselbe Scliiff, festgestellt [111]; [lOS]. daB die grol3t ('n Abweieh, ingen cinerseits Jul Fall -., Schiff aef

\cllemiberg'. amiilem'ei'seits Un Xeigningswinkeln bus Zt1 15 auftrelen. l-lült nan sicli abe,' vØj Augen. daB das

Tntegrutorv('! fuhremt unt.crhaib von q-' 15° bekanntlich sI ark fri lerls-haftet ist., so spieleni' d lese A bweichtingen

pm-uk 4 isol i km ci-' rime nenswmrte Rid li.

Ta/el.3 Angaben ((herdie WiriddrucktliLcle ver,cIledeic-r imioderner Schiffe

Seliilfstyji

Falrg;ntscliilTe Se.cbdt1ercIltli Fracht- iii

lair-gast,cliitre Fracht,eliitTt' Taikeehille Fischkiitter Logger -t Trawler Falriii.i'liik 10151 22

Iradit- und F'lirgaetis'ltille

\V iiiddrii&'k-

0

tiEr 7/2 ((Err

I"iiicle dci Literalp.lans T= 0,4-JIT iJ,6-1IT 0.8.11 T=1,0-il 3.5 - - . hO :1,2- - - 5,5 mit 75. N, \Vfmddruekfluiche 12 .2,00,7--- 1,4 1,2--' 2,10,8--- 1,5 IS- -- 2,5 0,8 --. 1,6 0,4 -. . 1,1 2,4 --. 4,1 i),7 .-- 1,7 0,4 - - - 1,5 1,3-- 2,50,7-- 1,50,3--- 1,0 1,8- 2,1 Ii)- -- I,40,(1-- 0,9 1,8-- 2,5 1,1.' I,50,7- 1,0 1,1( '- 2,111,2.,. 1,5 0,8.-- 1,0 L - ioriiit 11

Kilrgatselillic liiilen fir ± 1 Abweichiumg 'oii LIII

±(5- - -10% Feller

Si ii lersehi he (lie) für + 3 A liweiclung von "t11norrnai

± 23% Feller

Fruetit- old

F'Irgaetsehiffe label für ± I Abwrlehmiiig von Llllnornini

-F 20% Feller Fravhl.'hiitte lw fur ± 1 Ahw.'ichmi in vu L/lI01

± 5-- 15% Feller 'l'aukehi lie habeji bet grotien Dcck,lUheii mmd luger Slick max 10%

Yeller ltd Seebiiclerechihf'ii gilt ± 10% Feller für 1' 0,4 - IL

Bet SeebiEIere'iillèu gilt ± 23% Feller für 7'= 1,0- It

Fraehteiithu erlordern bet 12 F'alrgiiet,'ii etwi 5..- 15% ZmtehIag

.Fraclitaehiffe erfordern bet laiigcr Back ± l'oop 10. . - 20% Zuschlitg

Mit grOi3eren Vertrirninungen von je 1.5 hzw. 3 m kopf-vie steueriastig wus'do em Fahi'gastschiff ( V 4640 3;

o 0,56) [112] und em volliges F,-achtsehiff (V = 19913

ni3; 0 = 0,76) [113] jeweils irn Be-reich 0.3 TI!! 0,7 untersucht. In boidon Fallen brachte kopflastiges

Ver-t,-imrnen lneistons 0mb gewisse Verhesserung mit sir-i, wdhi'end heckiastiges Vc'rtrimrnen geringo Verbesserung oder Yerschlechterung nach sir-h zog. llei in gel-i ngst.en T!efgang (Ti!! 0,3) sind (lie z5-Wei'te- für alle Triniiii-fiille negativ. Horn [21] stollto fest;,, Bei Kopflastigkeit. wjm-d MioK zunächst kleiner, dann sdllagt os in die

cut-gegengesetzte Tendenz em." Diose Tendenz wur(le

be-st.iitigt gefunden (E3ild 25) itl Iii,- (lie Zusatzstabilitdtmn

ergab sich, daB kopfiast.iger Tm-men diee erhöht, withi'end Vei-grol3'rung des heekiastigon I'm-notes (lie Abwc'iehungmn gegeneher der envem't-m-itiimt.c'n Lage erithlit. 1)er Von nsf.

an z5 wii'd aboi' vielfach dimreh ('if1011 Gewinn von MjK

%Vi(7(1ei' aesgeglichon.

J)a die Voi'schiffss1iu,riti, wenuger aiistcllen itls

(lie-jenigen un 1-linterselimfl, wuid M,/"0 (iind (lamnit atieli .1,,)

he-i kopliastiger \mt-t.m-uintiseng go-ingem-. Aip/'tp tin1 i

werden 1:-ui Kopflastigkeit gleiehfalls klnini'r. etwa his zu

rune-rn Neigungswinkel von 31) his 40°: ilanach vic'd

gi-nl3em' 7). so dnB audi Z ii em-hi k-h zuli in mt . liii Bore-iou

it

wurde noel Krilow berceluiet: larau.-i ('rgibt sich d'r_ iimiiittellare

Znant,ienIang ii it

1050

&, re/c/ic vie! Fo/'rqisten

5i:eicc2l%qr8&er ac/re/cf/v Tchrl5/etm 5,17750 25%gerinoer ' L//lncrmoi-705 70 1A5we/cbrn0,! 15-20% feb/er - Qv

-ill

O8/f

iii'ii1i!I

IS 'f/f

-T- J - 00-110% 75-95% 100-155% .L-O.T/2v77h SI 74 Seliiitisuti'cliiiul: 10 2/1960 li/Id 0I

lOud 21 _{1"racht- nod 1"ahrgastscliitfe:}

id }'i!rgat'.,litre 11L'' (tier LL Krlimgiimgiiuionient iii A t,hiu,igigkeit von

50 700 15071 10---11,5 11 ,5--.12.0 ii...2,0 1,8 -., 3B 1,7-'- 3,5 15 F

--05 000 (Pt 50 700 77 750

LI--0

-3 15 ±0 5 #3

Trinirnherk/c/ig Tthnmkopf/os/ig

Th'J4 St EiniluO des Triiiiiiei auf dcii

Krtnguncsvcruch tan () Mt .= .

(j +

2 ₎ sin (nit).

k.M1')

M 1). sin q + ₁₀₀ lint]

}1ntliil1 (ICS Trmiiiins auf das Stabiiitiitsverhattcn

T/Il zWiseh(fl 0,3 und 0,4 sind die z,1-Werte ouch bei

kleinen Neigungon gröf3er. Für Heeklastigkeit gilt ins

ailgemeinen die Umkehrung dos Gesagten. Bei Ballast-fahrt (hinterlastig vertriniinter Zustancl) ist M7G wesent-lich groiler, so dai3 die Bestinsntung der Stahilität ins

aiif-rochtert Ziust nd aiisioichen (lUrfte; nor boi geringoni

Stahi1itü.sitmfang mull eine genaue Untor-schung vorgenoirusien weiclen.

Untersuehungen dber den Einflufl von

Vertriminiingon auf den Krängungsversueh [114] zeigten, dal3 die l'rago, ob kopf- odcr hintorlastige Vertrirniuiing 1ngwstigere Jinflüsso habe. 'on der Lago des

\Vasscr-liniensehwei'punktos abhängig itt. Liegt

iliescr, wie im Regelfall. hinter 142, haben hinterlastigc Trinurilagen nwhr

Fehieraus-siehtcn (Bud 2G). Da (las

1-linters(hiff

dblieheiwoiso völliger alt das Vorderschiff ist, wächst dat Breitentrdgheitsmoment J,3 hei hecklastiger Vcrtriinmung mehr alt bei kopflastiger. Diese drei Fehlermoglichkeiten

summieren sich hei hecklastigein Trimin (wio Ibm [21] es hereits zum Ausdruck

hrachte), hobon sich aber hoi kopflastigom

Trimm tcilwoise gegensoitig wieder auf.

Schiffo mit verhiUtnismäLig grolior

Vor-schiffsvölligkeit (z. B. Tankschiffe) haben daher die Fehlormöglichkeiton otwa

gleich-mãiiig auf heide mOglicheii Trimmiagen

verteilt.

10. Leckslabilitat [115]; [11 6

1)io Rcchnungsmothode mit dci i Ein heitst.riininoment itt 7.11 unenau Ufl(l daher nicht mehr zu empfelilen; sic hat aher ihien \Vert noch harm, dai3 sic omen guten

An-halt für die

ungefdhren Lagen doe

ver-trimmten Schwiniinwasserlinion gibt., die

nor hem grofler 1.Jbung durch Schiitzung richtig vorausbcstimmt werden kdnnen (loll

erihiJart auf diose \Voise die Iangwierige

z'eito Rcchniing. Abgeraten werden muf3

von der Anwondiing aller Verfahron.

die mit }Iilfe der Pantokaronen arheiten. sowic vor Gebrauch der Tangensformel3) iind dej AnniLherungsformel von

LVieder-mair4), die heido gera(lc Soitenwiindo

vor-ai.issetzeri und laher nor nälierungsweise

für geringe Ncigungswinkel iinvertrimmter

Schiffo brauchbar sind. Arheitet man mit

5ptO m 10 8 4 0

i-I ilfo (lIe PtLlltOkdl(Il(ui 4(1 wiid (1)1.54 JlgChiiil4.

giIi(lI-gultig ob i nan vorn , \Terdrangi ingsverliist'' odei' voni

Gewichtsznwachs" ausgeht, urn so ungenatier. je giol3er dee Trirnm itt.. 1)ie beiden erwdhnten Forinein erl)rmnz(n ausnahrnslos zu gelinge Anfangsstahilitdten.

Die Verfahreo nach krIlow, Zclzinaiui, und en it Hil fe des

Triinmkurvenblattos sti mrnon in ihren Eigohnisscn prak-titch üherein. Die in jm)ngster Zeit von Knup/jcr [21

iiiit-getcilte Gleichung gestattet, den frinniwinkel outer

ge-nauer Berücksichtigung i1cr Jinflüsse zu bc-st.iminen. Die Form des Leckrauuics vird am genauesten hejin

Ver-fahron nach Krilow orfaClt. Für joden cinzelnon Leckiatirn

ist cm Leckraii inkiirvenhlatt (Bud 27) an-zi ifert i cn.

Zwischcndecks fühien nutuister Zn gdnstigeten Hebel -atinkurven im Leckfall, wynn tie die fieie Oherfläeiie ito Leckraum vorringern (Bud 2S); es lhf3t sich zcigeo. daf3 die Werte von zh in derartigon Fallen waehsen.

Per Schiffssicherheitsvertrag vorn Jahre 1948 sell teil)t

leeme Doppelhodenzo] len als Rechnungsgrundlage für Leckstabilitiitsrcchnungen vor. Es -zeigt.e sich abcr bci (len durchgcfuhrt.cn Rechnu ngcn, dull cm gc.fl uteter Doppel

-spi1 69 67 65 63 14 61 16 59 57 2f1 55 22 53 2+ 51 .11th! 27 (olun)

Leckraurnkurvenblat t (2Ouc1iineiiruu Ilk) iJild 28 (Mitto)

EtnIluli cines Zwisclieudecks aLf dii' Leelul,iiinit Judd 29 (unten)

Vergiticli der ,(_Kursen lc taiieti und

de-lecken Sc dOes für (tic citizeltiesi Tri(I(n(i(1t5,lk

iot2 WLS WL5 k'L4 WL3 WL 2 'LI 25m vonHt 49m hinter fakiopen xi-040 X2 -560 X380 / /

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Ian 50in2 nohirliche 1cm O20C0mobqese/z/ ob1esetz/ .1cin2000mabgese/zIwSp/i Loge 'onot eon Spi I X: Dj: icr,? lcmO im no/up/ic/se 2001 abgesetzt LOQI obqe.se/z/ h'onSp/.O ,ç,

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ehiffbauteehnik 0 2/1900 ₀

bodeji zvar die Anfangsstabilität erhOht (was der Vertrag

ja ausschlief3en will), doch mitunter den Trimm ver-grö3ert u nd den vorhandenen, geringen Freibord tiber

die Tauchgrenze vermindert. Es mu3 daher empfohlon

werden, die Lockrcchnung, bei Triinmlagen in

dr Nähe

(iCr Tauchgrenze, noehmais mit geflutet angenommenein

Doppciboden zu vicderholen, da hier u. U. die Tauch-grenzo überschritten und

cia Totalverlust eintreton

könnto, obwohl das Schiff naeh'der Leckrechnung mit

unversehrtein Doppolboden dem Schiffssichorheitsver-tiug vein Jahie 1948 bezüglich der Grdl3o von MQ ont-sproehen hut.

Tin Leekfall iindert sich die Anfangsstabilitdtmit der (ro1$e der freien Oberfldche im Lockraumn unter Berdck-sichtigung des Oberfldehenflutbarkeitfaktors versehioden;

initunter karin sogar em Anwachsen infolge Verlagerung

des Gewiclitsschwerpunktes rnoglich scm. Der lTmfang der Hebeluriiikuivo urid die Lage ihres Maximums ver-sehiebt sieli im Leckfall nicht wesentlich, docli wird vor

allem hmax verringert, was vorzugsweiso auf Formeinflüsso

niiickzuführen ist (Bild 29).

1-lecklustiger Trimm 1d13 t boi norm aba Schiffsforusen im Leckfall im aligomoinen giinstigero Ergebnisso

er-warten als kopflastiger.

'Ver weiidetc Symbok

l3reitenmetazentrum für den Neigungswinkel 00 Jireiteiunotazentrum für den Noigurigawinket q° Kielpunkt

Gewichtsschwerpunkt

Verdrdrigungsschwerpunkt für den Neigungs-winkel 00

Verdrangungsscii werpunkt für don Noigungs. winkel ip°

Selteinmnotazentium

Extremalpunkt (Schnittpuiikt doe rücklaufenden

Astos doe inctazentr. Evolute mit Mitte Schiff)

Elelisci(taro Stabilitdtefunktionen

(ul!geiiicin: z;) Zusatestabi1itittsfunktionen

Krdnguiigsfunktioiieii }Cr/inguiigsliebeiariii

koorditucton des Vordrdnguiigssehwerpunktcs

ls.uordiiiaten dos Metazontrums Mp

Koordi naton des Vcrdranguiigssehwerpunkt cc Wasserii,iio

Bt'oiten t rdgheitsinoi nont der Wasserlin ie

L; 13; H; T Hauptabicessungen dos Schiffes

\Vinddruckfldcho (Luft)

Fldehe des Lateralpicuis (Wasser)

Lr Lange zwischon den Loton

1' Volurnon des Schiffskorpers

Yolligkeitsgrad der Verdranguiig

Quotionten zur Bestiminung der Zusatzstabilitdt

bei kleinen Neigutigewitikein

(/2 Neigungswiiskel

2.' roduziorto Welleiiidiigo

Roduktionsfaktor

7 Phasenwinkel

Faktor in dee Cl. von Niederonair.

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