Manöveriernorm für schiffe

7.) _{,.H A N S A", Deutsche Schiffahrtszejtschrjft Nr. 27/28 8}

. i 1944

Der Schmierölsammeltank im Doppelboden faßt 3,14. der Schrnierölsetztank 3,95 t. Auf dem Peildeck stehen ein Seé-wassertank von 1,3 und ein FrischSeé-wassertank von 1,6 t In-halt. Ferner stehen auf dem Bootsdeck hinten zwei gleich-große Frischwassertanks und noch ein 1,3 t Seewassertank. Sowohl Ankerwinde als auch Heckspill werden elektrisch angetrieben, die elektrische Rudermaschine wird von der Brücke hydraulisch gesteuert.

Erwähnenswert ist ein neuartiges Patentruder,

,,Hydrogab"-Ruder genannt. Das Ruder wird aus zwei ge-trennten Stromlinienkörpern gebildet. Der vordere Teil steht fest. Die Drehachse steht in einem gewissen Abstand vor dem hinteren Rand des testen Teils, so daß beim Ruderlegen ein ,,gap"- also eine Lücke, entsteht. Die Ruderfläche soll um etwa '14 kleiner sein als bei einem normalen Stromlinien-ruder, dadurch Gewichtsersparnis, geringere Ruda niaschinenleistung, größere Billigkeit. Genauere Abbildu gen des Ruders und seiner Konstruktion waren leider ni. t bei-gefügt.

Ein Echolot, Fr.-Station mit Funkpeiler ve vollständigen die nautische Ausrustung. Fassungsvermo

_{n der beiden}

Rettungsboote je 26 Personen, das der iden großen Ret-tungsgerAte je 15 Personen. Letztere d auf einem beson-deren schrägen Rack vor der Bi-üc leicht lösbar befestigt. Die Anordnung der Wohn- und onstigen Räume geht aus beigefügtem Plan hervor. Der orsteven ist für die Dauer cies 'Krieges bis zur Grundli e des Schiffes gerade herunter-geführt, wahrscheinlich z besseren Befestigung des Minen-räùmgerätes.

Mit welcher G ütsruhe sich der Brite über die doch

Eine Norm braucht man1 um urteilen und vergleichen zu können. Eine Norm läßt sich jedoch nur aufstellen, wenn man weiß, welche Bedingungen erfüllt sein müssen. Eine ,,Manövriernorm" für Schiffe erfordert also Klarheit dar-über, was mit dem Ruderlegen erreicht werdeñ soll, d. h. in welcher Zeit und auf welchem Wege eine bestimmte Kurs-abweichung erzielt werden soll und in welcherZeit und auf welchem Wege das Schiff aus seiner Schwenkung gestützt und zurückgeführt werden soll.

Ober diese Manövrierfähigkeit eines Schiffes besteht nun bis heute weder eine Angabe noch Vorstellung wie sie ist, noch wie sie sein solI. Als Mindestforderung gilt lediglich, daß sie hinreichend sein muß, um in allen Fällen die Sicher-heit des Schiffes zu gewährleisten. Diese SicherSicher-heitsforde- Sicherheitsforde-rung bedeutet eine zwischen Grenzen liegende Eigenschaft, deren untere Grenze durch ein zu träges Manövrieren, ver-bunden mit großer Kursstetigkeit gekennzeichnet ist, wäh-rend als obere Grenze eine zu starke Gierigkeit, verbunden mit zu geringer Kursstetigkeit, besteht.

Zur Bestimmung der oberen und unteren Grenzwerte einer normalen hinreichenden Manövrierfähigkeit gelangt

man nunauf zwei Wegen, nämlich einmal, indem man

durch Überlegung bestimmte Wege und Zeiten für das Aus-weichen zweier Schiffe, das Ein- und Ausfahren aus Häfen und Docks und im Kriege für das Ausweichen vor Torpedos und Bombenangriffen festgesetzt; zweitens durch Erfahrung,

immer noch geltenden internationalen Ve essungsbestim-mung _{hinwegsetzt, geht daraus her} , daß er die Ver-Iressungsoffnungen im Generalplan anz offen mit dem

Zu-satz wasserdicht" versieht. S einbar

ist also auch das Querschott zwischen den be n Laderáumen, aus Gründen der Sicherheit des Schiffe im Leckiall, wasserdicht bis zum Schutzdeck hochgefüh . Als Druckhöhe für die Berechnung

der Schottmäterial rken dürfte daher auch für dieses Schott das Schutzdeck ngesetzt sein. Die Nettotonnage des Schiffes ist jedenfall o berechnet worden, als seien die Vermes-sungsöffn gen nicht wasserdicht und deren Verschluß so konstr ert, wie international vorgeschrieben.

ie Antriebsanlage besteht aus einem 8-Zylinder-Zwei-t-Polardieselmotor mit einem Zylinderdurchmesser von 480 mm und angehangter Spülluftpumpe. Ferner wird von der Hauptmaschine eine Wasserzirkulations-, eine Schmier-öl- und eine Bilgepumpe angetrieben. Außer drei 6-Zylinder-Dieselgeneratoren wurde noch ein 1O-kW-Dieselaggregat auf-gestellt, das nur dann in Tätigkeit tritt, wenn das Schiff im Hafen oder auf dem Revier liegt und die elektrischen Winden nicht tãtig sind. Das Schiff ist unter Aufsicht und mit Klasse des British Corporation B. S. gebaut. 2 Buganker von je 1700 kg Gewicht und ein Stromanker von 460 kg sowie 210 Faden 40-mm-Ankerstegkette (BB.-Seite 120 und StB.-Seite 90 Faden) sind eingeschäkelt.

Auch dieses kleinere, seegehende, britische Kriegsprodukt ist beachtenswert und zeigt deutlich, weich großen Wert man auf der Gegenseite auch auf die Entwicklung leistungsfähiger Küstenschiffe legt, die auch in Kriegszeiten gute Dienste leisten können.

Manöveriernorm für Schiffe

248. Mitteilung der Hamburgis then Sthiffbau-Versuchsanstalt

indem man eine Massenstatistik über die Manôvriereigen-schalten von Schiffen aufstellt und nach der Erfahrung ur-teilt, d. h. nnimmt, daß der Mittelwert aus den Manôvrier-eigenschaften vieler Schiffe offenbar das im Schiffsbetrieb ge-eignete hinreichende Maß -für die Manövrierfahigkeit des Schiffes, also seine ,,Manövriernorrn" darstellt Für Fric dens-verhãltnisse wird, durch die zweite Methode offenbar am zu-verlässigsten, ein praktisch brauchbarer Normwert für die

Manövrier?ähigkeit von Schiffen zu ermitteln sein.

Die HSVA hat daher auch diesen Weg vor nunmehr

16 Jahren gewählt und ist infolgedessen heute iii der Lage, auf Grund des in der Zwischenzeit gewonnenen Materials aus Manövrierversuchen mit 75 großen Schiffen Normwerte für die Manövriereigenschaften eines Schiffes anzugeben, welche eine hinreichende Manövrierfähigkeit für Friedensver-hältnisse sichern.

Diese Angaben beziehen sich auf Manövrierversuche, welche zum größten Teil die Hapag in dankenswerter Weise nach einem von uns 1927 aufgestellten Schema mit 75 Ein-schrauben-Frachtsehiffen durchgeführt hat und welche dann im Auftrage der Versuchsanstalt von Dr. H e b ecke r in der letzten Zeit ausgewertet worden sind. Die Versuche sind zm Teil durch Modellversuche ergänzt worden; sie sollen nach Kriegsende in einer auf Grund der bisherigen Erfah-rungen verbesserten Form und in größerem Umfange weiter-geführt werden.

max. Xursahw. R4er1ew max Icwsahw. au! lûS.8. mas. /grsabw. auf 1O'88. auf lO'5t, mas Kursabw au! 1088 Yeisuchs-bsgini los ICw sabweichu ng ,ssthß8. /'te5bl at!

/'arse und Zeiten bei der 4uswe/ch -Schtä.ngelfahrt

mit V Raderlegen hei 10' Kursabweichwig.

V'. -4Xn LV ...¿(n

Scbffs!órsgenfahrteiz' t IV. LV..

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Auaerle'en a iû'Sz.B.

5S _fS

ICw'sabweichung

nach SIB.

Fig. i Um die verschiedenen Angaben für die einzelnen

Schiffe-auf einen Nenner zu bringen, werden für Weg und Zeit

dimensionslose Einheitswerte eingeführt, nämlich als Wegemaß die S ch i ft s I ü.n g e und als ZeitWegemaß die S e k u n -d e n z a h 1, die ein Schiff bei Beginn des Manövers zum Zurücklegen seiner eigenen Schiffslänge gebraucht, seine

,,Schiffslángenfahrzeit". Es trifft sich günstig, daß

die Geschwindigkeit, d. h. die Froudesche Zahl im Fahr-bereich von Handelsschiffen im allgemeinen ohne Einfluß auf die M.anôvriereigenschaften bleibt. Da ferner die Manôvrier-fähigkeit mit dem Ruderwinkel im allgemeinen gesetzmäßig zunimmt, genügt es für das Aufstellen einer Manôvriernorm, welche sowieso innerhalb gewisser nicht allzu enger Grenzen gilt, wenn man die Manövrierfähigkeit für einen einzigen Ruderwinkel feststellt und anibt. Zweckmáßig wird hierfür

Anmer*Mn& e Zeiten sind Fur die bezeichneten Kws/agen

¿lû'St.B.,s'O'. O' 1D'ß

vn unten beginnend ernzutrv ft Die wax Kgrsabweichuren ¿e Graden 6rad Zeiten VV LV t5.j-. Sdziffslãngeifahrzeiten fü lXarssthiingurç Fig. 2

Nr. 27128 8. juli 1944 JI A N S A. Deutsche Schiffahrtszeitschrift 373

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e-Io. Sc hiftssq.. Xwsa'in*el AL&weepe, h, Súlfísdánoan

bei dem Na,'mwert vi 85*iffslángen -Fahrzei.

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,,H A N S Â", Deutsche Schiftahrtszeitschrift 174 Nr. 27/28 8. juli 1944 Fig. 4

Nermirle -Blat!.

Beizpid euer normalen ScMáigeIM/,N

,It fD'Radb*gei? hei 1O%w'sabie'thwq.

Kw,a7MeI am R,iasrIge

ein weder zu grot.er noch zu kleiner Winkel gewählt; wir

haten daher allgemein einen Ruderwinkel von lO eingeführt tind eine Anweisung für einen Standard-Manóvrierversuch

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Kurjw/n*eI.

Ruderlage

Fig. 5 aufgestellt. Diese sogenannte Ausweich - Schlängelfahrt,

welche für jedes Schiff den Vergleichswert zum Normwert liefern soll, geht nun folgendermaßen vor sich:

Wenn das Schiff auf geradem Kurs fährt, wird das Ruder zunächst auf Steuerbord 100 gelegt und die Stoppuhr ein-geschaltet. Sobald das Schiff dann unter der Wirkung dieser Ruderlage seinen Kurs um 100 nach Steuerbord geändert hat, wird das Ruder auf Backbord 10° gelegt. Sobald das Schiff dann unter der Wirkung dieser Backbord-Ruderlage seinen Kurs gegenüber dem Ausgangskurs um 100 nach Backbord geändert hat, wird das Ruder wieder auf Steuerbord 10° ge-legt und das Manöver beginnt von neuem. Während solcher

Sehlängelfahrt unter der Wirkung von 10° Ruder, das

ab-wechselnd nach Steuerbord und Backbord gelegt wird, wer-den die Zeiten gemessen für die jeweilig erreichten Kurs-winkel in bestimmten Zeitintervallen. Auf diese Weise erhalt man: die Manövrierzeit für das Anschwenken, für das Durch-laufen einer vollen Kursschwingung, die Schwenkgeschwin-digkeit, ferner die größten Kursausschläge nach dem Stützen, die sógenannten Oberschwenkwinkel. Diese Werte liefern

dann unmittelbar kennzeichnende Vergleichswerte zur Manôvriernorm und erlauben ein zuverlässiges Urteil über die vergleichsweisen Manövriereigenschaften des Schiffes, so auch über die unterschiedliche Wirkung von Steuerbord- und

Backbord-Ruder bei Einschraubenschiffen.

Für die Durchführung einer solchen Ausweich-Schlänget-fahrt Ist in Fig. i ein M e ß b 1 a t t aufgestellt, in welchem nur

die Zeiten für den Durchgang durch den betreffenden Kurs-winkel einzutragen sind; aus ihnen wird dann für eine volle

Kursschwingung die Differenz gebildet und damit die Zeit

24

für das Durchfahren einer vollen Kursschwingung gewonnen,

welche dann' dividiert durch die Schiffslängenfahrzeit die

Zahl der Schiffslängenfahrzeiten angibt, welche zum Ver-gleich mit dem Normwert dient.

Der N o r m w e r t für die Manôvrierzeit eints normalen

Schiffes beträgt für eine volle ¶(ursschwingung mit lO

Ruderlegen bei lOO Kursabweichung

acht Schiffslängenfahrzeiten.

Dieser Normwert ist aus der Háuflgkeitskurve von 133

Schiffsmessungen gewonnen (Fig. 2).

Diese Schiffsmessungen sind durch Modellversuche

er-gänzt worden. Hierbei fuhr, wie Fig. 3 zeigt, das

Schiffs-modell frei vor dem Versuchswagen auf seinem elektrisch

gesteuerten Schlangelkurs. Vom Versuchswagen wurde

durch ein quer verschiebbares Visier der Kurswinkel

er-mittelt und die Querversetzung registriert.

Die aus den Schiffs- und Modellmessungen abgeleiteten Normkurven für eine Ausweich-Schlangelfahrt sind in Fig. 4 dargestellt.

Für das Ausweichen ergibt sich, daß die größte

Quer-versetzung, welche nach einer halben Kreisschwingung, d. h. nach vier Schiffslängenfahrzeiten erreicht wird, mindestens eine halbe Schiffslänge oder drei Schiffsbreiten beträgt.

Die Querversetzung bleibt nach der Versuchserfahrung die gleiche, auch wenn die Ausweich-Schlängelfahrt mit

ruder statt mit l0-Ruder bei 10' Kursabweichung gefahren wird.

Bei Hartruder verkürzt sich jedoch der Schiffsweg und die Schiffskingenlahrzeit auf etwa /3, d. h. von acht Schiffs-lüngenfahrzeiten auf fünf, wie Fig. 5 zeigt.

8..5ch,/Fsbr ei/e O

Gleiche Querversetzungen des Schiffes werden daher bereits auf -/ der Schiffslängenfahrzeit bzw. des Schiffsweges erreicht.

Für das Ausweichen zweier gleichgroßer und gleich-schneller Schiffe mit 10°-Ruder und mit Hartruder lassen sich nun die auf Fig. 6 dargestellten Kursbahnen zeichnen, welche für Schiffe gelten, deren Manövrierfähigkeit der Norm entspricht.

.11 A N S A", Deutsche Schitîahrtszeitschrift Nr. 27/28 8. Juli 1944 Die Meßergebnisse der Ausgleich-Schlängelfahrt dienen nun für jedes Schiff zum Vergleich mit diesen auf Fig. 4 t:nd dargestellten Normwerten.

Für das Beispiel des 119 m langen Schiffes von 12,5 Kno-ten Geschwindigkeit beträgt die normale Schiffslängenfahrt

Ausweichblait.

Ausweicben mii ID° Raden'eggj

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184 Sekunden. Fur die volle Kursschwingung von 100 StB. bis 10° StbB. bezw. von 100 BB. bis 10° BB. oder von 0° bis 00 gebraucht das Normschiff 8 X 18,4 = 147 Sekunden.

Wenn nun z. B. auf dem Meßblatt das Zeitintervall eines solchen Schiffes für die volle Kursschwingung mit 200 Se-kunden gemessen wird, so steuert das Schiff um 1,35 mal langsamer als das Normschiff, weil 200 = 147 1,35 ist, es gebraucht nichtS Schiffslängenfahrzeiten für die volle

Kurs-3

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schwingung. sondern stattdessen 10,8 Schiffslangen-Iahrzeiten.

Das Ausweichen nach lIatt (i darf dann nicht erst, wie heim. Normschi, in dici Schiffsliingcn Abstand erfolgen, son-dein muß bereits in yier Sehiffsliingen Abstand beginnen,.

Schwenkwmnkel mft Hartruder

:jj it'h

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G

50

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t-S.S. F:o,21

damit die Schiffe mit einer Schiffsbreite Abstand voneinander klar scheren.

Die Manövrierfahigkeit eines Schiffes laßt sich wesent-lich steigern, wenn das Schiff vor Beginn des Manövers nicht mit voller Fahrt läuft und wenn zugleich mit dem Ruderlegen die Maschine auf voll voraus" gelegt wird, so daß das Ruder von dem verstärkten Schraubenstrom getroffen wird. Dieser

Fall tritt z. B. bei reduzierter Fahrt in Nebel ein, so daß

auch bei einem Schiffsabstand von nur einer Schiffslänge unter Umständen bei normal steuernden Schiffen eine Kolli-sion noch vermieden werden kann, wie Modellversuche er-wiesen haben.

Auch für den Drehkreis lassen sich bereits gewisse Norm-Werte aufstellen. Errechnet man nämlich die Fahrzeit auf' dem Drehkreisumfang als Vielfaches der Schiffslängen-Tahrzeir, so findet man, daß die Schwenkwinkel je Schiffs-lngenfahrzeit für die verschiedensten Schiffstypen und die verschiedensten Froudesehen Zahlen in sehr engen Grenzen liegen, nãmlich für Ilartruderlage zwischen 23° und 28° (Fi 7

I

4

Ruderlegen

t

Schíffst&ngenfährzeít

Fig.7

3I0

Lin Schiff braucht also im Mittel

_,,,

= 14,4 Schiffs-lngen1ahrzeiten für einen Drehkreis. So braucht z. B. ein schiff von 124 m Länge, das mit 12 Knoten fährt, bei einer Schiffslüngenfahrzeit von

_l2l4

= 20 Sekunden für den

vollen Drehkreis eine Zeit von 14,4' 20 = 288 Sekunden, d. h. fast 5 Minuten.

Da die Obertragbarkeit von Modeilversuchen auf das große Schiff auch für die Manövrierverhältnisse feststeht, sollte in jedem Fall schon im Konstruktionsstadium für die verschiedenen Trimmzustände des Schiffes,. namentlich für die Ballastfahrt, seine Manòvrierfähigkeit durch Modell-versuche kóntrolliert und sichergestellt werden.

Solche M o d e Il - Manôvrierversuche sind in der HSVA seit 16 Jahren mit freifahrenden Modellen erfolgreich durch-geführt worden, so daß man sich über die Manôvriereigen-schatten des Schiffes im voraus ein Urteil verschaffen kann und ein Versagen beim Schiffe nicht einzutreten braucht. Beim S c h 1ff sollte ebenso wie andere Probefahrtmessungen der Standard - Manövrierversuch, d. h. die Ausweich-Schlängelfahrt mit ± 10"

Ruderlage. für ± 10°

Kurs-abweichung allgemein eingeführt und gegebeneñfalls von den Sicherheitsbehörden vorgeschrieben werden.

Ni. 27,28 8. juli 1944 _{,,U A N S A". Deutsche Schiifahrtszejtschrjft}