T E C H N I S C H E H O G E S C H O O L DELFT
AFDELING DER MARITIEME TECHNIEKL A B O R A T O R I U M VOOR S C H E E P S H Y D R O M E C H A N I C A
ONDERZOEK NAAR GEDRAG I N ZEEGANG,
P r o f . i r . J . G e r r i t s m a
R a p p o r t n o : 6 7 4-P
u i t : MOTORBOOT, a p r i l 19 85
Delft University of Technology Ship Hydromechanics Laboratory Mekelweg 2
2628 CD D E L F T The Netherlands Phone 0 1 5 - 7 8 6 8 8 2
MAANDBLAD VOOR DE KLEINE MOTORVAART - LOSSE NUMMERS f 5,50
april 1985
N DIT NUMMER:
WERELDREIS MET EX-REDDINGBOOT
PROF. GERRITSMA: MOTORBOOT IN ZEEGANG
NOGMAALS DE HISWA
Prof. Gerritsma (TH Delft):
Onderzoek naar gedrag i n zeegang
Door Wil Horsthuis
Ir. Gerritsma, die hoogleraar is sinds 1961, heeft zeer veel onderzoek gedaan naar het gedrag van schepen in zee-gang. Dat gebeurde onder meer aan boord van Hr. Ms. Tydeman, het Nederlandse oceanografische onderzoek-vaartuig. Daarbij werden golflioogten gemeten en de gedragingen van het schip. Dat is uiteraard geen werk voor mooi weer. De hoogste golven die hij ooit bestudeer-de maakte hij in 1978 mee. Hij mat toen aan boord van de Tydeman golven met een gemiddelde hoogte van elf meter, 's Nachts verslechter-de het weer nog ververslechter-der en nam de golflioogte naar schatting toe tot 14 meter. 'Maar toen konden we niet meer werken', zegt hij. Niet ver van de Tydeman verging die dag het nieuwe Westduit-se vrachtschip M ü n c h e n , één van de meest raadselachtige en dramatische scheepsram-pen van deze eeuw. De recht-bank die de zaak onderzocht, maakte gebruik van Gerrit-sma's metingen.
Bang is Gerritsma, in zijn vrije tijd zeezeiler, nooit ge-weest tijdens deze reizen. ' I k vond het soms erg indruk-wekkend', zegt hij, 'maar als je bang bent, kun je beter niet
op zee gaan varen'.
In de loop der jaren heeft hij zoveel gegevens vergaard, dat hij op het ogenblik 'met vrij grote zekerheid' de bewe-gingen van een schip van te-voren kan berekenen. Er volgt vaak een modelproef in de sleeptank met het oog op de weerstand en de trim.
RP-16
Een paar recente voorbeel-den van motorscheepjes waarvoor hij onderzoek heeft gedaan zijn de RP 16 van de Rijkspolitie te Water, de zee-gaande patrouilleboot van dit korps, die vorig jaar in gebruik is genomen en een boot voor de Zwitserse
poli-Pro/, ir. J. Gerritsma (60), hoogleraar in de theoretische
scheepsbouwkunde aan de Technische Hogeschool in Delft, heeft in de wereld van de kleine motorvaart naam gemaakt als specialist op het gebied van de gedragingen van motorbo-ten in zeegang. Heel wat werven werken nauw met hem en zijn medewerkers samen. Ook instanties als Rijkswaterstaat, de Rijkspolitie te Water en de reddingsmaatschappijen doen regelmatig een beroep op hem als er onderzocht moet worden hoe een nieuw ontworpen boot zich zal gedragen.
Hoewel hij zich uiteraard hoofdzakelijk met de grote zee-vaart bezighoudt (zo is hij adviseur van de Koninklijke Marine) beperken wij ons in dit artikel tot het onderzoek dat
hij ten behove van kleine motorboten doet of heeft gedaan.
tic, die gebruikt zal worden op het Meer van Genève. Voor de Nederlandse poli tie-boot werd onderzoek gedaan naar de zeegangseigenschap-pen en naar de koersvastheid bij het varen voor de zee uit. Vooral de koersstabiliteit bij kleine snelvarende boten in achteroplopende golven bleek bij de proeven vaak on-voldoende. 'De bestaande scheepjes zijn veelal van vo-ren scherp en van achtevo-ren p l a t - met het oog op de voort-stuwing. Een dergelijke con-structie leidt — voor de zee uit varend — tot instabiliteit: het schip gaat een slingerende koers lopen', zo legt hij uit. Proefondervindelijk kon worden vastgesteld dat twee kleine scheggen ter plaatse
van het achterschip de koers-vastheid soms aanzienlijk verbeteren. De vorm en de juiste plaats van de scheggen
bleken heel nauw te luisteren vanwege het risico dat deze extra uitsteeksels de stuur- en manoeuvreereigenschappen zouden benadelen.
'Het uiteindelijke resultaat is werkelijk fabelachtig' zegt prof. Gerritsma, 'niet alleen de koersstabiliteit werd stuk-ken beter, maar de scheggen hebben ook geen invloed op het sturen gekregen'. Later zijn ook een aantal vletten van de Rijkswaterstaat -om de koersvastheid te verbe-teren - onderzocht en van dergelijke scheggen voor-zien.
* Proef in de sieeptanl<.
De boot voor de Zwitserse politie, die bij Frans Maas in Breskens is gebouwd, moest ook een schaap met v i j f poten worden: het schip moest on-geveer 10 meter lang zijn, te-gen de 60 kilometer per uur lopen en het scheepje moest, als het stilligt, een grote stabi-liteit hebben (in verband met reddings- en opsporings-werk).Daarnaast was er een krap budget beschikbaar. 'De bouwer koos voor een ontwikkelbaar oppervlak', zegt Gerritsma, 'dat is een-voudig en goedkoop te bou-wen. Je hoeft maar vier pla-ten, plus de spiegel aan elkaar te lassen en de romp is klaar'. Er werd één van de schepen gekozen uit een serie die op de Technische Hogeschool is ontwikkeld. De rompen zijn in verschiüende lengten en breedten bestudeerd in de sleeptank en van elk van die boten zijn de basisgegevens, zoals de weerstands- en trim-cijfers bekend. ' W i j konden de boot als het ware zo uit het boekje halen', zegt Ger-ritsma.
Het probleem met planeren-de stalen boten is doorgaans dat ze te zwaar uitvallen, waardoor ze hun snelheid niet halen. 'Dat ligt dan niet aan de vorm', zegt Gerrits-ma, 'maar domweg aan het gewicht. De gewichtsbereke-ning is essentieel bij stalen planerende boten. Dat is duur en tijdrovend en daar-om wordt er vaak onvoldoen-de aandacht aan besteed. Het is de verdienste van Frans Maas dat hij erin geslaagd is zich exact te houden aan de gewichtsberekening. En het resultaat was er dan ook naar. De boot liep tijdens de proefvaart de berekende 60 kilometer per uur. Het is dan ook een buitengewoon spec-taculair scheepje geworden'. Het scheepje wordt voortge-stuwd door twee grote benzi-nemotoren (350 pk elk). Die zijn lichter dan diesels, ze maken minder lawaai en ze
* Prof, ir J. Gerritsma.
vergen ook niet zo'n zware fundatie.
Stabilisatie
Gerritsma experimenteert ook al lang met stabilisatie-middelen. Met een peilvlet van Rijkswaterstaat heeft hij onlangs op zee proeven geno-men met een systeem van sta-bilisatie met behulp van een soort contragewicht. Langs een schot in de motorkamer was een stang gemaakt -dwarsscheeps dus - waaraan cen gewicht heen en weer kan schuiven. Vastgesteld kon worden dat met een gewicht van tussen de 1 en 2 procent van de waterverplaatsing van het schip de rolbeweging met 50 tot 60 procent kan worden gereduceerd. Het ge-wicht wordt gestuurd door een gyroscoop en wel zodanig dat het gewicht de slingerin-gen van het schip volgt met een faseverschil van 90 graden.
Gerritsma ziet voor dit sys-teem van slingerdemping,
dat door ICoopnautic in Hoensbroek in produktie is genomen, mogelijkheden voor langzaam varende pla-nerende boten (die dan heel erg tekeer kunnen gaan) en voor patrouilleboten (politie, reddingsmaatschappijen, waterstaat) die moeten kun-nen werken bij lage snelhe-den of zelfs stilliggend. Het systeem werk namelijk ook als de boot stilhgt.
Veel ervaring heeft hij ook met shngertanks, die dwars-scheeps in motorboten ge-plaatst de slingerbewegingen tot 40 procent kunnen
terug-brengen. Eilco Kasemiers Bylgia H was met zo'n tank uitgerust, die evenwel niet goed bleek te zijn afgelast, zodat hij steeds leegliep. Interessant is ook het onder-zoek naar verbetering van de stabiliteit door middel van flappen, die in het achter-schip zijn verzonken, die zo-wel voor de demping van de stamp- als rolbeweging ge-schikt lijken. De modelproe-ven zijn hoopgemodelproe-vend. Ger-ritsma probeert momenteel geld te krijgen om met dit systeem praktijkproeven op * De RP-16.
* Nieuw systeem van siinger-demping.
zee te kunnen doen, vooral
om de mogelijkheden van het dempen van de stampbewe-ging te onderzoeken. H i j wijst erop dat er op het ogenblik veel meer dan enke-le decennia geenke-leden bekend is over koersvastheid, stabili-teit en voortstuwing van schepen.
'Maar een schip wordt niet ontworpen voor een extreme situatie. De schipper kan na een poosje heel goed vertellen wat zijn schip kan hebben en wat niet. Dat is meer dan vroeger met een vergelijk-baar schip, maar beperkin-gen blijven er nu eenmaal. Elk schip is een compromis. Scheepslaouw blijft en beetje een kunst, waarbij creativi-teit, kennis, ervaring de eisen van de opdrachtgever en de financiële mogelijkheden te-gelijk in stelling worden ge-bracht.'
* Lijnenplan van een planerende motorboot, die ontwikl<eid is door de Techiniscfie hiogesciiool in Delft.
