Manöverversuche mit der OTTO HAHN

Lab. V . Scbeepsbouwkun

Tecbniscbe Hojj^tdi^ol

Delfl

Manöverversuche mit der „Otto Hahn"

PROF. DR.-ING. G. G R O S S M A N N , BERLIN

/ [ / / / e ^ ^ ' / c / f ' ^ ' ^ • v •

1. Einiciiung

B e i m o d e r n e n A n t r i c b s . i n l i i / ; c n i s t d i o U c d u k t i o n d e r U b e r w a c h u n g d u r c h t c c h n i s c h e s P e r s o n a l b e r e i t s s e h r w e i t f o r t g e s c h r i t t e n . V o n d e r B r ü d t e d i r e k t g e f a h r e n e M a n ö v e r s i n d h e u t e f a s t N o r m a l z u s t a n d . H i e r b e i ü b e n d i e G e s c h w i n - ' d i g k e i t s v e r a n d e r u n g e n des S c h i f f e s e i n e n d i r e k t e n E i n f l u B a u f d e n L a s t z u s t a n d d e r A n t r i e b s a n l a g e aus. U m g e k e h r t e r g e b e n L a s t a n d e r u n g e n d e r M a s c h i n e F a h r t a n d e r u n g e n des S c h i f f e s . W a c h f r e i e r B e t r i e b v o n S d i i f f s a n t r i e b s a n l a g e n e r f o r d e r t d a h e r n e b e n e i n e r g u t d u r c h k o n s t r u i e r t e n A n t r i e b s a n l a g e e i n R e g e l u n d S t e u e r s y s t e m , d a s s o r g f a l t i g a u f d i e B e d ü r f -n i s s e d e r A -n t r i e b s a -n l a g e u -n d des S c h i f f e s a b g e s t i m m t i s t A u t o m a t i s c h a b l a u f e n d e M a n ö v e r s o l l t e n k e i n e u n n ö t i g g r o B e n B e a n s p r u c h u n g e n f ü r S c h i f f u n d M a s c h i n e b e w i r -k e n , d a d i e Z u s t a n d s a n d e r u n g e n d u r c h d i e M a n ö v e r s c h o n g e n ü g e n d A n s a t z p u n k t e f ü r d e n A u s f a l l b z w . f ü r S t ö r u n -g e n v o n R e -g e l k r e i s e n b i e t e n . Z u s a t z l i c h e G e f a h r e n q u e l l e n d u r c h s t a r k e E r s c h ü t t e r u n g e n — w i e sie b e i s c h n e l l e n R ü c k -w a r t s m a n ö v e m a u f t r e t e n — s i n d b e i d e r A u s l e g u n g v o n M a n ö v r i e r s y s t e m e n a u f j e d e n F a l l z u v e r m e i d e n , v o r a l l e m . w e n n d i e s e M a n ö v e r v o n e i n e r u n b e w a c h t e n M a s d i i n e n -a n l -a g e -a u s g e f ü h r t w e r d e n s o l l e n . A l s w e i t e r e r P u n k t k o m m t z u d i e s e n B e t r a c i i t u n g e n h i n -z u , d a B das S c h i f f so l a n g e w i e m ö g l i c h k o n t r o l l i é r t d u r c h d a s W a s s e r f a h r e n s o i l , d . h . d a B s e i n K u r s n a c h E i n l e i t u n g des S t o p p M a n ö v e r s n o c h m ö g l i c h s t l a n g e d u r c h d a s R u -d e r b e e i n f l u Q t w e r -d e n k a n n . N u n v e r l i e r t -das R u -d e r a b e r s o f o r t s e i n e W i r k u n g , w e n n d e r P r o p e l l e r u m g e s t e u e r t ' w i r d , s o l a n g e d a s S c h i f f n o c h V o r a u s f a h r t d u r c h das W a s s e r m a c h t . D i e R u d e r w i r k u n g w i r d e r s t w i e d e r h e r g e s t e l l t , w e n n d i e S t r ö m u n g z u m P r o p e l l e r s i c h u m g e k e h r t h a L D i e F ö r d e -r u n g n a c h R u d e -r w i -r k u n g w i d e -r s p -r i c h t d e -r F ö -r d e -r u n g n a c h m ö g l i c h s t k u r z e m S t o p p w e g . F ü r G e s c h w i n d i g k e i t s ë n d e r u n g e n des S c h i f f e s s o l l t e n f o l g e n d e F o r d e r u n g e n a n S c h i f f , M a s c h i n e u n d S t e u e r u n g g e -s t e l l t w e r d e n : 1. D i e b e a b s i c h t i g t e Z u s t a n d s a n d e r u n g ( G e s c h w i n d i g k e i t s v e r a n d e r u n g ) s o i l so s c h n e l l w i é m ö g l i c h d u r c h -g e f ü h r t w e r d e n . 2. D u r c h d i e Z u s t a n d s a n d e r u n g e n d ü r f e n k e i n e z u s a t z -l i d i e n m e c h a n i s c h e n B e a n s p r u c h u n g e n a u f S c h i f f u n d M a s c h i n e a u s g e ü b t w e r d e n . 3. B e i a l l e n M a n ö v e m s o i l so l a n g e w i e m ö g l i c h das S c h i f f v o m R u d e r b e e i n f l u B t w e r d e n , w a h r e n d d i e Z u -s t a n d -s a n d e r u n g e n m ö g l i c h -s t -s d i n e l l d i u - c h g e f ü h r t w e r d e n s o l l e n . 4. D i e R e g e l u n g m u B a u c h d i e r e g e l t e c h n l s c h e n h a r t e s t e n Z u s t a n d s a n d e r u n g e n s i c h e r d u r c h f ü h r e n k ö n n e n . U m m e h r D a t e n f ü r d i e s e F o r d e r u n g e n , i n s b e s o n d e r e f ü r P u n k t 4, z u b e k o m m e n , w u r d e n a u f d e r 48. R e i s e d e r „ O t t o H a h n " i m R a h m e n des v o m B u n d e s m i n i s t e r f ü r W i s s e n s c h a f t u n d F o r s c h u n g g e f ö r d e r t e n P r o g r a m m e s d e r Z u s a m m e n a r b e i t d e r n o r d d e u t s c h e n H o c h s c h u l e n m i t d e r G e s e l l

-t i o h i j f -t f ü r K c r n R n c r K l c v c T w o i UinK In .Schirrijiul und .SdiliT-f . i l i r t v o m ] n : i U t i i t r ü r .SdiliT-fi(.lil(ïiiki(iri!iiil(iH<:ri ':(rn: It<:lli(: v o n V c r s u c h c n d u r c h g e f ü h r t . D l c D u r c h f ü h r u n g d e r McHHungcn, d i e A u f n a h m e d e r M e ö d a t e n u n d c i n T e i l d e r A u s w c r L u n g d i e s e r D a t e n w u r d e als S t u d i e n a r b e i t v o n S t u d i e r e n d e n d e r A b t e i l u n g S c h i f f s t e c h n i k d e r T e c h n i s c h e n U n i v e r s i t a t B e r -l i n d u r c h g e f ü h r t . D i e B e s a t z u n g d e r „ O t t o H a h n " h a t d u r c h i h r e H i l f e b e i d e r A u f n a h m e d e r M e B d a t e n u n d d i e U n t e r -s t ü t z u n g w a h r e n d d e r V e r -s u c h e e r m ö g l i c h t , d a S m e h r al-s d i e u r s p r ü n g l i c h v o r g e s e h e n e n V e r s u c h e d u r c h g e f ü h r t w e r -d e n k o n n t e n .

2. Beschrelbung der Versuche

D i e a u s g e f ü h r t e n V e r s u d i e s i n d i n T a b e l l e 1 a u f g e f ü h r t . H i e r b e i b é d e u t e t F i s h t a i l i n g ± 1 0 ° : R u d e r l a g e h a r t b i s 1 0 ° K u r s a b w e i d i u n g n a c h d e r S e i t e d e r R u d e r l a g e e r r e i c h t w u r d e n , d a n n W e c h s e l n d e r R u d e r l a g e z u r a n d e r e n S e i t e b i s d i e K u r s a b w e i c h u n g n a c h d i e s e r S e i t e 1 0 ° b e t r a g t u s w . , d . h . e i n M a n ö v e r a h n l i c h d e m K e m p f s c f a e n S t a n d a r d t e s t W e n n d i e S c h r a u b e ca. 20 U / m i n r ü c k w a r t s d r e h t e , w u r d e das R u d e r m i t t s c h i f f s g e l e g t . V e r s u c h e , d e n W e g des S c h i f f e s w a h r e n d d e r M a n ö v e r m i t s e l b s t g e f e r t i g t e n R a d a r b o j e n z u b e s t i m m e n , s c h l u g e n f e h l , t e i l s w e i l d i e B o j e z u f r ü h v e r s a n k , t e i l a w e i l d i e M e s -s u n g e n m i t d e n R a d a r g e r S t e n z u u n g e n a u w a r e n , w e n n d i e B o j e n m e h r o d e r w e n i g e r d i r e k t a c h t e r a u s s c f a w a m m e n . Es w u r d e n i n s g e s a m t 17 V e r s u c h e g e f a h r e n , d a v o n e i n V e r s u c h m i t ± 1 5 ° , 7 V e r s u c h e m i t ± 1 0 ° u n d e i n V e r s u c h m i t + 5 ° , — 0 ° . V i e r F a h r t r e d u k t i o n e n b z w . S t o p p m a n ö v e r o h n e R u d e r b e w e g u n g u n d e i n S t o p p e n i m D r e h k r e i s ( T a -beUe 1).

3. Diskussion der Versuche

D e r S t o p p w e g w u r d e aus d e r I n t e g r a t i o n d e r G e s c h w i n -d i g k e i t s k u r v e e r m i t t e l t . D i e G e s c h w i n -d i g k e i t w u r -d e m i t e i n e m S A L - L o g g e m e s s e n . D i e G e s c h w i n d i g k e i t s m e B s t e l l e b e f i n d e t s i c h b e i d e r „ O t t o H a h n " u n t e r d e r B r ü c k e m i t t s c h i f f s . B i s z u m S t i l l s t a n d des S d i i f f e s e r r e i c h t d i e v o m P r o -p e l l e r b e i m U m s t e u e m h e r v o r g e r u f ene W i r b e l z o n e d a s L o g n o c h n i c h t , so daB das G e r a t a u c h i m u n t e r e n B e r e i c h d i e S c h i f f s g e s c h w i n d i g k e l t e i n i g e r m a B e n g e n a u w i e d e r g i b t . D e r M o m e n t v = O w u r d e a u B e r d e m n o c h m i t H o l z s t ü c k e n b e -s t i m m t , SO d a B d i e S t o p p z e i t t -s m i t e i n e r G e n a u i g k e i t v o n ± 15 sec a n g e s e t z t w e r d e n k a n n . D e r E i n f l u B d i e s e r U n g e -n a u i g k e i t a u f d e -n S t o p p w e g i s t v e m a c h l a s s i g b a r (da e r s i c h u n t e r d e r 1 0 - m - G r e n z e b e w e g t D i e G e s a m t d i s t a n z z u d e r R a d a r b o j e s t i m m t e m i t d e m i n t e g r i e r t e n W e g r e l a t i v g u t ü b e r e i n , ' m a n k a n n d e s l i a l b d i e G e n a u i g k e i t des S t o p p -w e g e s m i t ± 5 Vo a n s e t z e n ) . D i e V e r s u c h e z e i g t e n , daC d i e L a n g e des S t o p p w e g e s e i n -d e u t i g v o m G e s c h w i n -d i g k e i t s v e r l a u f w a h r e n -d ' -d e r e r s t e n 50 '/o d e r S t o p p z e i t b e s t i m m t w i r d , d a h i e r das Z e i t i n t e g r a l ü b e r d e r G e s c h w i n d i g k e i t w e g e n d e r h o h e n G e s c f a w i n d i g -k e i t s w e r t e d e n g r ö B t e n A n t e i l des S t o p p w e g e s b r i n g t . ( B e i V e r s u c h 10 z. B . s i n d n a c h ' 186 sec b e r e i t s 1310 m d e r g e -s a m t e n S t o p p -s t r e c k e v o n 1878 z u r ü d c g e l e g t ) l m e i n z e l n e n k o n n t e n f o l g e n d e E i n f l i i s s e f e s t g e s t e l l t w e r d e n . .

Tabelle 1

Ruder- Last- Umsteuer- Stopp- Stopp- aulge'z.

SchlfTs-Nr. Datum beweg. Ëndrg. zelt ' zeit weg GroQen Gewicht Bemerkungen Vi/sec sec sec rn t

1 26. 9. ± 0° 4 _{"vi • ^»} 21 775 Auslauf: Kurs 208; Wlndrlcht. 160; Starke 4; Prml- Q Seegang 3; Dünung 2—3 Wi nur nilt einer

Rudcrmasctilne bis 7 kn Z 26. 9. ± 0° 21 775 hochlahren bis auf 8 kp/cm<,

Prml - « halten, dann auf 17 kp/cm* 3 20. 9. ± 10» « _{• Prml}

Q

21 775 bis auf 5 kn Pr. 17—2 ata 20. 9. ± 0° _{^ H - Prml} Q 21 775 hochfahren Pr. l,S—17 ata 5 ZS. 9. ± 10" 4 150 332 1278 _{• Prml} Q 21 775 Pr. 17—1,5 ata

e 2a. 9. ± 15» 4 210 381 1474 . . 21 775 Wasser glatt; Wind umlaufend o

1 23. 9. ± 10° 1 120 30S 1318 " p - ^8 21'775 . Prad' ° 8 0 26. 9. ± 10» 1 120 300 1286 " p . r, V j 21 775 Prad' "e 9 23. 9. ± 10» 1 120 310 1332 i p ' 21 775 Prad - °8 Pziir 10 23. 9. + 0» 1 120 372 1879 _"p. 21 775 Wlndrlcht. 1, umlautend 0. Pinr' Prad 11 26. 9. ± 10» 1 100 305 1332 • 21 775 Wasser glatt 12 28. 9. ± 0» •S 21 775 ^ 2. Auslaufversuch

13 2. 10. ± 10» 1 S5 312 1405 "p. v . , Q 21 775 : • Wasser glatt, Wind umlaufend o Prad- Pjur

D. a .

14 2. 10. ± 0» 1 95 360 . 1331 •i. • 21 775 Wasser glatt, Wind umlaufend 0 15 2. 10. + '5° 1 95 326 1405 n 21 775 Wasser glatt. Wind umlaufend 0

— 0»

16 2. 10. hart 1 95 237 026 I I 21 775 Drehkreis

Stb.

n 12. 10. ± 0» 1 95 405 1860 n 25 875 Schiff mit Ladung <• Wasser glatt, w i n d umlaufend 0

3.1 E i n f l u B d e r L e i s t u n g s r e d u b t i o n a u f d e n G e s c h w i n d i g k e i t s v e r l a u f k n r z n a d i d e m S t o p p e n V e r g l e i c h t m a n d i e V e r s u c h e 5 u n d 6 m i t d e n V e r s u c h e n 7, 8 u n d 9, so s t e l l t m a n h i e r f e s t , daB b e i d e n b e i d e n e r s t e n V e r s u c h e n m i t e i n e r L a s t r e d u k t i o n v o n 4 "/o/sec n a c h 60 sec d i e G e s c h w i n d i g k e i t u m ca. 3,5 k n a u f 12 k n h e r a b s a n k , b e i d e n d r e i a n d e r e n V e r s u c h e n m i t 1 "/o/sec L a s t r e d u k t i o n w u r d e u n t e r s o n s t g l e i c h e n U m s t a n d e n d i e G e s c h w i n d i g k e i t v o n 12 k n e r s t n a c h 80—85 sec e r r e i c h t . V e r g l e i c h t m a n d e n V e r s u c h 1 m i t d e n V e r s u c h e n 10 u n d 14, so s i e h t m a n a u c h h i e r , d a B d i e R e d u k t i o n des T u r b i -IS a

l i \

i i

•y

\

fff»

1 : 0 0 eo 120 lao—llstc)—^

Bild 1 Geschwlndlskeltsreduktlcn In AbhSnglgbelt von der LAstTeduktlou der VorwSrtsturlilne

n e n d a m p f e s u m 4«/o/sec e i n e n G e s c h w i n d i g k e i t s a b f a U v o n , 1,5 k n i n d e r e r s t e n M i n u t e des S t o p p e n s b e w i r k t . W i r d d e r D a m p f n u r m i t I' / o sec r e d u z i e r t , so w i r d d i e G e s c h w i n d i g -k e i t i n 85—90 sec u m 1,5 -k n v e r m i n d e r t . D i e V e r s u c h e z e i g e n d a m i t , d a B d i e G e s c h w i n d i g k e i t s a b n a h m e z u B e g i n n des S t o p p m a n ö v e r s u m so s c h n e l l e r e r f o l g t , j e s c h n e l l e r d i e D a m p f z u f u h r g e d r o s s e l t w i r d . ( D i e ses i s t n a t ü r l i c h n u r e i n e B e s t a t i g u n g e i n e r l a n g e b e -k a n n t e n T h e o r i e des S t o p p e n s ) . I m m e r h i n i s t d e r E i n f l u B so g r o f l , d a B b e i d N / d t = 4« / o b i s z u r R e d u k t i o n a u f 14 k n -470 m z u r ü c k g e l e g t w u r d e n , b e i d N / d t = 1 «/o, a b e r 670 m , d . h . 200 m m e h r . B e i d e n F i s h t a i l i n g - V e r s u c h e n b e t r a g e n d i e W e g e 425 m b z w . 570 m , d . h . — 145 m D i f l e r e n z . B i l d 1 z e i g t d e n Vs (t) V e r l a u f d e r V e r s u c h e 5, 6, 7 u n d 8. I m B e r e i c h t < 120 sec i s t d e r G e w i n n d u r c h d i e s c h n e l l e r e L a s t r e d u k t i o n g u t z u e r k e n n e n . 3.2 E i n f i u B d e r R f i c k w S r t s l e i s t u n g a u f d e n S t o p p w e g D i e V e r s u c h e 10 u n d 14 z e i g e n , daB d i e V o r v e r l e g u n g d e r U m s t e u e r u n g v o n 120 sec n a c h S t o p p - B e g i n n a u f 95 sec e i n e V e r k i i r z u n g d e r S t o p p z e i t v o n 372 sec . a u f 355 sec, d . h . u m 17 sec b r i n g t G l e i c h z e i t i g g e h t d e r W e g v o n 1878 m a u f 1831 m , d . h . u m 40 m z u r ü c k . D i e D r e h z a h l a u f s c h r e i b u n g e n z e i g t e n , d a B b i s t = 260 sec a m P r o p e l l e r s t a r k e K a v i t a t i o n a u f t r a t , d i e D r e h z a h l s t i e g t r o t z k o n s t a n t e n R ü c k w a r t s -d a m p f -d r u c k e s ü b e r -d i e B e h a r r u n g s -d r e h z a h l a n , u m e r s t b e i ts ^ 300 sec a u f e i n e n d e m D a m p f d r u c k e n t s p r e c h e n d e n W e r t z u s i n k e n . D i e U n t e r s c h i e d e i z w i s c h e n b e i d e n V e r s u c h e n s i n d so g e -r i n g , daB d e -r E i n f l u B d e -r V o -r v e -r l e g u n g d e -r U m s t e u e -r z e i t

Bild Z ElnfluD der Einleitung der BfickwSrtsleistung .•' V 5 t„5 = 150 sec Stoppwegc: S j = 1278 m

V 7 t„7 = 120 sec • S j •= 1318 m

V i 3 t u l 3 = 95 sec s , , = 1405 m

t..

'u i Kommando Masdiine zurück

h i e r a u s n i c h t a b g e l e i t e t w e r d e n k a n n . D i e s e r P u n k t m ü i J t e i n e i n e r w e i t e r e n V e r s u c h s r e i h e g e n a u e r u n t e r s u c h t w e r -d e n . S e t z t m a n d e n E i n f l u B des F i s h t a i l i n g b e i d e n V e r s u c h e n 5, 6, 7, 8, 9 u n d 11 g l e i d i a n u n d r e d u z i e r t m a n b e i d e n V e r -s u c h e n 7, 8, 9 u n d 11 d e n S t o p p w e g u m 150 m u n d 25 -sec u n d b e i d e n V e r s u d i e n 10 u n d 14 u m 200 m u n d 28 sec n a c h A b s c h n i t t 3 . 1 , so e r h a l t m a n d i e i n T a b e l l e 2 a u f g e f ü h r t e n W e r t e : E s h a t d e n A n s c h e i n , a l s w e n n b e i m S t o p p e n m i t F i s h -t a i l i n g e i n e V o r v e r l e g u n g d e r U m s -t e u e r z e i -t ü b e r 120 sec k e i n e R e d u k t i o n des S t o p p w e g e s m e h r b r i n g t . B i l d 2 z e i g t d e n V e r l a u f v» ( t ) d e r V e r s u c h e 5, 7 u n d 13. H i e r i s t i m B e -r e i c i i 100 sec g t < 360 sec d e u t l i c h z u e -r k e n n e n , d a B d e -r z e i t l i c h f r ü h e r e U m s t e u e r p u n k t b e i V e r s u c h 13, v e r b u n d e n m i t e i n e m k ü r z e r e n F i s h t a i l i n g , e i n e n l a n g e r e n S t o p p w e g g e g e n ü b e r d e n V e r s u c h e n 5 u n d 7 e r g i b t . D i e V e r s u c h e 13 u n d 15 ( B i l d 3) z e i g e n i m B e r e i c h 120 sec ^ t s > 240 n o c h s t a r k e D r e h m o m e n t s c h w a n k u n g e n , v e r b u n d e n m i t e i n e m Ü b e r s d i w i n g e n d e r D r e h z a h l . D i e s e s U b e r s c h w i n g e n d e r D r e h z a h l i s t b e i d e n V e r s u c h e n 7 u n d 8 ( B i l d 4) d e u t l i c h g e r i n g e r , b e i d e n V e r s u c h e n 5 u n d 6 ( B i l d 5) s c h o n v e m a c h

-Blld 3 Schwankungen des Drehmomentes bel maxlmalem Rflckwartsmoment und Vmsteuerzelt

t„ - 95 sec Stoppwege: 8,3 = 140S m Sj5 = 1405 m l a s s i g b a r k l e i n . D e r P r o p e l l e r ü b e r t r S g t d i e R ü c k w a r t s l e i s t u n g b e i n i e d r i g e n S d i i f f s g e s d i w i n d i g k e i t e n o h n e g r ö -C e r e D r e h z a h l - u n d D r e h m o m e n t e n s c h w a n k u n g e n . D i e K u r v e n z e i g e n , daB v o n 6—8 k n d i e m i t t l e r e V e r z ö g e r u n g b e t r a c h t l i c h k l e i n e r i s t als v o n 6—4 k n ( e i n e A u s -n a h m e b i l d e t -n u r d e r V e r s u c h 16), d i e w i e d e r u m -n o c h k l e i n e r i s t als d i e m i t t l e r e V e r z ö g e r u n g v o n 4—0 k n . D a a b e r d e r ' W i d e r s t a n d des S c h i f É e s b e i 6 k n 2,25 m a l so g r o B i s t w i e b e i 4 k n , b e d e u t e t dieses, d a f l d e r R ü c k w a r t s s c h u b des P r o p e l l e r s v o n 6—4 k n e r h e b l i c h k l e i n e r w a r als v o n 4—O k n , o b w o h l b e r e i t s d e r v o l l e D a m p f d r u c k d e r R ü c k -\ y a r t s t u r b i n e z u r V e r f ü g u n g g e s t e l l t w u r d e . D i e s e s k a n n n u r b e d e u t e n , daB sich i n f o l g e d e r i n s t a t i o n a r e n S t r ö m u n g s -. v o r g a n g e a m P r o p e l l e r e i n s t e t i g e r R ü c k w a r t s s c h u b b e i d e r „ O t t o H a h n " e r s t k u r z v o r M a n ö v e r e n d e a u f b a u t . D i e b i s h e r i g e n V e r s u c h e z e i g e n e i n e e i n d e u t i g e T e n d e n z d a h i n g e h e n d , daB b e i d e r „ O t t o H a h n " d i e v o l l e R ü c k w a r t s l e i s t u n g e r s t b e i G e s c h w i n d i g k e i t e n u n t e r 8 k n a m P r o p e l -l e r a n g r e i f e n s o -l -l t e , w e -l -l e i n s t e t i g e r R ü c k w a r t s s c h u b sich e r s t d a n n a u f b a u e n k a n n . D i e s e L e i s t u n g s o l l t e n a c h d e r . F o r m e i n e r e - F u n k t i o n a u f g e b r a c f a t w é r d e n , d . h . m i t s t e t i g a b n e h m e n d e r N e i g u n g . TabeUe 2 Versudi • dN/dt _{V u} a

Nr. sec •/o m m sm/h 4 grd. sec *Sred 6 250 4 1474 — _{• 6.0 ± 1 5 381} s 150 4 1278 — 8.0 ± 1 0 332

. .

7 120 1 1318 1173 9.9 ± 10 305 282 8 120 1 1266 1121 0.3 ± 1 0 300 277 • 9 120 1 1332 1187 9.6 ' ± 10 • 310 287 10 • 120 1 1879 1679 . 12.8 0 372 :45 11 100 1 1332 1187 . 9.S ± 10 • 305 283 ' 12 — 1_ — — Auslaulversudi 13 95 1' 1405 1260 • 10,7 ± 10 312 289 14 ' 95 • 1 1831 1631 13.S 0 360 • 328 15 05 1 1405 1260 10.8 + 5 —0 32S • 303 16 95 1 926 926 7.5 Drehkreis 237^ 17 95 1 1860 1660 13.3 0 • ' 40S' 388.

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Btld 4 DretazaliIveiUuf bel spacerem Umsteuern t^ = 120 sec Stoppwege: 57 = 1318 m 80 = 1266 m D i e s e s E r g e b n i s s t i m m t m i t d e n E r k e n n t n i s s e n v o n J o u r -d a i n u n -d J a e g e r ( z . B . [ 1 ] , [ 2 ] , [3]) Ü b e r e i n , n a c h -d e m -d i e R ü c k w a r t s l e i s t u n g e r s t i m l e t z t e n D r i t t e l des S t o p p m a n ö -v e r s w i r k s a m w i r d , u n d s t e h t d a m i t i m W i d e r s p r u c h z u v i e l e n V e r ö l l e n t l i c h u n g e n , d i e b i s h e r ü b e r dieses T h e m a g e -s c h r i e b e n w u r d e n , z . B . [4],- [ 5 ] , [ 6 ] . E i n U n t e r -s c h i e d b e -s t e h t a u c h z u d e n M o d e U v e r s u c h e n d e r „ O t t o H a h n " [ 5 ] , d i e f ü r 47 "lo R ü d t w a r t s l e i s t u n g u n d 210 sec U m s t e u e r z e i t e i n e n S t o p p -w e g v o n ca. 1900 m , f ü r 32 "/o R ü c k -w a r t s l e i s t u n g i m d 220 sec U m s t e u e r z e i t e i n e n S t o p p w e g v o n ca. 2250 m e r w a r t e n l a s s e n . D i e V e r s u c h e 10 ( N R = 0,32 N v , tuR = 220 sec) u n d 14 ( N R = 047, N v , t u K = 210 sec) e r g a b e n S t o p p w e g e v o n 1879 ttx u n d 1831 m , d . h . p r a k t i s c h d a s s e l b e E r g e b n i s , u n d n i c h t d i e a u f G r u n d d e r M o d e l l v e r s u c h e z u e r w a r t e n d e D i f f e r e n z v o n 350 m . 3.3 E i n f l u C des F i s h t a i l i n g a u f d i e V e r z S g e n m g D i e V e r s u c h e 1, 10, 14 u n d 17 z e i g e n , d a U e i n E i n f l u B des P r o p e l l e r s u n d d e r r ü d c w a r t s l a u f e n d e n M a s c h i n e a u f d i e G e s c h w i n d i g k e i t s r e d u k t i o n i m e r s t e n T e i l des S t o p p m a n ö -v e r s n i c h t f e s t s t e l l b a r i s t , daB — b e i d i e s e m -v o r h a n d e n e n P r o p e l l e r — e i n A u f b r i n g e n d e r R ü d c w a r t s l e i s t u n g e r s t a b Vs = 8 k n s i n n v o U e r s c h e i n t J e d e M i n u t e , d i e d a s S c h i f f d i e G e s c h w i n d i g k e i t v o n Vb = 10 k n s p a t e r e r r e i c h t , l e g t es b e i Vo = 15,5 k n e i n e n W e g v o n 390 m z u r ü c k . U m d i e G e s c h w i n d i g k e i t s r e d u k t i o n z u A n f a n g des M a n ö v e r s z u v e r g r ö B e m , w u r d e d a s S c h i f f d u r c h das R u d e r z u A b w e i c h u n g e n v o m G e r a d e a u s k u r s a h n l i c h w i e b e i e i n e m Z i c k Z a c k -M a n ö v e r g e z w u n g e n . D i e s e K u r s a b w e i c h u n g e n s o l l t e n so e r f o l g e n , d a B d e r S c h w e r p u n k t des S c h i f f e s s i c h m ö g l i c h s t w e i t e r g e r a d e a u s b e w e g t e . So e n t s t a n d e i n e S c h w i n g u n g des S c h i f f e s u m d e n K u r s z u B e g i n n des M a n ö v e r s , das s o -g e n a n n t e F i s h t a i l i n -g . H i e r d u r c i h w u r d e e i n e b e t r a c h t l i c h e E r h ö h u n g des S c h i f f s w i d e r s t a n d e s e r r e i c h t F i s h t a i l i n g w u r d e s o l a n g e d u r c h g e f ü h r t , b i s d e r P r o p e l l e r e t w a 20 U / m i n z u r ü d c d r e h t e . D a n a c h w u r d e das R u -d e r m i t t s c h i f f s g e l e g t , u m -d i e A n s t r ö m u n g -des P r o p e l l e r s n i c h t z u s t o r e n . W i e e r w a r t e t , l a g d i e W i r k u n g des F i s h t a i l i n g s z w i s c h e n d e m n o r m a l e n S t o p p m a n ö v e r u n d d e m S t o p p e n b e i m D r e h -k r e i s ( V e r s u c h 16).

Bild 5 Drebzahl- und Drebmomentenverlanf bel spStem Umstenem

t„5 - 150 sec Stoppwege: S5 = 1278 m s» •• 1474 m D i e T a b e l l e 3 z e i g t , d a B d i e V e r k ü r z u n g des S t o p p w e g e s p r a k t i s c h s c h o n i m e r s t e n D r i t t e l des M a n ö v e r s e r r e i c h t w u r d e . I n d i e s e m T e i l V T u r d e a u c h d e r Z e i t g e w i n n b e r e i t s e r -z i e l t D i e w e i t e r e R e d u k t i o n v o n 8 k n a u f O k n e r f o r d e r t b e i a l l e n V e r s u c h e n p r a k t i s c h d i e g l e i c h e Z e i t u n d d e n g l e i chen W e g . H i e r v o n s i n d n u r d i e V e r s u c h e 16 u n d 17 A u s n a h m e n . B e i 16 s i n d W e g u n d Z e i t e t w a s g r ö B e r , m ö g -l i c h e r w e i s e w e i -l das w a h r e n d des g a n z e n V e r s u c h e s h a r t l i e g e n d e R u d e r d i e A n s t r ö m u n g d e r r ü c J c w a r t s d r e h e n d e n S c h r a u b e b e h i n d e r t e , b e i 17 w a r das S c h i f f r u n d 4000 t s c h w e r e r . D i e s e s w i r k t e s i c h d u r c h d i e e b e n f a l l s g r ö B e r e E i n t a u c h t i e f e n i c h t a u f d e n G e s c h w i n d i g k e i t s a b f a U b i s z u 8 k n aus. D a r ü b e r h i n a u s m a c h t e s i c h d a n n a b e r d e r n i c h t v e r g r ö B e r t e R ü c k w a r t s s c h u b des P r o p e l l e r s b e m e r k b a r . A u c h d e r V e r s u c h 14 ( B i l d 6) b e s t a t i g t d i e Ü b e r l e g u n g e n b z w . E r g e b n i s s e v o n [ 3 ] , d a B i m e r s t e n D r i t t e l des S t o p p -m a n ö v e r s p r a k t i s c h n u r d e r h y d r a u l i s c h e W i d e r s t a n d w i r k t u n d d a B d i e s e r W i d e r s t a n d z u m i n d e s t i m B e r e i c h u m d e n V o l l a s t z u s t a n d p r o p o r t i o n a l d ^ G e w i c h t des S c h i f f e s i s t

4. SchluBfolgenmgen

A u s d e n b i s h e r d u r c h g e f ü h r t e n V e r s u c h e n l a s s e n s i c h f o l g e n d e S c h l ü s s e z i e h e n : 1. E i n e s c h r i e l l e L e i s t u n g s v e r m i n d e r u n g z u B e g i n n des M a n ö v e r s v e r k ü r z t b e i S c h i f f e n dieses L e i s t u n g s g e -w i c h t e s (2,2—2,6 t / P S ) d a s S t o p p m a n ö v e r . 2. D e r E i n f l u B des r ü c k w a r t s d r e h e n d e n P r o p e l l e r s i s t — b e i d i e s e m P r o p e l l e r j e d e n f a l l s ^ — b e i G e s c h w i n d i g -k e i t e n ü b e r 8 b i s 9 -k n v e m a c h i a & s i g b a r .

TabeUe 3

'ersudi a F T *10Kn • *8Kn S s .

*»

Nr. <i erd. m sec m sec m sec

3 ± 10 IOC 704 nao — s ± 10 1276 112 744 155 947 332 <J ± 15 1474 109 724 ' 153 936 381 7 ± 10 1318 lis 770 140 911 305 Ü ± 10 12G6 100 717 ' 154 042 300 8 ± 10 1332 112 744 153 936 310 10 1879 194 1289 243 1495 372 11 ± 10 1332 100 717 IGl 985 305 13 ± 10 1405 no 704 178 1088 312 14 _ — 1831 107 1241 230 1408 360 IS + 5 — 0 1405 UD 784 180 1100 320 10 Drohkrels 020 70 465 00 550 237 17 1860 102 1208 230 1408 405

'lO Kn " •^^'^ '''^ ^""^ Erreidien von V g = 10 K n .

Sjo - Zurüdcgelegter Weg wahrend der Geschwindigkeitsreduktion von Vg auf V g ( = 10 Kn) Sg = Gesamtstoppweg.

\

\

\

N

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-•—V

\

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s \

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_{s .}

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\ \ \ . 60 110 110 M XO iSO t f i K j B i l d 6 Geschwindigkeitsverlauf bel voll beladenem Schlfi und normalera Stoppen <V817 . G b = 25 875 t)

tm Ballastzustand und normalem Stoppen <V8U . G b B = 21 '75 t)

bel Fishtailing und BaUast (v,16 . G,B = 21 775 t) beim Stoppen im Drehkreis <V81C , G,B = 21 t) Stoppwege ; S j Y - I860 m, S j j = 1831 m, S j 5 = 1405 m, S j j = 926 m, (Optimum: 83 = 1256 m) 3. D u r c h F i s h t a i l i n g . k a n n d i e S t o p p s t r e c k e e r h e b l i c h v e r k ü r z t w e r d e n . A u c h h i e r b r i n g t e i n r e l a t i v s p a t e s U m s t e u e m e i n e k ü r z e r e S t o p p s t r e c k e . 4. D i e W e g a b w e i c h u n g w S h r e n d des F i s h t a i l i n g M a n ö v e r s i s t r e l a t i v g e r i n g . ( D i e s e r P u n k t m u B z w e i f e l s o h n e n o c h m e h r u n t e r s u c h t w e r d e n . D i e D u r c h f i i h r -b a r k e i t e i n e s s o l c h e n M a n ö v e r s i s t — s o l a n g e d i e SchifEe n i c h t v o n e i n e m R e c h n e r g e s t e u e r t w e r d e n — z w e i f e l h a f t , d a s i c h e r d i e d a u e m d e n K u r s a n d e r u n g e n d e n E n t g e g e n k o m m e r e r h e b l i c h v e r w i r r e n w e r d e n . A u f d e r a n d e r e n S e i t e i s t das S c h i f f v i e l l a n g e r k o n -t r o l l i é r -t i n d e r H a n d des S c h i f i s f ü h r e r s . ) D i e d u r c h F i s h t a i l i n g a u f b e i n a h e z w e i D r i t t e l v e r k ü r z t e n S t o p p w e g e s o l l t e n a b e r d o c h n o c h i n w e i t e r e n V e r s u d i e n u n t e r s u c h t w e r d e n . E b e n s o s o l l t e d i e W i r k s a m k e i t des r ü d t w a r t s d r e h e n d e n P r o p e l l e r s a u f d e n W e r f t p r o b e f a h r -t e n d e r N e u b a u -t e n w e i -t e r g e h e n d e r u n -t e r s u c h -t w e r d e n a l s b i s h e r .

Bild 7 Geschwindigkeitsverlauf beim Anslaofen Stoppwege: sjg ~ 1879 m — 1831 m si7 = 1860 ra 10: N R = 32 •/.; t„u = 120 sec; Gg - 21 775 t 14: Nii = 47V»; t^R = 210 sec; Gg •=• 21 775 t 17: Njj = 45 •/•; t„n = 220 sec; Gg •= 25 875 t tyjj: Zeitpunkt des Beglnns des max. Hückwartsmomcntes

S c h r i f t t u m

[1] Jordaln und Jaeger: Braking of large vessels. (SNAME 1968.) [2] Jordaln und Jaeger: Braking of large vessels. (TNO-Beport

53 S.)

[3] Jordaln und Jaeger: BranMng of large vessels. (TNG-Report 127 S.)

[4] RltterhoH: Beitrag zur Erhöhung der Sldierhelt von Sdilfls-antrlebsanlagen durdi Untersudiungen Ihres Manöververhal-tens. (STG-Preisaussdirelben 1969.)

. [5] S. F i i e s : Untersudiungen über die Manövrlerfahlgkelt von SchlSen. (,3ansa" 23, 1964, Jahrgang 101.)

[8] D . Clarke: The stopplng of I ^ g e Tankers. (BSRA-Heport.) H A N S A - Schllfahrt - schiffbau - Hafen — 108. Jahrgang -1971 — Nr. 18 1739