Za efikasniji stepenasti trup

03.11.2022 nauCAT
  •  Share on X
Za efikasniji stepenasti trup

nauCAT

Futuro je naziv novog dizajna trupa za energetski učinkovit vodeni taksi za velike brzine i istovremeno brod za obilazak grada koji sporo manevrira. Njegov trostupanjski stepenasti trup u obliku slova V ima uronjeni tunel za izjednačavanje razlika u uzgonu između dubokog i voluminoznog pramčanog dijela i ravnog i uskog krmenog dijela.

"Želio sam da brod bude lijep poput klasične Rive Aquarama", kaže Elio Barone, lokalni vodeni taksist i skiper za obilaske gradskih kanala iz grada Dordrechta, južno od Rotterdama u Nizozemskoj. "Zato sam gledao taj veličanstveni oblik kada sam razvijao novi brod za svoje operacije." Iznad vode, Futuro ima sve izglede elegantne Rive, u mnogo većoj veličini. Futuro je dugačak ukupno 38 stopa. Prednja paluba je široka i zakrivljena, iznad proširenog pramca. Sjedalo kormilara je na povišenoj platformi kako bi se moglo gledati preko njega. Iza skiperske pozicije proteže se veliki otvoreni kokpit na desetak metara, koji pruža prilično prostran prostor za sjedenje i hodanje do 30 gostiju. Međutim, zbog propisa Barone neće uzimati više od dvanaest.

30 / 30
"Vidio sam vodene taksije koji plove velikim brzinama kroz rijeke u rotterdamskoj luci i rijekama, koji koriste vodene mlaznice za pogon i troše oko 75 litara na sat," Barone počinje objašnjavati svoju motivaciju. "Shvatio sam da mogu bolje od toga. Dakle, moj je cilj bio stvoriti brod koji može primiti istu količinu putnika pri brzini od 30 čvorova uz potrošnju od 30 litara na sat. Tako je započeo dugi projekt prema stvaranju onoga što je na kraju postalo Futuro."

Znanost
Barone je upoznao Gerbena Spaansa, studenta koji je bio zainteresiran za materijalizaciju svoje potrage za brzim i stabilnim brodom koji krstari velikim brzinama uz malu potrošnju goriva. Spaans je želio napisati svoju tezu o razvoju trupa Futuro. Napredne studije hidrodinamike trupa zahtijevale su više nadzora nego što su njegovi profesori mogli pružiti, pa su se profesor Cornell Thill s Tehničkog sveučilišta u Delftu (TU Delft) i viši voditelj projekta Brodovi Enrico della Valentina s pomorskog instituta MARIN pridružili nadzornom timu i pomogli Spaansu u njegovom projektu proračuna hidrodinamičkih svojstava trostupanjskog trupa s tunelom i izradu proračunskog projekta za njega, inspiriran skicama koje mu je pokazao Barone. Rezultati proračuna na MARIN-u i TU Delft bili su da ovaj oblik trupa može krstariti velikom brzinom dok zahtijeva do 25 posto manje snage od konvencionalnih oblika dubokog V-trupa. Ispitivanja u MARINSKOM bazenu su to potvrdila.

futuro-met-dak-001_orig.jpg

Tunel
Dok je Futuro prepun pametnih ideja, prava je inovacija u podvodnom obliku trupa. V-trup ima tri stepenice. Stepenasti oblik trupa za brodove za brzo glisiranje desetljećima je bio način da se minimizira otpor. Pri brzini, dijelovi odmah iza stepenica nemaju kontakt s vodom i stoga ne uzrokuju otpor. Budući da je forma trupa koja prati linije Aquarame voluminozna u pramčanom dijelu, tu postoji mnogo uzgona, a uski stražnji dio tone dalje u vodu, dok stepenice oduzimaju dio volumena. Zbog toga je Barone došao na ideju da u dnu trupa izgradi tunel koji se s prednje strane puni vodom. Pri velikim brzinama, Futuro je dotjeran kako bi zadržao vodoravni položaj po cijeloj dužini broda koristeći konvencionalne trim flapsove ispod krmenog dijela, ali i interceptori na prednjem koraku u dnu trupa mogu poboljšati uzgon. Švedska tvrtka ZipWake velikodušno je projekt opskrbila svojim interceptorima, jer ih je zaintrigirala ideja da se interceptori postave na prednju stepenicu ispod stepenastog trupa. Barone je, međutim, samouvjeren. Podržavaju ga znanstvena otkrića sveučilišta i instituta za pomorska istraživanja.

Uzbuđenja
U spremištu za čamce u Dordrechtu, Futuro je spreman za probnu plovidbu. Još nije dovršen, vjetrobransko staklo još nije postavljeno, a poklopci na bokoštitnicima još uvijek nedostaju. Brod je mat smeđe boje, s epoksidnom završnom obradom koja će biti prekrivena oblogom u stilu mahagonija kako bi se stvorio klasični Riva izgled. Dok plovimo Futurom preko rijeke Merwede i glisiramo u smjeru Rotterdama, ručica gasa se gura naprijed. U početku se dvostruki Mercury 4,2-litreni dizelaši okreću do oko 2000 o/min. Futuro glatko klizi nad vodom brzinom od 47 kilometara na sat (25 čvorova). Potrošnja goriva je oko 27 litara na sat pri ovoj brzini. Kad se nekoliko minuta kasnije ručica gurne do kraja, ubrzanje je nevjerojatno. Preko rijeke De Noord vozimo 97 km/h (preko 52 čvora). Brod se i dalje ponaša vrlo krotko. Pramčani valovi s teretnih brodova koji prolaze glatko se kotrljaju ispod trupa, koji se malo ljulja, ali ne uzrokuje ekstremne vertikalne akceleracije. Iako je brzina prilično impresivna, uopće se ne osjeća da brod plovi brže od 50 čvorova. Probna vožnja ukazuje na uspjeh Baronea. Čini se da je njegov cilj da stvori brod za obilazak grada i vodeni taksi koji plovi s 30 čvorova pri 30 litara na sat ispunjen.

Suradnja
Kao lokalni poduzetnik u putničkom prijevozu vodenim putem, Barone je u svoj projekt angažirao mnoge kolege poduzetnike. Holland Marine Parts isporučio je svoj napredni Jet Thruster. Ovaj sustav bočnog propelera koristi pritisak vode umjesto propelera u tunelu za pružanje bočnog potiska. Prihvat vode je prikladno montiran u tunelu duž dna trupa u slučaju Futura. Monitrax je donirao filter goriva i separator vode za ugradnju motora. Polyestershoppen isporučuje epoksidnu smolu s velikim popustom. Iako je Futuro inspiriran gliserima Riva od mahagonija iz 1950-ih, izgrađen je od kompozita. Kako je ovo prototip, kalup je bio preskup za izradu. Konstrukcija se izvodi pomoću Strongplanka preko drvene makete. Trake od pjene i staklenih vlakana prvo se lijepe zajedno, a zatim već tvore laganu i čvrstu konstrukciju. Ovo se dodatno pojačava ručnim polaganjem ili nanošenjem staklenih vlakana i epoksida. Za Futuro je dizajniran ugradbeni krov s krilnim vratima koja se otvaraju prema gore i bit će izrađena čim Barone započne s eksploatacijom broda.

Izvor: Hans Buitelaar/METS TRADE.com

  •  Share on X

Najčitanije