Foto: Bruno Ančić

 

Nedavno me prijatelj pitao bi li na pasaru imalo smisla instalirati vanbrodski motor snage 30 HP. Odgovor je bio ''ne'' pa je slijedilo je pitanje''zašto?''. Za odgovor na to pitanje potrebno je razjasniti neke osnovne pojmove vezane uz režime plovidbe pojedinih tipova brodskih formi.

 

Pasara.1Pasare, kao i većina malih plovila poput gajeta, leuta, ribarskih brodica i jedrilica te velikih tankera i ostalih teških i sporih komercijalnih plovila, pripada deplasmanskim brodskim formama. Takve forme svojom geometrijom sijeku more i guraju ga preko bokova stvarajući pri tome velike pramčane i krmene valove. Otpor takve forme najvećim dijelom uvjetovan je trenjem koje je proporcionalno sa oplakanom površinom trupa. Za približno određivanje maksimalne brzine deplasmanske forme koristi se formula:

brzina(u čvorovima) = 1.34 x drugi korijen iz duljine vodene linije (u stopama)

što je ujedno i brzina vala koji generira ta ista forma. Iz formule je vidljivo da su brodovi sa dugačkim vodenim linijama brži od onih sa kratkim. Da bi deplasmanska forma postizala veće brzine od one dobivene formulom trebala bi prijeći u novi poludeplasmanski režim plovidbe. Za prelazak u taj režim plovidbe trup bi se trebao kretati brže od vlastitog vala. Rezultat toga je nagli, gotovo skokovit porast valnog otpora trupa koji kada se zbroji sa otporom trenja stvara ogromne poraste ukupnog otpora trupa.

 

Da bi pojedina brodska forme uopće mogla postići tako nešto potrebno je zadovoljiti određene uvjete. Takve uvjete najlakše zadovoljavaju gliserske forme karakteristične po relativno maloj masi, velikim snagama motora te ravnim krmenim rebrima i horizontalnim uzdužnicama. S obzirom da deplasmanska forma ima obla rebra, relativno veliku masu i zaobljene uzdužnice preduvjeti za glisiranje ne postoje tj. teoretski bi deplasmanska forma mogla glisirati, no snage potrebne za tako nešto gotovo je nemoguće instalirati pa se smatra da u praksi deplasmanska forma ne može glisirati. Upravo iz tih razloga na pasaru nema smisla instalirati velike snage motora jer se time ne postiže nikakva bitna promjena brzine, no utrošena snaga, a time i potrošnja goriva naglo rastu, što je ekonomski neisplativo. 

Gliserske forme, za razliku od deplasmanskih, plove u režimima velikih brzina pa su sukladno tome, osim geometrijski, drugačije i u rasporedu masa. Pri malim brzinama gliseri imaju nešto veći otpor od deplasmanaca, no u onom trenutku kada se počinje postizati brzina definirana kao maksimalan brzina deplasmanske forme valni otpor gliserske forme počinje rasti manjim intenzitetom nego kod deplasmanske forme sve do trenutka kada nastupa glisiranje. Upravo zbog manjeg inteziteta porasta otpora gliseri lakše postižu brzinu glisiranja sa manjim instaliranim snagama motora. Početkom glisiranja valni otpor prestaje naglo rasti i to se najbolje vidi u akceleraciji broda koja rezultira velikim krajnjim brzinama plovidbe. Prelaskom u stanje glisiranja gliserska forma skoro više da i nema hidrostatskog uzgona nego je uzgon skoro u potpunosti hidrodinamički.

 

Poludeplasmanc1.1Područje prelaska iz deplasmana u glisiranje poznato je kao poludeplasman. Karakteristika poludeplasmana je nagli porast otpora sve do početka glisiranja. Za definiranje režima plovidbe i njihovih prijelaza često se koristi „Speed/Lenght ratio“ ili „SL ratio“. SL ratio se dobiva dijeljenjem brzine broda, izražene u čvorovima, sa drugim korijenom iz duljine vodene linije zadane u stopama. Sve do SL=1,34 brod plovi u deplasmanu. Prelaskom vrijednosti SL=3,5 počinje glisiranje.

 

Deplasman.glis.1

 

Ponašanje trupa između ta dva stanja karakteristično je po nekoliko stvari. Krmeni val se pomiče sve više iza trupa, a pramac se penje na pramčani val pa je vidljivo izražen pramčani trim prema gore. Takvo gibanje trupa nastavlja se sve do SL=2 i može se shvatiti kao težnja trupa da prestigne, i popne se na svoj vlastiti val stvoren u deplasmanu. U području 2<SL<3,5 sve je veći udio hidrodinamičkog uzgona pa se uslijed djelovanja hidrodinamičke sile na krmeni dio trupa pramčani trim lagano smanjuje. Kod vrijednosti SL=3,5 tj. početka glisiranja pramčani trim se obično ustali na 4 stupnja kod dobro projektirane gliserske forme. Poludeplasmanske forme nikada ne postižu vrijednost SL veće od 3,5.

 

 

Koju maksimalnu brzinu će postići ovisi o puno faktora no tri najvažnija su: masa, snaga motora i oblik uzdužnica u području od sredine broda do krme. Mala masa je oduvijek bila težnja svih brodograditelja, a razlog tome leži upravo u činjenici da lagani brod postiže velike brzine. Kada su poludeplasmanci u pitanju nerijetko je slučaj da su mase velike pa se to pokušava kompenzirati velikom snagom motora. Snaga motora najčešće je pitanje financijskih mogućnosti vlasnika, no u svakom slučaju velika masa broda zahtjeva veliku snagu motora ako se želi postići pristojna putna brzina.

 

 

Treći i možda najvažniji faktor je geometrija trupa koja se, kada je u pitanju analiza moguće maksimalne brzine brodske forme, definira preko uzdužnice na četvrtini širine broda. Mjerljiva veličina kod uzdužnice je kut koji zatvara sa horizontalnom linijom. Ovisno o tom kutu može se lako odrediti kakve će maksimalne brzine postizati određena forma. Mali kutovi između 0 i 2 stupnja najčešće karakteriziraju glisere koji u normalnom režimu plovidbe uvijek imaju SL veći od 3,5. Kutovi između 2 i 7 stupnjeva karakteristični su za poludeplasmance i njihove se SLkreće između1.5 i 3,5. Za deplasmance je taj kut daleko najveći i prelazi vrijednosti od 7 stupnjeva. Iz svega toga može se zaključiti da brzina broda raste sa povećanjem snage motora, smanjenjem mase broda i ravnanjem uzdužnica.

 

Bruno Ančić

Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite.