1.4     Ispitivanje upravljivosti broda u naravi

 

Prvi međunarodni standard pokusa upravljivosti donesen je na 14 konferenciji hidrodinamičkih bazena, poznat je pod nazivom 1975 ITTC Manoeuvring Trial Code.

 

Standard definira postupak i uvjete za provedbu pokusa upravljivosti praktički svih pokusa koji su se do danas primjenjivali u praksi.

 

Na pokusnim plovidbama brodova provode se uvijek slijedeći pokusi

·       manevar okretanja

·       pokusi zaustavljanja

·       ispitivanje efikasnosti poprečnog propulzora

 

Često se u program pokusnih plovidbi uključuju:

·       Z-manevar

·       Man-overboard manevar (čovjek u moru)

·       Manevar izvlačenja iz kruženja (pull-out)

 

U slučaju problema s dinamičkom stabilnosti kursa broda provode se specijalistički pokusi:

·       direktni spiralni pokus

·       obrnuti spiralni pokus

 

Svi pokusi provode se na punom gazu i u stanju balasta, što su, sa stanovišta upravljivosti, dva drastično različita stanja broda.

 

 

 

Pokusi upravljivosti trebaju se provesti na dubokoj vodi, bez značajnog utjecaja vjetra, morske struje i morskog valovlja.

 

Svi pokusi počinju s ustaljenim ravnocrtnim gibanjem s jednom od manevarskih brzina broda

.

 

Uvjeti akvatorija mjere se (ili procjenjuju) neposredno prije početka svakog pokusa:

·       dubina vode

·       stanje mora

·       brzina i smjer vjetra

 

Tijekom pokusa kontinuirano se mjere i prikupljaju slijedeći podaci:

·       vrijeme

·       kurs broda

·       položaj broda

·       otklon kormila

·       brzina vrtnje vijka (ili uspon vijka)

·       brzina broda prema brodskom brzinomjeru

 

 

 

1.4.1    POKUSI  ZAUSTAVLJANJA

 

Pokusima zaustavljanja ispituje sa karakteristike gibanja broda nakon prebacivanja stroja iz neke početne manevarske brzine na naređenu manevarsku brzinu.

 

Tipičan program ispitivanja zaustavljanja sastoji se od po 4 pokusa na punom i balastnom gazu broda:

 

Početna manevarska brzina	Naređena manevarska brzina
Full Sea Speed	Full Astern
Full Ahead	Full Astern
Full Sea Speed	Stop
Full Ahead	Stop

 

Pokusi prebacivanja na punu snagu krmom nazivaju se CRASH-STOP manevrima.

 

Pokusi kod kojih je naređena manevarska brzina STOP nazivaju se COASTING-STOP manevrima i simuliraju gibanje broda nakon ispada pogona.

 

Pokusi počinju tako da se brod dovede u ustaljeno ravnocrtno gibanje konstantnom brzinom prema zadanim početnim uvjetima. Kurs plovidbe izabire se tako da brod plovi s pramcem u vjetar.

 

Započinje snimanje podataka. Manevar započinje izdavanjem naredbe za prebacivanje stroja u naređenu manevarsku brzinu. Snaga krmom mora se postići što je moguće brže, koliko to dozvoljava stroj i ljudstvo.

 

Kormilo se koristi što je moguće manje i to samo s ciljem održanja kursa broda što je to moguće duže.

 

Pokus se prekida dok brod postigne brzinu 0.25 m/s unatrag (kod crash-stop manevra), odnosno sve dok brzina broda ne padne ispod 0.5 m/s naprijed (kod coasting-stop manevra).

 

Tijekom pokusa mjeri se putanja broda, kurs i brzina broda, brzina vrtnje propelera i kut otklona kormila.

 

Izrađuju se dijagrami koji prikazuju brzinu, osovinski RPM i udaljenost u odnosu na vrijeme, te tablica rezultirajućih vrijednosti parametara.

1.4.2    MANEVAR OKRETANJA

 

Manevri se izvode za stanje punog krcanja i balastno stanje koristeći maksimalni otklon kormila u lijevo i desno, bez promjene režima motora kod slijedećih početnih brzina:

·     punom brzinom naprijed,

·     pola brzine naprijed,

·     malom brzinom naprijed.

To je ukupno 12 pokusa.

Manevar se izvodi za oba stanja krcanja i maksimalan otklon kormila u lijevo i desno, pri početnoj punoj brzini i zaustavljanjem motora na početku zakretanja (4 manevra).

Ako je moguće, maksimalan kut otklona kormila trebao bi biti 35⁰ . Ako je kormilo takvo da može koristiti veći otklon, preporučuje  se izvođenje odvojenih manevara koristeći i taj veći kut otklona.

 

1.1.1.     Opis manevra kružnog okreta

 

Brod se dovodi u ustaljeni kurs i ustaljenu brzinu prema zadanim početnim uvjetima. Započinjemo snimanje podataka.

Manevar počinje postavljanjem kormila u propisani kut. Režimi kormila i stroja drže se konstantnim tijekom okreta.

Kad izvodimo manevar sa zaustavljanjem stroja, stroj dobiva naredbu za zaustavljanje istovremeno kad i kormilo za otklon. Na punoj brzini okret se izvodi dok se kurs ne promjeni za 540⁰.

Kad izvodimo manevar okretanja po inerciji, manevar se može prekinuti kada je brzina ispod 1 m/s.

Snimanje podataka se završava i manevar se prekida.

 

1.1.2.     Prikaz podataka manevra kružnog okreta

 

Za svaki manevar kružnog okretanja bilježi se slikovna putanja centra broda i kurs broda u diskretnim intervalima vremena tijekom manevra. Za svaki manevar izrađuje se dijagram promjene kursa, brzine broda, brzine vrtnje propelera, kutne brzine broda u ovisnosti o vremenu.

 

1.1.3.     Prikaz karakteristika okretanja

Rezultati nekoliko manevara kružnog okretanja prikazuju se na snimci po uobičajenom rasporedu osi, grupiranih posebno za stanje krcanja, a posebno za balastno stanje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.          Zig-zag MANEVAR (Z test)

 

1.2.1.     Uvod

 

Za stanje punog opterećenja i za balastno stanje, mora se izvesti jedan manevar  s punom snagom naprijed (2 pokusa).

Preporuka je i izvesti jedan manevar s pola snage naprijed.

 

1.2.2.     Opis manevra

 

Brod se kreće punom brzinom naprijed i konstantnim kursom, s vjetrom u pramac. Režim rada motora je konstantan tijekom cijelog manevra. Počinje bilježenje podataka.

Manevar počinje otklonom kormila 10⁰ udesno. Kad se kurs promjeni za 10⁰, kormilo se okrene za 10⁰ ulijevo. Manevar se ponovlja sve dok brod ne presječe osnovni kurs 5 puta. Tada prekidamo snimanje podataka i manevar je time završen.

1.2.3.     Prikaz rezultata “Z-testa”

 

Za svaki manevar mora se napraviti krivulja putanje broda. Centar broda i kurs broda moraju biti ubiljeÐððæeni na dijagramu u diskretnim vremenskim intervalima.

Za svaki manevar, dijagrami moraju biti dani za kut otklona kormila i kut kursa broda, zajedno s promjenom kursa, brzinom broda i kutnom brzinom propelera kao funkcija vremena.

Tablični prikaz rezultata daje vrijeme za svaki otklon kormila. Promjena kursa i nulti kurs moraju biti dani zajedno s vrijednostima kutnog premašaja, premašenog vremena i vremenskim periodima.

 

 

 

 

 

 

1.3.          Manevar izvlaČenja iz kruŽenja

 

1.3.1.     Broj manevra

 

Manevar se izvodi i za stanje punog opterećenja i za balastno stanje s punom brzinom naprijed. Svaki manevar sastoji se od dvije vožnje: jedna na desnu i jedna na lijevu stranu.

Kad se izvodi zajedno s manevrom kružnog okretanja, preporuka je izraditi manevar izvlačenja  i za srednju i za malu brzinu.

1.3.2.     Opis manevra

 

Brod se nalazi u stabilnom kursu, s otklonom kormila za kut između 15 - 35⁰. Režim rada motora drži se konstantnim tijekom cijelog manevra. Počinje snimanje podataka.

Kad se postigne stabilno stanje, uključujući brzinu, kormilo se vraća u središnji položaj. Manevar se nastavlja dok promjena kursa ne postigne konstantnu vrijednost, nulu ili različitu od nule. Kad se postigne stabilno stanje ono se drži dvije minute i tada završava snimanje podataka.

1.3.3.     Prikaz rezultata manevra izvlačenja

 

Za svaki manevar, koji se sastoji od dviju vožnji (na lijevu i desnu stranu) moraju se dati odgovarajući podaci. Prikaz rezultata mora sadržavati dijagram promjene kursa kao funkciju vremena za obje vožnje, dijagram brzine broda i  brzine vrtnje propelera kao funkcija vremena za obje vožnje i tablični prikaz za početno stabilno stanje broda i konačno stabilno stanje broda, uključujući i dodatnu promjenu kursa i petlju nestabilnosti.

 

 

 

 

 

1.4.          Spiralni manevar

 

1.4.1.     Uvod

 

Spiralni manevar je sastavljen od većeg broja stabilnih stanja okretaja koji se postižu konstantnim režimima rada motora. Manevar se izvodi u balastnom stanju i pri punom opterećenju, pri punoj brzini naprijed. Rezultati manevra kružnog okretanja s punom brzinom naprijed mogu se koristiti pri spiralnom manevru, pa se taj kut otklona kormila ne mora ponavljati u spiralnom manevru.

 

1.4.2.     Opis direktnog spiralnog maneva

 

Brod se drži na ravnom kursu s punom brzinom naprijed i s konstantnim režimom rada motora. Tada počinje bilježenje podataka.

Kormilo se otkloni za kut od 25⁰ desno, i tako se drži sve dok se promjena kursa i brzina ne ustale na konstantnu vrijednost. Tada se kut kormila smanji za 5⁰ i tako se drži sve dok se ne postigne konstantna brzina i konstantna promjena kursa (stabilno okretanje). Ovaj postupak se ponavlja dok kut kormila ne pokrije područje od 25⁰ udesno do 25⁰ lijevo i opet natrag.

Za brodove sa stabilnim kursom (rezultat slobodnog otplova) raspon kuteva otklona kormila je od 10⁰ desno do 10⁰ lijevo, s pomakom od 2⁰. 

Za brodove s nestabilnim kursom, pomak kormila od 5⁰ pri izvoðđenju manevra daje kursu izgled nestabilne petlje, pa se za takve brodove koristi povratni spiralni test.

Kad su svi kutevi kormila 2 puta otklonjeni, snimanje podataka prestaje.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.3.     Opis povratnog spiralnog manevra

 

U povratnom spiralnom manevru brod se vozi tako da ima konstantni zakret, i mjeri se srednja vrijednost kuta otklona kormila kod kojeg se to postiže. Oscilacije kormila oko srednje vrijednosti kuta otklona moraju biti unutar ± 4⁰. U praksi je normalno ± 2⁰. Ta mala odstupanja oko srednje vrijednosti kuta otklona, mogu se pojaviti zbog promjene brzine. Budući da je potrebno neko vrijeme da se brzina ustali, mjerenje srednjeg kuta otklona kormila počinje kad se postigne konstantna brzina.

1.4.4.     Prikaz rezultata spiralnog manevra

 

Tablični prikaz mora sadržavati kurs i brzinu broda,kutnu brzinu te kut zanošenja broda kao funkciju kuta  otklona kormila.

Dijagram koji prikazuje ove zavisnosti zove se dijagram upravljivosti ( vidi točku 5. Rezultati spiralnog manevra)

 

I.