Segelkutter ZK 10 „gekentert“

Inhalt:Inhalt:1. Schiffsbewegungen

2. Fahrt- und Steuerverhalten

3. Schwimmfähigkeit

4. Begriffsbestimmungen aus der Stabilitätslehre

5. Formstabilität

6. Gewichtsstabilität

7. Leckstabilität

8. Tiefgang und Freibord

9. Rollwinkel und Stabilität

Die Gesamtheit der Manöverkennwerte sind Ausdruck des gesamten Verhalten eines Bootes in seinen drei Achsen. Die Achsen bezeichnen sich mit den Ausdrücken:

        Gieren;

        Stampfen;

        Rollen.

Daneben tritt ein Längsversatz in Voraus oder Achterausrichtung und der Querversatz zu einer Schiffsseite nach Stb oder Bb auf. Auch kann der gesamte Schiffskörper abtauchen.

x Achse ist die Kurs oder Gierachse y Achse ist die Rollachsez Achse ist die Stampfachse (Drehachse)

x

y

z

y‘ x’

z‘

y‘ 0°Rollwinkel

X‘ 0°Gierwinkel

z’ 0°Stampfwinkel

Systematik des Bewegungsverhaltens eines SchiffesSystematik des Bewegungsverhaltens eines Schiffesbei der Fahrt und beim Manövrierenbei der Fahrt und beim Manövrieren

Fahrtverhaltenbei konstanter Fahrt und beim

Manövrieren mit der Vortriebseinrichtung

Steuerverhaltenbeim Kurshalten und beim

Manövrieren mit der Steuereinrichtung

konstante Fahrt

Fahrt-änderung

Fahrtrichtungsänderung(Drehen und Stützen)

Kurs-halten

Fahrtbestimmung (Meilenfahrt)

freier Auslauf(Auslaufstrecke)

Aufstoppen(Stoppstecke)

Drehkreis Rückführ-manöver

Spiraltest oderPull-out-Manöver

Grundlagen der Stabilität

Stabilität ist die Fähigkeit des Bootes, sich aus einer geneigten Lage, die durch die Einwirkung äußerer

Kräfte entstanden ist, wieder aufzurichten, wenn die äußeren Kräfte nicht mehr wirken. Diese äußeren Kräfte können sein: seitlicher Wind, Drehmanöver, Seegang, Ladungsverschiebungen, Fluten von Schiffsräumen.

Die Größe der Stabilität ist abhängig von der Rumpfform und der Gewichtsverteilung des Bootes (Trimm) und ergibt sich aus der Lage des Form- und

Gewichtsschwerpunktes zueinander.

Definition der Schwimmfähigkeit (nach Archimedes)Definition der Schwimmfähigkeit (nach Archimedes)

WL

FF

FG

fG

F

G: Gewichtsschwerpunkt

F: Verdrängungsschwerpunkt, FormschwerpunktFG = FF

FAuftrieb

Auftriebsverteilung längs des Bootes

Schwerkraftverteilung längs des Bootes

FSchwerkraft FSchwerkraft

Dynamische BeanspruchungDynamische Beanspruchung

Torsion im SeegangTorsion im Seegang

Lokale Lasten am Schiffskörper

•Wasserdruck, statisch und dynamisch (Slamming)

•Winddruck

•Tankdrücke

•Fundamentkräfte

•Transportlasten

•Verstärkt durch Beschleunigungskräfte (durch Tauchen,

Stampfen, Rollen)

Starke Biegemomente am Schiffsrumpf entstehen bei:

1. Fahrt in ungünstigem längslaufenden Seegang

- Wellenberglage

- Wellentallage

2. Grundberührung

3. Großer Leckwassereinbruch

4. Unsachgemäßer Beladung oder Entladung der Schiffe

Wasserlinie

Gesamtgewicht (FG)

Schwerkraft

Gewichtsschwerpunkt (G)

Masseschwerpunkt

Formschwerpunkt (G)

(Auftriebsschwerpunkt)

Auftriebskraft (FF)

BegriffsbestimmungenBegriffsbestimmungen

Wenn die Schwerkraft größer der Auftriebskraft ist, taucht das Boot tiefer ein.

Wenn die Schwerkraft kleiner der Auftriebskraft ist, taucht das Boot weiter aus, bis wieder Kräftegleichgewicht herrscht.

Kann auch im vollgetauchtem Zustand keine Gleichheit der Kräfte erreicht werden, sinkt das Boot.

Zur Gewährleistung guter Seeeigenschaften ist eine bestimmte Reserveschwimmfähigkeit erforderlich. Ihre Größe ergibt sich aus dem Volumen des wasserdichten Überwasserteiles eines

Bootes.

Von Formstabilität wird dann gesprochen, wenn der Gewichtsschwerpunkt über dem Formschwerpunkt liegt. Jollen und offene Boot (Marinekutter und Kutter ZK 10), ohne wesentliche Kielmassen besitzen nur Formstabilität durch die breite bzw. flache Rumpfform.

Wasserlinie

h

Metazentrum (M)

Auftriebsschwerpunkt (F)

Gewichtsschwerpunkt (G)

Aufrichtendes Moment

FormstabilitätFormstabilität

Wasserlinie

h

Metazentrum (M)

Auftriebsschwerpunkt (F)

Gewichtsschwerpunkt (G)

Krängendes Moment

Wasserlinie

h

M

F

G

Erhöhung der Formstabilität durch Gewichtsverlagerung

G’

h’

M’

Wasserlinie

h’

F

G’

Erhöhung der Formstabilität durch Gewichtsverlagerung

G

h

M

Gewichtsstabilität

Bei Gewichtsstabilität liegt der Gewichtsschwerpunkt (G) unter dem

Formschwerpunkt (A). Gewichtsstabilität besitzen Kielboote (Yachten) durch den sehr schweren und

tiefliegenden Kiel. Bei zunehmender Kränkung wächst der Hebelarm (h) durch das Auswandern des Formschwerpunktes ständig an, so dass bei

einer Kränkung von 90° sogar das größte aufrichtende Moment entsteht. Das Boot richtet sich

also immer auf.

hF

G

M

hF

GM

Grenztiefgangsmarke Freibordmarke HandelsschiffeMarine

Tiefladelinien für Marine- und Handelsschiffe

Zusammenhang zwischen Stabilität und Rollbewegung

Die Rollzeit ist die Zeit für eine vollständige Rollschwingung, z.B. von Backbord über Steuerbord nach Backbord.

Sie hängt von der Schiffsgröße und von der Stabilität ab !

Die Stabilitätsüberwachung an Bord kann unter Zuhilfenahme der Rollzeitformel erfolgen. Allgemein gilt für die Bordpraxis, dass ungewöhnlich lange Rollzeiten stets ein Anzeichen für eine Stabilitätsverschlechterung sind !