Djupa och korta slingerkölar – så dämpas rullningar
Smarta lösningar för slingerkölar ger minskade rullningsrörelser för WALLENIUS SOL:s nya isklassade och LNG-drivna RoRo-fartyg. En modell av båtarna har testats hos SSPA i Göteborg för att utvärdera sjöegenskaperna.
I MARS INLEDDES byggandet av WALLENIUS SOL:s nya RoRo-fartyg på varvet CIMC Raffles iYantai i Kina. Till att börja med byggs två fartyg, som ska gå ända upp i Bottenviken. De bitvis tuffa förhållandena, och det faktum att fartygen kommer att bära känslig last som papper och kartong, gjorde att Wallenius Marine och skeppsbyggaren Knud E. Hansen redan vid ritbordet gjorde allt för att rullningarna ska bli så måttliga som möjligt.
– Fartygen förses med så kallade High Aspect Ratio Bilge Keels, som är djupare men samtidigt kortare slingerkölar, säger Carl-Johan Söder, Naval Architect på Wallenius Marine.
Mycket djupa – men hälften så långa
I dag byggs de flesta kommersiella lastfartyg med slingerkölar. De långsmala kölarna löper under vattenlinjen längs fartygets båda sidor, och fungerar rulldämpande för att ge fartyget mindre rullningsrörelser. Jämfört med konventionella lösningar är slingerkölarna på WALLENIUS SOL:s nya fartyg omkring tre gånger så djupa och hälften så långa. Enligt både beräkningar och mätningar utförda på SSPA:s anläggning i Göteborg ger de utmärkta rulldämpande egenskaper, samtidigt som motståndet i vattnet bara ökar marginellt.
– Det handlar alltid om att balansera olika egenskaper mot varandra. Vi har högsta fokus på att minimera fartygets motstånd för att optimera bränsleeffektiviteten, samtidigt som lastkomfort inte är något vi kan tumma på. Vi har också fått säkerställa att de djupare kölarna blir så kraftiga att de klarar påfrestningarna från vinterisarna, säger Carl-Johan Söder.
Test med skalenlig modell
Innan fartyg byggs testas alla upptänkliga egenskaper med både beräkningar och praktiska tester. Wallenius Marine och många andra gör sina tester på SSPA, som har sin anläggning på Chalmersområdet i Göteborg.
– Det är många som anlitar oss för att hjälpa till med allt från beräkningar till tester och simuleringar. Det som gör oss unika är att vi är en oberoende aktör som ägs av Chalmers stiftelse, och vår forskningsavdelning drivs utan kommersiella intressen. Det ger oss hög trovärdighet, säger Sofia Werner, Manager Strategic Research Hydrodynamics på SSPA.
Slingerkölarnas egenskaper har provats i bland annat den klassiska ”skeppsrännan”, en 260 meter lång bassäng som funnits med ända sedan anläggningen byggdes år 1940. I SSPA:s verkstad tillverkas skalenliga modeller av fartygen – typiskt sju-åtta meter långa – och därefter testas driftegenskaper, propellrar och vattenmotstånd i rännan.
Fungerar även i praktiken
På SSPA finns också en vågbassäng, där man kan studera hur modeller av fartyg svarar på olika typer av sjögång. Här testas bland annat bränsleförbrukning, stabilitet och manöverförmåga.
– För att kolla rulldämpningen ligger modellen stilla i bassängen. Sedan puttar man helt enkelt till modellen från sidan så att den börjar kränga, och så mäter vi hur snabbt den stillar sig igen, säger Sofia Werner.
Carl-Johan Söder menar att den här typen av slingerköl må vara okonventionell, men har visat sig väldigt effektiv.
– Vi har testat en liknande design på ett tidigare fartyg för bilfrakt, så vi vet att den här typen av lösning fungerar både i tester och i praktiken. Att hitta smarta lösningar för slingerkölar kanske inte är huvudfokus vid de flesta fartygskonstruktioner, men vi är måna om att ha omtanke om alla detaljer i designen, säger Carl-Johan Söder.
SSPA i korthet
SSPA ägs av Chalmers stiftelse och bedriver forskning, utredningar och testverksamhet inom det maritima området. SSPA har en egen verkstad för att konstruera modeller av fartygen som testas. Testverksamheten har fyra huvudsakliga områden:
Släprännan
En 260 meter lång bassäng med stilla vatten som används för att testa vattenmotstånd och propelleregenskaper.
Kavitationstunneln
Ett stort rör där modellen utsätts för vatten under högt tryck för att testa kavitationsegenskaper. Kavitation är ett tryckfenomen som bland annat uppstår runt snabbt snurrande propellrar, och som kan ge upphov till skador på både propeller och skrov.
Vågbassängen
Här kan olika typer av vågor genereras, för att testa fartygens egenskaper i sjögång. Här tittar man på bland annat bränsleförbrukning, stabilitet och manöverförmåga.
Bryggsimulator
Används till exempel när man vill testa en ny typ av fartyg, eller prova en ny farled. Beräkningsmodellen för simuleringen stäms kontinuerligt av med data hämtad från verkligheten, för att bli så realistisk och korrekt som möjligt.
