Eredeti megjelent:
Modellezés
1960 5. szám. 22.-23.
old.
Hajómodellek stabilitásának
biztosítása
A modellező a hajómodell stabilitási problémáival leggyakrabban keskeny, magasépítésű hajómodellek esetében találkozik. Ilyen például egy cirkáló, vagy utasszállító hajó modellje.
Normális körülmények között, helyes építés –vagyis megfelelő alak és súlyelosztás- esetén a hajómodell stabil úszáshelyzetű, magyar kifejezéssel szólva: állékonysága megfelelő (1.ábra).
A hajó súlyával, vagyis vízkiszorításával egyelő nagyságú felhajtóerő (F) a hajó vízbe merült részének súlypontjában függőleges irányban felfelé mutat. Megdőlt helyzetben a vízkiszorítás súlypontja nem esik a hajótest hossz szimmetria síkjába. A felhajtóerő hatásvonala az M metacentrumban metszi a hossz szimmetria síkot. A hajó súlypontja , amely pontban képzelhetjük a hajóra hajó nehézségi erőt, vagyis a hajó súlyát (G) megfelelő építés esetén a hossz szimmetria síkban helyezkedik el. A hajó súlya és a vízkiszorításból adódó felhajtóerő természetesen egyenlő nagyságú erők, mindkettő függőleges, irányuk azonban ellentétes. Ha a stabil hajótestet valamilyen ok (külső erő által létesített nyomaték) megdönti, az F erő elmozdul a közös síkból és a G erővel egy olyan nyomatékot hoz létre, mely a hajót az eredeti állásba billenti vissza.
Nem stabil hajómodell megbillenésekor (2. sz. ábra) az F erő hatásvonala aG erőtámadás pontja alatt metszi a hossz szimmetria síkot, e két erő olyan nyomatékot alkot, mely nemhogy visszabillentené a hajót, hanem segítséget ada billentő nyomatéknak, a hajómodell ezért felborul.
A hajómodell stabilitása függ a hajó alakjától és a súlypont magassági helyzetétől. Az alak egyik jellemzője a vízvonalon mért hajótest szélesség. A stabilitást növelhetjük ill. elérhetjük: 1. a vízvonal szélesség növelésével, 2. a súlypont lejjebb hozatalával. A megoldásokat a 3. sz. ábra mutatja.
A hajótest vízvonali szélesítését utólagos toldással érhetjük el, mely végighalad a hajtest teljes hosszán. A felhajtóerő oldalirányú elmozdulása megbillenés esetén így megnő, és az M pont a G fölé kerül. Ennek az esetnek végletes megoldásaként a vendéghajós (katamarán) vitorlást tekinthetjük. A csónakot és a vendéghajót egy úszótestnek vehetjük, megdőlés esetén a vendéghajó vízkiszorítása oly mértékben megnő, hogy a vízkiszorítások súlypontja igen nagymértékben vándorol el a megdőlés irányában, a csónak körvonalán kívül helyezkedik el. Ellentétes irányú megdőlés esetén a vendéghajó súlya, mint visszabillentő nyomatékot adó, kölső erő szerepel. A szélesség növelésével a hajótest merülése csak igen kis mértékben változik (esetleg csökken is), mivel a pótbeépítés nemcsak többletsúly, de többlet vízkiszorítást is jelent.
A súlypont lejjebbvitele fenéksúly elhelyezésével történik. A megfelelő mennyiségű rögzített fenéksúly elhelyezésével a G pont az M alá vihető.
Természetesen mindkét megoldás kényszermegoldás, így hátrányokkal rendelkeznek. A stabilitás ilyen módon történő javításakor a hajótest ellenállása megnő, az azonos sebességű hajózáshoz nagyobb teljesítmény szükséges, mint a javítás előtt. Az első esetben ugyanis a hossz/szélesség viszony csökkenésével kedvezőtlenebb alak, a második esetben pedig a nagyméretű merülés-növekedést előidéző komoly súlynövekedést értünk el. Az első eset okozta súlynövekedés nem lényeges.
Ha tehát a stabilitáson nyerni akarunk, az ellenálláson veszíteni kényszerülünk. Ez elől azonban sok esetben nem térhetünk ki. Természetesen a modell léptékhűsége is kárt szenved.
Bárd
♣ Archiválta SRY 2005
szeptember 25. ♣ CANON LiDE system ♣ Microsoft Word ♣ SRY MODELL 2005