Hierarchikus tartalomszűrő

(A -Szűrő- gomb listáz mindent a témában)

Volt egyszer régen egy nagymúltú vitorlás hajózás, amely ma már ,,csupán'' sportként van jelen életünkben. Az emberek gépesített találmányai kiszorították a szélenergia felhasználását a vízi szállításokban, arra számítva, hogy kevésbé tapasztaltabb emberekkel el lehet irányítani ugyanazt a szállítmányt a Föld egyik végéből a másikba. Spórolni akartak a költségeken, de a hajók közbeszóltak.

Attól, hogy technológiát változtatunk --- paradigmaváltást okozunk ---, még nem oldódnak meg a problémáink. Rá kellett jönnünk, hogy a vitorláshajók terén szerzett hajózási tapasztalatok nem voltak megfelelőek a géphajók tervezésénél és üzemeltetésénél. Új ismeretek váltak szükségessé, újra át kellett gondolni a hajók stabilitását, és mivel a gépesített hajtás pénzbe is kerül, nem mindegy, milyen ellenállása van a hajótestnek víz alatt, víz felett egyaránt.

Ennek okát legfőképpen abban áthatjuk, hogy míg a hajókat a szél energiája mozgatta az árbócokra erősített vitorlák segítségével, a hajó ellenállásai iránt az érdeklődés legfeljebb a gyorsjáratú kalózhajókon volt jelentős.

A XIX. század elején beindult a gépüzemű hajózás, a vitorlás fregattok kapitányai a legénységgel együtt létszám szempontjából megcsappantak. Szomorú lehetett a látvány, ahogy a viharokban vért izzadó matrózok megláttak életükben először, szélcsendben útnak indulni egy gőzhajót, alaposan megpakolva szajréval...

A gőzgép üzeme szénfogyasztással járt, amey azonnal spúrrá tette az embert: kérdéssé vált, hogy a fogyasztás hogyan csökkenthető. A nyugdíjazott vitorlások mesterei eközben meg jót röhögtek az egészen, a lehető legkeserűbb szájízzel.

A kérdés megoldásához szükség volt a hajótest összellenállásának pontosabb meghatározására, a hajószerkezettani arányok ismeretére és a tökéletes matematikai alapokon történő megfogalmazásokra.

Ekkor jöttek a varázslók. Létrehoztak néhány titkos formulát, tervet, eljárást (,,K'' tényezőnek hívták), melynek helyes alkalmazását a hajóépítők szigorú titokban tartották. A formulák Middendorf -- Rankins -- Riehn nevekhez fűződnek.

Az 1800-as évek utolsó negyedében az angol Froude megunta ezt a jelenséget, és közkinccsé tette saját, jobban kidolgozott elméletét, ezen alapszik a mai hajóellenállások elmélete is. Froude elmélete abból indul ki, hogy a hajók összellenállása két tényezőre építhető, az alaki- és a súrlódási ellenállásra. (Ma már ennél sokkal többféle összetevőt vizsgálunk)

 

William Froude

Míg a súrlódási elemből eredő feltételezett ellenállás egyszerűen fejezhető ki, addig a forma által okozott elem csak úgy volt meghatározható, hogy Froude a megállapítás kérdését kísérleti útra vitte: megkezdte a hajók geometriailag hasonló, kisebb léptékben elkészített modelljeinek vontatását. Itt jött létre a sebességi fok is.

Mérte a vontatásnál fellépő ellenállásokat, amelyekből a számítással meghatározható súrlódási ellenállást levonva, kapta a tiszta formaellenállást.

Froude hipotézisének használhatóságát az azóta nyert eredmények igazolták.

A hajó ellenállását egyrészt a folyadék viszkozitása, másrészt a tehetetlenségi- és súlyerőkből következő hullámképzés okozza. Ezekhez járul még a légellenállás, folyóvízben a víztükör esése miatti ellenállás és a csatornákban a duzzasztási ellenállás.

Hozzászólások: