Szybki statek

Statek o dużej prędkości ( NGV lub angielskie  : Szybki rzemieślniczy , HSC ) są łodzi żaglowych z dużą prędkością i na ogół przypisane do transportu pasażerów i pojazdów. Takie łodzie są (lub były) w szczególności eksploatowane na trasach trwających kilka godzin, takich jak połączenie Korsyka- Kontynent, przecinające Cieśninę Gibraltarską , Kanał La Manche , Pas de Calais itp.

Prędkość

Stopień prędkości statku mierzy się stosunkiem jego prędkości do długości kadłuba lub przemieszczenia pod obciążeniem.

gdzie V wm / s, g = 9,81  m s −2 i L = długość kadłuba wm

Mówimy o szybkim statku, gdy Fn> około 0,5 - 0,6

P oznacza przemieszczenie lub „deltę” podczas normalnej pracy, wyrażone w tonach.

Prędkości NGV wynoszą na ogół od 29 do 45 węzłów (55 i 83  km / h ). Wyższe prędkości są możliwe na wodach płaskich lub lekko wzburzonych, przez maszyny o małym oporze w stosunku do ciężaru (maszyny z dynamicznym uniesieniem).

Jeśli cena paliw jest wysoka, może to ograniczyć prędkość eksploatacyjną konwencjonalnych szybkich statków do mniej niż 35 węzłów lub nawet poniżej 25 węzłów, aby zużywać mniej paliwa, a tym samym wydawać mniej pieniędzy na zakup paliw.

Istniejące statki

Istnieją różne konstrukcje NGV charakteryzujące się przeniesieniem siły nośnej (ze statycznej na dynamiczną), która może być zerowa, częściowa lub całkowita:

wodoloty lub hydro foliatory, folie okrętowe (skrzydła podwodne), podnośnik hydrodynamiczny, poduszkowce lub poduszkowce , statki powietrzne lub ACV ( Air Cushion Vehicle ) z windą aerostatyczną, Jednostki podnoszące, takie jak niektóre samoloty typu hydroplan z efektem naziemnym , z siłą nośną aerodynamiczną, zwane również WIG (Wing In Ground effect) lub ekranoplane .

Klasyfikacja statków według konfiguracji (liczba kadłubów):

Cienkie kadłuby „wypornościowe”, jednokadłubowe i wielokadłubowe

Wysokie prędkości implikują duże długości kadłuba i niskie stosunki wyporności do długości w celu utrzymania systemu zredukowanej fali, liczba Froude'a <0,8 i gdzie D = wyporność w litrach, a L = długość kadłuba w metrach. Na razie są to w zasadzie katamarany o cienkich kadłubach, typu „ przebijające fale” . Istnieje kilka projektów i realizacji dużych trimaranów , które mają bardzo wąskie kadłuby i małe zanurzone pływaki boczne, prawdopodobnie stabilizowane w pochyleniu i przechylaniu ( folie ). W latach 90. badano koncepcję szybkiego statku typu quadrimaran, z 4 bardzo cienkimi kadłubami; zbudowano eksperymentalny prototyp o długości 17,50 m Alexander , a następnie 26- metrowy statek pasażerski  .


Wpływ długości

Efekt skali (który jest zgodny z prawem kwadratów i sześcianów) jest korzystny dla dużych rozmiarów, ponieważ zwilżona powierzchnia zwiększa się wolniej niż przemieszczenie. Z drugiej strony, wybór większej długości umożliwia zmniejszenie liczby Froude'a (przy jednakowej prędkości), a tym samym oporu fali, co jest korzystne dla względnego wyważenia oporu R / Delta.

Jednokadłubowe pół-ślizgowe

W tej konfiguracji kadłub ma dużą powierzchnię w płaszczyźnie flotacyjnej i tak zwane kształty „ślizgowe”, które generują niezbędną siłę nośną. Ze względu na dynamiczne unoszenie kadłuba unoszącego się nad powierzchnią morza, ruchy i ograniczenia strukturalne są dość ważne na wzburzonym morzu. Aktywna stabilizacja (pilotowane powierzchnie stabilizujące) jest przydatna, jeśli nie niezbędna do poprawy komfortu (zasadniczo zmniejszenie przechyłu nadwozia . Ich silnik to diesel lub mieszany diesel + turbina (y) dla najmocniejszych (bardzo lekkich silników, ale bardziej paliwochłonnych); napęd odbywa się za pomocą hydrojetów Przykłady:

Ze względu na zbyt wysokie koszty operacyjne i wysokie zużycie paliwa wszystkie te duże pojazdy NGV zostały (w 2011 r.) Wycofane z eksploatacji i wycofane z eksploatacji lub odsprzedane, a nawet wysłane do rozbiórki (5 Tirrenia NGV). Zostały one zastąpione dłuższym statkiem, cięższym, bardziej wszechstronnym, ale mniej szybkim (26 do 30 węzłów dla statku typu Mega Express of Corsica Ferries ).

Katamarany

Klasyczne katamarany, katamarany z cienkimi kadłubami lub falochronami, katamarany z foliami. Te ostatnie są bardziej powszechne w małych rozmiarach, o długości od 20 do 30 metrów. Folia (e) zainstalowana (e) pomiędzy kadłubami przenosi około jedną trzecią przemieszczenia. Ta wartość procentowa zmienia się w zależności od prędkości, ponieważ jest to dynamiczny wzrost. Zjawisko kawitacji wpływające na podnoszenie folii ogranicza prędkość do około 35 węzłów.

Trimarans

Jako alternatywa dla jednokadłubowych jednokadłubowców pół-ślizgowych i katamaranów o cienkich kadłubach, dostępnych jest kilka projektów trimaranów:

W projektach Operacyjny

Koncepcja trimarana z cienkim kadłubem i małymi pływakami, badana w szczególności przez Nigela Irensa (Ilan Voyager, 1988), została podjęta i dostosowana do przewozu pasażerów. Od 2005 roku pływają modele powyżej 100 metrów (127  m Austal); inny będzie działał w Pas de Calais w 2015 roku (Condor Liberation, długość 102  m ).

Naczynia z efektem powierzchniowym

Naczynie efekt powierzchnia (NES) jest hybrydowy statek ogólnie katamaran ultra cienkich kadłubów, większość siły nośnej, która jest zaopatrzona w poduszce powietrznej, które wymagają szczególnej motoryzacji. Te statki mogą przekraczać 60 węzłów na płaskich morzach. Obecność kadłubów pozwala na konwencjonalny napęd morski (dysze wodne), co stanowi dużą przewagę nad poduszkowcami (napędzanymi powietrzem), które nie mogą uczęszczać do konwencjonalnych portów.

Poduszkowiec ( pojazd poduszkowy ACV )

Do mniej tradycyjnych technik należą poduszkowce , które szczególnie ucierpiały podczas przekraczania kanału La Manche . Podnoszenie (aerostatyczne) zapewnia poduszka powietrzna, która oprócz napędu wymaga specjalnego silnika. Maszyna jest dynamicznie wyjęta z wody, napęd jest napowietrzny (śmigła).

Wodoloty

Wodolotu posiada kadłub wyposażony w folie (zanurzony skrzydeł). Kadłub zapewnia unoszenie przy małej prędkości, jak w normalnej łodzi „wypornościowej”. W miarę nabierania prędkości siła nośna jest stopniowo przenoszona z kadłuba na folie. Przy dużej prędkości kadłub jest wyjęty z wody, łódź jest całkowicie unoszona przez folie. Istnieją dwie generacje wodolotów  :

Problem z NGV

W 2009 r LD Linie zlecenie Norman Strzałka  ( MOM numer 9501590): a 112-metrowym Incat fali przebijak katamaranu , pojemność brutto . 10503, zdolnej do osiągnięcia wysokich prędkości (40 węzłów) dzięki jego dużej długości; statek ten może przewozić 1200 pasażerów i 417 samochodów lub 195 samochodów i 30 samochodów ciężarowych. W 2011 roku statek był obsługiwany przez szybkie łącze między Le Havre i Portsmouth , oprócz klasycznych usług promowych firmy. LD Lines zrezygnował jednak z kontynuowania tego eksperymentu. Spadek cen na rynku międzykanałowym, w połączeniu ze znacznymi kosztami operacyjnymi i wzrostem cen paliw, nie zapewniał już rentowności tej szybkiej usługi.

Uwagi i odniesienia

  1. [PDF] -62kb - Artykuł 221-X / 0.1
  2. MINISTERSTWO EKOLOGII, ENERGII, ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU I MORZA, Statki wycieczkowe, Rejon 240, w celu wyznaczenia „ Jednostki podnoszącej: poduszkowiec , marynarka wojenna lub inny statek przeznaczony do działania w pobliżu morza. Powierzchnia wody, bez kontaktu z ostatni i na wysokości mniejszej niż długość kadłuba jednostki ”.
  3. por. Oficjalna strona internetowa Bureau Vaton Design
  4. (NTM lub NGV / patentowe n O  0,708,493) [1] .
  5. Isabelle Brette , „  Fala o 16:00 nie jest już na czas  ”, Nice-Matin ,30 czerwca 2010( czytaj online )
  6. Isabelle Brette , „  Gdzie poszła fala o czwartej?”  », Nice-Matin ,18 sierpnia 2011( czytaj online )

Kino

Zobacz też

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne