DE1265612B

DE1265612B - Method for stabilizing ships by changing the power of the engine

Info

Publication number: DE1265612B
Application number: DE1966W0041835
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Wissmann
Original assignee: KURT WISSMANN DR
Current assignee: KURT WISSMANN DR
Priority date: 1966-06-22
Filing date: 1966-06-22
Publication date: 1968-04-04

Description

Verfahren zur Stabilisierung von Schiffen durch Leistungsänderung der Antriebsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung von Schiffen mit Hilfe von entsprechend den Schiffsschwingungen gesteuerter Leistungsänderung der Antriebsmaschine.Procedure for stabilizing ships by changing the power of the prime mover The invention relates to a method for stabilization of ships with the help of a change in power controlled according to the ship's vibrations the prime mover.

Im Wellengang führt ein Schiff hauptsächlich zwei Bewegungen aus, eine Pendelbewegung um die Längsachse, also eine Querneigung, die als Rollen bezeichnet wird, und ferner eine Bewegung um eine waagerechte Querachse, bei der sich der Bug des Schiffes hebt und senkt, womit Verzögerungen und Beschleunigungen in Fahrtrichtung verbunden sind. Diese Bewegung wird als Stampfen bezeichnet.In the swell, a ship mainly performs two movements, a pendulum movement around the longitudinal axis, i.e. a transverse inclination, which is referred to as rolling is, and also a movement about a horizontal transverse axis, in which the bow the ship raises and lowers, causing decelerations and accelerations in the direction of travel are connected. This movement is known as pounding.

Fährt das Schiff schräg zum Wellengang, so treten beide Bewegungen gleichzeitig auf. Diese kombinierte Bewegung ist das Schlingern.If the ship drives at an angle to the swell, both movements occur at the same time. This combined movement is the swaying.

Gegen das Rollen, welches mit der stärksten Neigung des Schiffes verbunden und daher am eindrucksvollsten ist, wurde ein Verfahren entwickelt, nach dem das Drehmoment eines Propellers oder einer Gruppe von Propellern durch Vermindern oder Erhöhen der Drehzahl verändert wird. Wirkt z. B. das Propellerdrehmoment eines Einpropellerantriebs der vom Wellengang hervorgerufenen Tendenz zum Rollen entgegen, so wird die Drehzahl erhöht, im anderen Falle herabgesetzt. Diese Änderung des Propellerdrehmomentes wird in Abhängigkeit von einem mit dem Kreiselkompaß verbundenen Stabilisierungsmotor gebracht, um eine selbsttätige Regelung des Drehmomentes hervorzurufen.Against the rolling, which is associated with the greatest inclination of the ship and therefore most impressive, a process has been devised by which the Torque of a propeller or group of propellers by reducing or Increasing the speed is changed. Acts z. B. the propeller torque of a single propeller drive against the tendency to roll caused by the waves, the speed is increased increased, otherwise decreased. This change in propeller torque is dependent on a stabilizing motor connected to the gyrocompass brought to cause an automatic control of the torque.

Gegen das Stampfen des Schiffes sind noch keine wirksamen Verfahren ermittelt worden. Die Neigung des Schiffes beim Stampfen beträgt in Winkelgraden gemessen nur einen Bruchteil der Querneigung beim Rollen, oftmals nur ein Zehntel der Seitenneigung. Physiologisch wird sie aber mindestens als ebenso unangenehm empfunden wie die Querneigung und trägt auch entsprechend zur Erregung der Seekrankheit bei.There are still no effective procedures against the pounding of the ship has been determined. The inclination of the ship when pitching is in degrees measured only a fraction of the bank angle when rolling, often only a tenth the side slope. Physiologically, however, it is at least as uncomfortable felt like the bank and also contributes accordingly to the excitement of seasickness at.

Dies dürfte mit den beim Wellengang rhythmisch veränderlichen Beschleunigungen und Verzögerungen des Schiffes bei unveränderter Geradeausfahrt und unverstellter Maschinenleistung bzw. Drehzahl zusammenhängen. Pendelbeobachtungen haben ergeben, daß bei der Abwärtsneigung des Schiffes bei Geradeausfahrt das Pendel nach rückwärts ausschlägt, während bei statischem Verhalten dieser Neigung des Schiffes ein Ausschwingen des Pendels nach vorn entsprechen würde.This should be due to the rhythmically changing accelerations during the swell and delays of the ship with unchanged straight ahead and undisguised Machine power or speed. Pendulum observations have shown that with the downward tilt of the ship when traveling straight ahead, the pendulum backwards deflects, while with static behavior this inclination of the ship a swing out of the pendulum forward.

Umgekehrt eilt bei schräg aufwärts fahrendem Schiff das Pendel vor. Diese Pendelausschläge können sich in der Größenordnung der Schiffsquerneigung bewegen, womit die erwähnte physiologische Wirkung der an sich viel geringeren Längsneigung erklärlich ist.Conversely, when the ship is moving diagonally upwards, the pendulum will advance. These pendulum swings can be in the order of magnitude of the ship's bank angle, with which the aforementioned physiological effect of the inherently much smaller longitudinal inclination is explainable.

Aufgabe der Erfindung ist es, den rhythmischen Vorgang der dem Wellengang entsprechenden Beschleunigung und Verzögerung in Fahrtrichtung, also ein Schwingungsvorgang, der vornehmlich von der Wellenfrequenz abhängt, zu dämpfen und damit auch seine physiologischen Wirkungen. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Leistung der Antriebsmaschine des Schiffes jeweils während der Abwärtsneigung des Buges des Schiffes beim Stampfen herabgesetzt wird.The object of the invention is the rhythmic process of the swell corresponding acceleration and deceleration in the direction of travel, i.e. a vibration process, which primarily depends on the wave frequency, and thus also his physiological effects. This happens according to the invention by the fact that the performance the propulsion engine of the ship during the downward tilt of the bow of the Ship is lowered when pitching.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird während der Aufwärtsneigung des Buges die Leistung der Antriebsmaschine über die Durchschnittsleistung erhöht. Dies ist allerdings nur möglich, sofern eine entsprechende Leistungsreserve vorhanden ist.In a further embodiment of the invention, during the upward slope of the bow, the power of the prime mover increases above the average power. However, this is only possible if there is a corresponding power reserve is.

Das Schiff soll also gewissermaßen bei der Fahrt in das Wellental gebremst und bei der Aufwärtsfahrt zum Wellenberg hin beschleunigt werden. Im Idealfall wird die Maschine so gesteuert, daß das Schiff gleiche Geschwindigkeit bei der Fahrt ins Wellental und auf den Wellenberg beibehält. Aber auch schon eine Annäherung bringt Vorteile, also eine Herabsetzung der Beschleunigung bei der Fahrt ins Wellental durch Drosselung der Maschine. Der Schwingungsvorgang wird gedämpft bzw. gestört und verliert so an unangenehmer Wirkung.The ship should, so to speak, go into the trough of the waves braked and accelerated on the way up to the wave crest. Ideally the engine is controlled in such a way that the ship moves at the same speed in the wave valley and on the wave mountain. But also an approximation brings advantages, i.e. a reduction in acceleration when driving into the trough of the waves by throttling the machine. The oscillation process is dampened or disturbed and thus loses its unpleasant effect.

Die Gegensteuerung der Maschine gegen die Beschleunigungen und Verzögerungen durch den Wellengang beim Stampfen kann von Hand vorgenommen werden, erfordert dann aber dauernde Beobachtung und Nachregulierung. Sie kann auch selbsttätig in Abhängigkeit von einem Meßgerät erfolgen, z. B. von einem Beschleunigungsmesser oder einem Neigungsmesser. Der Beschleunigungsmesser kann etwa in einer Masse bestehen, deren Druck auf einer Unterlage bzw. Wand gemessen wird oder in einem Pendel. Als Neigungsmesser kann ein Flüssigkeits-U-Rohr Anwendung finden.The counter-control of the machine against the accelerations and decelerations Pounding through the waves can be done by hand, then requires but constant observation and readjustment. It can also be self-dependent done by a measuring device, e.g. B. from an accelerometer or an inclinometer. Of the Accelerometer can consist of a mass, the pressure of which is on a surface or wall is measured or in a pendulum. A liquid U-tube can be used as an inclinometer Find application.

Da die Wellenbewegung sich nur über längere Zeit ändert, ist es auch möglich, den Rhythmus des jeweiligen Wellenganges in einem selbst registrierenden Apparat aufzuzeichnen und die Regelmaßnahmen für die Maschinen jeweils schon vor der Umkehr von der Beschleunigung zur Verzögerung und von dieser zur Beschleunigung einzuleiten oder durchzuführen, so daß also die Regelung etwas in der Phase gegenüber dem Wellengang verschoben wird, die Steuerbewegung also voreilt.Since the wave motion only changes over a long period of time, it is possible, the rhythm of the respective swell in a self-registering To record the apparatus and the control measures for the machines in advance the reversal from acceleration to deceleration and from that to acceleration initiate or carry out, so that the scheme is something in the phase opposite the swell is shifted, so the steering movement leads.

Das Meßgerät für die Beschleunigung oder Neigung des Schiffes beeinfiußt einen Regler für die Schiffsantriebsmaschine, so daß deren Leistung bzw. Geschwindigkeit entsprechend dem Wellengang rhythmisch verändert wird.The measuring device for the acceleration or inclination of the ship infiusses a controller for the marine propulsion engine, so that its power or speed is changed rhythmically according to the swell.

Da bei Marschfahrt nicht die volle Maschinenleistung eingesetzt wird, stehen zur Beschleunigung Reserven zur Verfügung. Im übrigen bringt schon die Verzögerung durch Drosselung der Maschine bei Fahrt ins Wellental eine Störung des Schwingungsvorganges des Schiffes und damit eine Verminderung der physiologischen Wirkung hervor.Since the full engine power is not used when cruising, reserves are available for acceleration. Incidentally, the delay already brings by throttling the machine when driving into the trough of the waves a disturbance of the oscillation process of the ship and thus a reduction in the physiological effect.

Wenn also auch die Erfindung die vom Wellengang in Fahrtrichtung des Schiffes hervorgebrachte Neigung und die Beschleunigung und Verzögerung nicht beseitigen kann, so bringt sie doch eine willkommene Minderung bzw. Dämpfung ihrer Wirkung.So if the invention is also affected by the swell in the direction of travel Do not eliminate the ship's inclination and the acceleration and deceleration can, it brings a welcome reduction or dampening of its effect.

Claims

1. A process for the stabilization of vessels by means of corresponding to the ship swings controlled power change of the prime mover, characterized i gekennzeichn e, that the output of the engine is in each case reduced the vessel during the downward inclination of the bow of the vessel during stamping.

2. The method according to claim 1, characterized in that during the upward slope of the bow, the power of the prime mover increases above the average power will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the machine control i. in a manner known per se as a function of an accelerometer or Inclinometer is carried out automatically.

4. The method according to Claimsl, 2 or 3; characterized in that with regular ship oscillation the regulation the oscillation is switched leading in the phase. Considered publications: U.S. Patent No. 1774 82S.