Przedmiotem niniejszego wynalazku sa ukla¬ dy stabilizujace dla statku, a zwlaszcza takie uklady stabilizujace, w których zostaly zasto¬ sowane bierne zbiorniki przeciwprzechylowe.Od dawna uswiadamiano sobie "potrzebe zwalczania ruchu statku, spowodowanego dzia¬ laniem fali na statki pelnomorskie. Powstaly róznorodne urzadzenia i konstrukcje zmierza¬ jace do zmniejszenia/niepozadanego ruchu stat¬ ku podczas zeglugi na morzu. Chociaz pracuja one dzisiaj na wielu typach statków, to jednak stabilizacja na kolysanie poprzeczne, bedaca przedmiotem niniejszego wynalazku, pozostala problemem o zasadniczym znaczeniu.Na wielu statkach stosuje sie przeciw koly¬ saniu róznego typu pletwy, wystajace po bo¬ kach statku, których celem jest zapobieganie Rfltefiliylcm przez stwarzanie duzego©poru. Nie- #f(WQ£ tych pletw sa zamocowane na stale, inne sa nastawialne, lecz wszystkie zawodza, gdy trzeba zapobiec kolysaniu na wzburzonym morzu przy predkosciach ponizej okolo 15 wez¬ lów. Na statkach zaprojektowanych dla malych predkosci, pletwy przeciw kolysaniu poprzecz¬ nemu sa bezuzyteczne.Lodolamacze odczuwaja w bardzo powaznym stopniu dzialanie kolysania na wzburzonym morzu, nieodlacznie zwiazane z konstrukcja jednostek tego typu. Lodolamacz bowiem musi byc zdolny do przechylów na boki, aby uwol¬ nic sie od lodu. Ten warunek jest spelniony dzieki zaprojektowaniu statku o duzej wyso¬ kosci metacentrycznej i okraglym dnie, co ulatwia mu przechylanie sie na boki przy Uzy¬ ciu zbiorników przechylowych. Jednakze te wlasciwosci sprawiaja, ze statek jest bardzo niestateczny na wzburzonym morzu. Ponadto nie moze on posiadac jakichkolwiek wystepów na burtach kadluba, ze wzgledu na naciski wy-wierane przez lód. Dlatego pletwy przeciw "ko¬ lysaniu bocznemu oraz stepki przechylowe nie nadaja sie dla lodolamaczy.Próbowano równiez ukladu zbiorników dla przesuniecia srodka ciezkosci statku w celu stworzenia momentu prostujacego, przeciwdzia¬ lajacego kolysaniu sie statku na boki. Ogól¬ nie 'biorac w ukladach tego rodzaju stosowano dwa zamkniete zbiorniki, umieszczone po jed¬ nym przy kazdej burcie statku i polaczone ru¬ ra poprzeczna, wygieta w ksztalcie litery „U", calkowicie wypelniona woda podczas pracy, oraz przewodem powietrznym biegnacym po¬ miedzy najwyzszymi punktami zbiorników i po¬ siadajacym zawór dla regulacji przeplywu po¬ wietrza pomiedzy nimi.Tego rodzaju stabilizatory przeszly próbe na pewnej liczbie statków, lecz okazalo sie, ze posiadaly one szereg powaznych wad. Jedna z nich bylo ich nadmiernie halasliwe dzialanie.Regulowany przeplyw powietrza pomiedzy zbiornikami dzialal jako system tlumiacy, za¬ pobiegajacy zbyt gwaltownej wymianie wody miedzy zbiornikami. Aby podtrzymac w ruro¬ ciagu cisnienie wystarczajace dla odpowiednie¬ go tlumienia, przeplyw powietrza poprzez zwe¬ zony odcinek osiagal bardzo znaczne predkosci i byl wyjatkowo halasliwy.System ten wymagal, aby najnizszy poziom wody w zbiorniku podczas przelewania sie nie mógl opasc ponizej wierzcholka poprzecznego przewodu, poniewaz inaczej nie bylo w nim dzialania tlumiacego. Równoczesnie wzgledy rozmieszczenia dyktuja zwykle warunek, aby wysokosc stabilizatora nie przekraczala wyso¬ kosci pokladu w przypadku, gdy instalacja ma byc umieszczona ponizej pokladu glównego.Te zadania powaznie ograniczaja mozliwosci najlepszego wykorzystania przez konstruktora ciezaru i przestrzeni, dopuszczalnych w gra¬ nicach rozsadku dla biernych zbiorników prze¬ ciw kolysaniu bocznemu. Gdy konstruktor wy¬ biera zwykly stabilizator typu „U", napotyka na trudnosci tego rodzaju, ze czesc wody za¬ warta miedzy dnem zbiornika i poziomem od¬ powiadajacym wierzcholkowi poprzecznego przewodu nie sluzy realnie uzytecznemu ce¬ lowi. Ta czesc wody zupelnie nie powieksza skutecznosci stabilizatora, jakkolwiek zwiek¬ sza wymagany ciezar i przestrzen zajeta przez instalacje.Metoda projektowania takiego ukladu o naj¬ lepszym dzialaniu polegala na ustaleniu wlas¬ ciwych proporcji miedzy zbiornikami i przewo¬ dami poprzecznymi w celu uzyskania prawi¬ dlowo obliczonej wartosci stosunku powierzchni przekroju poziomego zbiorników do powierz¬ chni przekroju pionowego przewodów poprze¬ cznych. Raz ustalone dostrojenie nie moglo byc zmienione, poniewaz przekrój poprzeczny prze¬ wodu zostal ustalony. Nie zapewnialo to dosta¬ tecznej regulacji ukladu, poniewaz jedynie przez zmiane tlumienia systemu dlawienia powie¬ trza mozna bylo zmniejszyc zakres krytyczny powodujacy wpadanie ukladu zbiorników w rezonans. Zmiany dzialania tlumiacego powie¬ trznego systemu dlawiacego czesto oznaczaly, ze uklad byl nadmiernie tlumiony, aby zezwo¬ lic na przeplyw dostatecznej ilosci wody mie¬ dzy zbiornikami. W ten sposób, jakkolwiek system byl dobrze dobrany dla pewnego typu morza, zawodzil na innych.Niniejszy wynalazek wprowadza taki typ konstrukcji, który eliminuje wady konwencjo¬ nalnego ukladu typu „U", opisanego powyzej a to dzieki calkowitemu usunieciu potrzeby stosowania osobnego polaczenia dla powietrza.Cel ten osiaga sie przez rozszerzenie przewo¬ dów poprzecznych do zasadniczego poziomu wierzcholka zbiornika i nadanie im ksztaltu pewnego rodzaju koryta. Dzieki temu urza¬ dzeniu przestrzen powietrzna ponad powierz¬ chnia wody w przewodzie jest tak duza, ze zjawisko dlawienia powietrza nie istnieje. W ten sposób zarówno czestotliwosc wlasna jak i tlumienie stabilizatora sa funkcja ksztaltu geometrycznego hydrodynamicznej czesci same¬ go stabilizatora. Przewód jest zaopatrzony w dysze ze zwezeniem rozciagajacym sie na pel¬ nej jego wysokosci w celu stworzenia dodatko¬ wego tlumienia w ukladzie. Dostrajanie tego ukladu polega jedynie na zmianie poziomu plynu w zbiornikach w celu zmiany jego cze¬ stotliwosci wlasnej. Gdy raz wyreguluje sie uklad, nadzór zalogi jest zbyteczny, gdyz uklad bedzie dzialal zadawalajaco bez wzgledu na stan morza.Uklad mozna ustawic na pokladzie i napel¬ nic go plynem, który sluzy praktycznym ce¬ lom, obnizajac w ten sposób wielkosc zadanej przestrzeni i ciezaru, potrzebnych dla ukladu konwencjonalnego typu „U". Poniewaz uklad wedlug wynalazku nie posiada zaworów dlawia¬ cych powietrze, halas jest znacznie zredukowany.Celem niniejszego wynalazku jest opracowa¬ nie ukladu stabilizujacego dla statku, ekono¬ micznego pod wzgledem kosztów, ciezaru i prze¬ strzeni.Innym celem tego wynalazku jest zastoso¬ wanie biernego zbiornika przeciw kolysaniu — 2 —poprzecznemu, który pracuje wzglednie spo¬ kojnie w porównaniu ze znanymi urzadzeniami tego rodzaju.Dalszym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie ukladu przeciw kolysaniu poprze¬ cznemu, który wymaga minimum nadzoru i któ¬ ry mozna, o ile zachodzi potrzeba, odpowied¬ nio dostrajac.Na rysunku uwidoczniono przykladowe roz¬ wiazania ukladów stabilizujacych wedlug wy¬ nalazku, przy czym fig. 1 przedstawia w rzu¬ cie pionowym przekrój konstrukcji wynalazku w kadlubie statku, fig. 2 — widok z góry u- kladu zbiorników wskazanych na fig. 1, fig. 3 — uklad zbiorników, wskazanych na fig. 1, w widoku perspektywicznym, fig. 4 — rzut pio¬ nowy przekroju odmiany wynalazku, fig. 5 — przekrój wzdluz linii 5—5 na fig. 4, a fig. 6 jest powiekszonym widokiem jednej z dysz od¬ miany wynalazku, pokazanej na fig. 4.W przytoczonych przykladach ksztalt kadlu¬ ba 11 pokazany jest jedynie dla objasnienia i moze on byc dowolny.Wewnatrz kadluba 11 przy kazdej jego bur¬ cie znajduja sie zbiorniki 12 polaczone kory¬ tem 13, które posiada zasadniczo taka sama wysokosc, jak zbiorniki 12, przy czym zarówno . one jak i przewód 13 sa otwarte i znajduja sie w przyblizeniu pod cisnieniem atmosfery¬ cznym. Przewód 13 jest wzglednie szeroki w swej czesci srodkowej i posiada na obu wlo¬ tach do zbiorników zwezenie badz dysze 14.Wewnatrz kazdego zbiornika w miejscu wlotu przewodu znajduja sie pólcylindryczne czlony 16, które sluza do wyrównania przeplywu cie¬ czy i usuwania naprezenia w tych miejscach.Dysze badz zwezenia 14 posiadaja w miejscach wlotu do zbiorników stala szerokosc od wierz¬ cholka do dna, przy czym ta szerokosc moze jednak równiez byc zmienna.Zbiorniki 12 i przewód 13 posiadaja normal¬ nie wstepnie ustalony poziom cieczy takiej jak np. woda lub olej dieslowy fig. 3. Wstepne do¬ strojenie systemu redukujacego kolysanie po¬ lega na ustaleniu wlasciwej proporcji miedzy czynna powierzchnia przekroju poziomego zbiorników 12 i powierzchnia przekroju pio¬ nowego wody w przewodzie poprzecznym 13.W tym ukladzie mozna w sposób prosty zmie¬ niac powierzchnie przekroju wody w przewo¬ dzie 13 przez podniesienie lub obnizenie po¬ czatkowego poziomu cieczy w calym ukladzie.W ten sposób zmiana poziomu wody umozliwia dobieranie tlumienia i dostrajanie ukladu przez caly okres eksploatacji stabilizatora.W celu prawidlowego zaprojektowania sta¬ bilizatora typu wedlug wynalazku musi on byc rozmyslnie powiekszony co do pojemnosci, przy czym pojemnosc jest wyrazona iloscia wody mozliwej do przelewu miedzy, zbiornikami. Ist¬ nienie pewnego zapasu zezwala na dokonanie zmian poczatkowego poziomu wody w ukla¬ dzie w celu utrzymania prawidlowego dostro¬ jenia stabilizatora do potrzeb statku. W jed¬ nym z obecnie pracujacych stabilizatorów zmiana poziomu cieczy tylko o jedna stope w góre lub w dól wystarcza, aby wprowadzic zmiane wysokosci metacentrycznej o 27,5 cm w góre lub w dól od zaprojektowanej wartos¬ ci wysokosci metacentrycznej.Przewezenia badz dysze 14 zabezpieczaja do¬ datkowe tlumienie ukladu, wymiary wiec dy¬ szy musa byc okreslone wraz z wymiarami zbiorników 12 i przewodów 13, zgodnie z kon¬ strukcja poszczególnego statku, na którym u- klad ten ma byc instalowany. Stwierdzono jed¬ nak, ze dla stabilizatora zbiornikowego, pro¬ jektowanego dla wartosci Bt*/It pomiedzy 10 i 20, gdzie Bt2 jest wspólczynnikiem wyraza¬ jacym nieprostoliniowe tlumienie zbiornika wodnego (kg . m. sek2/rad), a It jest momen¬ tem bezwladnosci wody w zbiorniku (kg . m . sek2/rad), statek bedzie zachowywal sie zadawalajaco bez wzgledu na kierunek fal, swoja szybkosc oraz stan morza.Ponizsze dane charakterystyczne odnosza sie do jednego z przykladów realizacji wynalazku.Statek: Dlugosc calkowita 138,68m Dlugosc na wodnicy 135,33 „ Szerokosc calkowita 18,90 „ Wypornosc przy pelnym zaladowaniu 10900 t Wysokosc srodka ciezkosci ponad linie stepki 6,65 m Wysokosc srodka wyporu ponad linie stepki • 3,35 „ Polozenie metacentrum ponad linia stepki 7,80 „ Wysokosc metacentryczna 1,13 „ Zanurzenie 6,40 „ Okres kolysan wlasnych 14,2 sek.Uklad zbiorników przeciw kolysaniu poprze¬ cznemu: Ilosc zbiorników 4 Szerokosc zbiornika w poziomie swobodnej powierzchni 4,96 m Dlugosc kazdego zbiornika wzdluz statku 3,66 „ — 3 —Obciazona dlugosc zbiornika 4,95 m piowlerzchnia swobodna jednego zbiornika 17,74 m* Calkowita powierzchnia swobodna wszystkich zbiorników 71,13 m2 Czerokosc przewodu 1,83 m Dlugosc przewodu 8,63 „ Powierzchnia rzutu poziomego przewodu 13,12 m2 Zwilzona powierzchnia poprzecznego przekroju przewodu w plaszczyznie symetrii statku przy 1,83 m glebokosci wody 3,34 „ Ramie momentu zbiornika 6,78 m Wysokosc srodka obrotu ponad linia stepki 6,65 „ Wysokosc dna przewodu ponad linia stepki 8,53 „ Wyniki otrzymane przy tym systemie wska¬ zuja, ze przecietne kolysanie przy srednim sta¬ nie morza 5 zostaje zmniejszone i waha sie pomiedzy jednym stopniem dla ukosnej fali od strony dziobu i dwoma stopniami dla ukos¬ nej fali od strony rufy statku.Jezeli nawet zdwoimy te wartosc, to porów¬ nujac kat kolysania 4 stopnie, przy ukosnej fali od strony rufy, z katem 15 stopni, osiaga¬ nym w tych samych warunkach przy pustych zbiornikach stabilizatora, mozna wyraznie oce¬ nic korzysci wynikajace z zastosowania niniej¬ szego wynalazku.Gdy statek kolysze sie z powodu dzialania fali, woda przeplywa miedzy zbiornikami 12 dzieki silom ciezkosci oraz rozkolysu lecz prze¬ plyw jest tlumiony przez zwezenie 14 w prze¬ wodach 13. Z powodu wywolanego przez prze¬ wody 13 tlumienia przeplywu wody, w czasie kolysania statku okolo jego srodka obrotu, po¬ wstaje moment prostujacy, dzieki czemu prze¬ suniecie srodka ciezkosci pomaga sile wyporu w przywróceniu statkowi pozycji pionowej.Odmiane wynalazku, przedstawiona na fig. 4—6 zaprojektowano dla zainstalowania w ist¬ niejacym' zapasowym zbiorniku oleju dieslow- skiego. Jak pokazano na fig. 4, w kadlubie 11 pomiedzy pokladami 21 i 22 umieszczono zbior¬ nik 23, który moze zawierac olej dieslowy, wzglednie moze byc napelniony woda lub in¬ nym plynem. Zbiornik 23 rozciaga sie w po¬ przek statku zasadniczo na calej jego szero¬ kosci.Wewnatrz zbiornika 23 po obu jego stronach rozmieszczona jest duza ilosc równoleglych rur 25 i 26, rozciagajacych sie od wierzcholka do dna zbiornika. Kazda z rur posiada dwa zebra 27, przyspawane w plaszczyznie utworzonej przez rzad rur. Rury 25 i 26, wraz z przymo¬ cowanymi do nich zebrami 27, dzialaja jak przewezenia na przeplyw plynu z jednego zbiornika do drugiego, gdy statek kolysze sie.Jak widac na fig. 6, strumien rozdziela sie na zebrach 27, tworzacych przewezenie o stalej szerokosci, niezaleznej od ilosci przechylów.Mozna uzyc zastepczo rur okraglych o duzej srednicy bez zeber, lecz wtedy wielkosc stru¬ mienia zmierzalaby do powodowania zmien¬ nosci czynnej szerokosci przewezenia, stosow¬ nie do zmiany liczby Reynoldsa, wywolywanej zmiana predkosci strumienia. Zebra 27 przy¬ mocowane do rur zapobiegaja tej mozliwosci i zezwalaja na bardziej dokladne dostrojenie, anizeli byloby to bez nich mozliwe.Szereg równoleglych rur 25 i 26 jest nachy¬ lony wierzcholkami ku srodkowi zbiornika.Zezwala to na akumulowanie maksymalnej ilosci plynu podczas kolysania i przez to daje maksymalny moment prostujacy, przeciwdzia¬ lajacy przechylom. Jednak nachylenie szeregu rur 25 i 26 nie jest konieczne dla dzialania te¬ go urzadzenia. Rury 25 i 26 mozna równiez ustawic pionowo lub z nachyleniem o kacie innym anizeli pokazano na fig. 4.W tej odmianie wynalazku o poczatkowym dostrojeniu decyduje uzyteczny przekrój po¬ przeczny zbiornika 23 i powierzchnia uzyteczna przekroju poprzecznego strumienia przeplywaja¬ cego przez szereg rur 25 i 26, która moze znacz¬ nie zmieniac sie dzieki zmianie poziomu plynu w zbiorniku.W miejsce szeregu rur 25 i 26 wedlug od¬ miany na fig. 4, albo pojedynczego przeweze¬ nia o charakterze dyszy 14, jak pokazano na fig. 2, mozna uzyc wiele róznorakich typów przewezen wchodzacych w zakres niniejszego wynalazku.Wynalazek niniejszy podaje srodki do zmniejszenia przechylów statku w warunkach w których zawodza znane sposoby ich zmniej¬ szania. Stwierdzono, ze oprócz zmniejszenia ko¬ lysania bocznego zachodzi takze znaczne zmniej¬ szenie zarówno „myszkowania" jak i innych rodzajów kolysania statku. Dodatkowymi zale¬ tami wynalazku, nieodlacznie zwiazanymi z ukladem sa: spokojna praca, oszczednosc miej¬ sca, moznosc dostrajania jedynie dzieki zmia¬ nie poziomu plynu oraz minimum nadzoru wy¬ maganego przy dzialaniu urzadzenia. Jakkol¬ wiek opisany uklad sluzy do zmniejszenia ko¬ lysania na statkach i lodziach, to jednak moz¬ na go uzyc równiez na innych pojazdach, przy — 4 —czym zasady dzialania ukladu wedlug wyna¬ lazku mozna stosowac zarówno dla zmniej¬ szenia kolysania wzdluznego jak i bocznego.W swietle powyzszych wyjasnien mozliwe sa liczne modyfikacje i zmiany niniejszego -wynalazku, mieszczace sie w ramach jego wy¬ lacznosci. PL