Manoeuvreren.
Mensen vinden het niet alleen een moeilijk woord, maar denken dat het ook moeilijk is.
Maar manoeuvreren is niet moeilijk.
Als je maar een paar principes goed begrijpt en vooral rustig blijft.
Mensen zien op films en series altijd kapiteins die woest aan het stuurwiel draaien en de gashendel nog woester van voor naar achter en weer terug duwen en trekken.
Op zo'n moment maak je het schip helemaal gek en wordt manoevreren inderdaad moeilijk..
"MANOEUVREREN IS GECONTROLEERD DRIJVEN"
Dus iets doen en dan rustig afwachten of er ook gebeurt wat je vooraf in gedachten had.
Benodigdheden voor manoeuvreren
Wat zijn zaken die we nodig hebben om überhaupt te kúnnen manoeuvreren?
- Een vorm van voortstuwing
-Afhankelijk van de vorm van voorstuwing een roer.
Meer niet?
Nee, meer niet.
Al het andere vergemakkelijkt het manoeuvreren, maar is niet noodzakelijk.
Er is wel een aantal factoren waar we van afhankelijk zijn.
Onveranderlijke factoren en veranderlijke factoren.
Veranderlijke factoren kunnen we in meer of mindere mate zelf beïnvloeden.
Onveranderlijke kunnen we dat (meestal) niet.
Maar daar kunnen we wél gebruik van maken.
Onveranderlijke factoren
Onveranderlijke factoren zijn factoren die invloed hebben op het manoeuvreren, maar waar we bijna geen invloed op kunnen uitoefenen
En ze hebben allemaal te maken met het schip.
Vorm van het schip
De vorm van het schip is een onveranderlijke factor.
Wij kunnen niets veranderen aan hoe het schip gebouwd is en in elkaar zit.
Goed, het kán wel, maar dat kost een hoop geld en tijd.
Fruitjagers zijn lang en smal.
Dat wil zeggen de lengte breedte verhouding is heel ongelijk.
Die kan wel 6:1 zijn.
Dus zes keer zo lang als breed.
In de vaart zegt men wel eens: Lengte loopt.
Dus lange schepen willen gaan sneller dan korte schepen, in verhouding tot de breedte
Maar door die lengte houden ze niet van manoeuvres.
Stel je maar eens een balk voor.
Geef die aan zijn kontje maar eens een duw en hij zal vrijwel recht door het water gaan, met een aardig vaartje.
Pak hem nu eens bij beide uiteinden en duw hem van je af.
Dit gaat veel zwaarder.
Een lang, "slank", schip manoeuvreert dan weer wel moeilijker.
Maar dat is voor een fruitjager of een containerschip ook helemaal niet zo erg.
Die zijn er voor om zo snel mogelijk van A naar B te varen.
Moet er in de haven gemanoeuvreerd worden, dan duurt het maar wat langer.
En anders nemen ze één of meerdere sleepboten.
Die kosten worden met het sneller van A naar B komen wel terugverdiend.
Een sleepboot is voor zijn breedte juist heel erg kort.
Want dat manoeuvreert juist weer lekker.
Natuurlijk kunnen dit soort schepen ook wel op zee, maar daar zijn ze niet voor ontworpen.
Veel power en manoeuvreerbaarheid is wat een sleepboot nodig heeft.
Er zijn sleepboten die een L/B verhouding hebben van 2:1
Zeesleepboten hebben juist weer wat meer lengte.
Voor hen is de snelheid weer belangrijker dan de manoeuvreerbaarheid.
De wat mindere manoeuvreerbaarheid wordt in de haven ruimschoots gecompenseerd door het enorme vermogen.
Of in de haven van aankomst komt er een havensleepboot om de sleep over te nemen.
Het is dus bij het ontwerpen van een schip van het grootste belang wat de primaire taak van het schip gaat worden en wat de secundaire.
De lengte - diepgang verhouding is ook heel belangrijk.
Berge Stahl
Een bulk carrier heeft op zich best een gunstige L/B verhouding.
Maar er steekt, geladen, ook nog 25 meter schip ín het water.
Dat heeft allemaal weerstand, wrijving en gewicht.
Andere invloeden van het schip zijn o.a.:
-Het motorvermogen.
-Het ontwerp van het roer en de schroef.
-Wel of niet een (effectieve) boegschroef.
-Hoe snel het schip in zijn vooruit of achteruit kan. (Keerkoppeling/direkt omkeerbare motor, die gestart moet worden in zijn achteruit, (ouderwets)/verstelbare schroef).
Bij van buitenaf komende invloeden moeten we denken aan:
-De wind.
-Stroom.
-Andere scheepvaart.
Voortstuwing en vermogen
Er zijn verschillende vormen van voortstuwing.
Voortstuwing bestaat uit motor => (keer)koppeling => schroefas => stuwblok => schroef.
Vooral de motor en de schroef hebben veel invloed op het manoeuvreren.
(In mindere mate de keerkoppeling ook.)
Immers: een krachtige motor met een veel te kleine schroef zal niet veel doen.
Andersom zal ook niet werken.
De motor kan zijn:
- Diesel (komt nog steeds veel voor)
- Stoomturbine
- Diesel-elektrisch; een generator wekt stroom op die de elektromotor aandrijft.
De laatste tijd ook in combi met accupacks voor havens waar geen brandstofmotoren zijn toegestaan.
- Elektrisch met waterstof brandstofcel (komt in zeescheepvaart nog maar weinig voor)
Deze voortstuwing laten we hier buiten beschouwing)
Dieselmotor.
- Nog steeds een veelgebruikte motor. + Bewezen techniek.
+ Betrouwbaar
+ Krachtig - Duurt even voor gevraagde vermogen vrijkomt.
- Manier van achteruitslaan, omzettijd, van grote invloed. (Keerkoppeling, direct omkeerbaar)
- Achteruitvermogen soms maar 50% van vooruit. (Gem. 75%) - Vervuilend (Niet van invloed op manvr) - Verhouding brandstofverbruik - vermogen niet erg gunstig. (Niet van veel invloed)
Stoomturbine + Bewezen en doorontwikkelde techniek
+ Constant vermogen
+ Vrijwel direct omkeerbaar. (Korte omzettijd) - Komt op koopvaardij weinig voor.
Diesel-elektrisch + Vermogen is direct beschikbaar.
+ Omzettijd bijkans nul.
+ Bijkans 100% achteruitvermogen.
+ Weinig trillingen bij "toerenstoot"
+ Stil - Voor manvr.doeleinden weinig nadelen
De laatste jaren wordt er intensief gezocht naar andere vormen van voortstuwing.
Daarbij is het milieu bijna belangrijker aan het worden dan de effectieve manier van voortstuwen.
Zo gaan we misschien wel terug naar de zeiltijd.
De schroef
Wat de motor aan vermogen opwekt moet uiteindelijk door de schroef verwerkt worden.
Dat kan middels:
Een vaste schroef
+ en - Heeft "wieleffect", iets waar je én gebruik van kunt maken én last van kunt hebben.
Een variabel pitch prop. (Verstelbare schroef)
+ Motor kan op zelfde vermogen blijven draaien.
+ Geen keerkoppeling nodig.
+ Goed te doseren.
+ In combinatie met terugkoppelsysteem ("Lips") kan motor niet "door de hoeven" gaan. -Kan lang duren voor pitch van voor naar achter heeft veranderd. (En andersom)
Azimut propellers "Schottel" + Direct vermogen in alle richtingen. Bij goede stabiliteit gas terugnemen niet noodzakelijk.
+ Generator kan op zelfde vermogen blijven draaien. Meer/minder gas niet nodig. + Geen boegschroef nodig - Zeer direct effect. Daar moet je echt even aan wennen. - Moderne systemen werken met joystick, maar oudere moet je zelf beredeneren hoe het moet staan.
Voith-Schneider propeller
De schijf draait rond en de bladen verstellen zodanig dat het schip de kant op gaat die jij wilt.
(Te bedienen met een joy stick)
How a Voith Schneider or Cycloidal Drive Propulsion System Works + Ongelooflijk goed mee te manoeuvreren.
+ Om de eigen as of dwarsuit is geen probleem. + Geen boegschroef nodig - Zeer gevoelig voor schade. (Drijvende objecten, ondiepten)
- 30% minder effectief dan gewone schroeven.
- Duur systeem
- Zwaarder in vergelijking met gewone schroeven
Waterjet propeller + Vol vooruit => achteruit geen enkel probleem
+ Uitstekende manvr. eigenschappen. Dwarsuit en rond eigen as geen probleem. + Geen boegschroef nodig.
+ Kan ook in ondiep water gebruikt worden. - Gevoelig voor blokkade (zeewier, plastic)
- Verhouding brandstofverbruik <=> rendement zeer ongunstig.
Variabele pitch propellor
Bij dit systeem draait de schroefas altijd met hetzelfde toerental en regel je het vooruit/achteruit snel/langzaam varen door het verdraaien van de schroefbladen.
Controllable pitch propeller Kamewa Ulstein CP Propeller + Motor draait constant toerental, wat slijtage en verbruik ten goede komt.
+ Bij elke stand van de bladen is het volledige vermogen van de motor beschikbaar.
Hierdoor is de stopweg de helft of tot wel 2/3 korter dan die van hetzelfde schip met een vaste
schroef.
+ De asgenerator kan op de schroefas blijven.
+ Effectievere manoeuvreereigenschappen.
+ Geschikt voor automatisering. (snelheidsregeling, krachtverdeling: "LIPS") - Veel bewegende delen, dus onderhoud.
- De bladen worden versteld met hydrauliek, dus er is ook een hydraulische installatie nodig.
- Het verstellen van vooruit naar achteruit en andersom kan soms lang duren)
- Het wieleffect kan ons helpen bij manoeuvreren.
Omdat deze schroef dezelfde kant op blijft draaien bij achteruit slaan moet men daarvan niet al teveel verwachten.
- Door de techniek duur in aanschaf.
We hadden het al over de spoed van een schroef gehad, de afstand die een schroef afgelegd zou hebben in een vaste stof.
Deze afstand legt de schroef niet af in water.
Dat komt omdat door de snelheid van de bladen, het gladde oppervlak van de bladen en de eigenschappen van waterdeeltjes de waterdeeltjes zich niet allemaal goed en tegelijk aan de bladen kunnen "vastgrijpen".
Sommige deeltjes laten weer los en sommige zien helemaal geen kans om zich af te zetten tegen het blad.
Je zou het kunnen zien als een autoband die niet goed contact krijgt met het wegdek omdat het wiel te snel draait.
Dit wordt slip genoemd. (Ook bij een scheepsschroef dus)
De afstand die het schip met dÍe schroef, dÍe spoed, dÍe rake, díe keerkoppeling en díe motor (kortom die aandrijflijn) in een bepaalde tijd afgelegd zou kunnen hebben, worden machinemijlen genoemd.
De werkelijke afstand die afgelegd werd door het water worden (uiteraard) zeemijlen genoemd.
Het verschil daartussen is de slip.
Bij lage snelheden (als het schip nog bijkans stilligt en motor vol draait, is de slip 50% of soms meer.
Naarmate het schip op snelheid komt pakken de waterdeeltjes steeds beter en op volle snelheid zal de slip zo tussen de 6% en 12% liggen.
(Dus na 100 meter machinemijlen heeft het schip maar 94 tot 88 meter zeemijlen afgelegd)
Schroefbladen
W hebben het al over de spoed en de rake van de schroef gehad.
Maar ook de vorm van het blad is bepalend voor de effectiviteit van de schroef.
Met name het uiteinde, de tip, heeft veel invloed op de werking van de schroef.
Er zijn vele typen schroefbladen geweest in de jaren.
1) Conventioneel schroefblad zoals die decennia (eeuwen?) gebruikt is.
Niets mis mee, maar men ontwikkelde door.
In de jachtbouw wordt deze schroef nog heel veel gebruikt, maar in de zeevaart niet meer.
2) Dit schroefblad heeft een afgebogen tip met de draairichting van de schroef mee.
De waterdeeltjes laten daardoor makkelijker los waardoor je minder last van cavitatie hebt.
Hierdoor heb je minder trillingen en een stiller en rustiger schip.
Dit type schroef zie je veel op marineschepen (onderzeeboten) maar worden ook veel toege-
past op containerschepen.
Het zijn echt schroeven voor "de lange baan". Voor manoeuvreren zijn ze zo goed als onge-
schikt.
3) Is een blad voor schroeven die snel draaien maar toch goede opbrengst moeten hebben.
Een deel van die opbrengst komt van een grotere diameter, maar dat is gevaarlijk met
snel draaiende schroeven.
Door hun masse en middelpunt vliedende kracht zouden ze uit elkaar kunnen spatten
Een snel draaiende schroef heeft daarom meer bolling in het blad met een ronde tip.
Amerikaanse Patrol Boats hadden vaak deze schroeven. (Tegenwoordig vaak water jets)
4) Dit zijn schroeven die in Kort Nozzles (straalbuis) gebruikt worden.
De tip wordt dan omsloten door de wand van de buis waardoor het water echt alleen maar
langs het schroefblad kan.
Daarmee wordt de opbrengst effectiever.
5) Is als nummer 4, maar ook nog met een stukje afbuiging in blad zodat het water makkelijker
loslaat.
Een vrij recente ontwikkeling is de tipplaatschroef. (Contracted Loaded Tip,CLT, propeller.)
Deze schroef heeft aan het eind van het blad een soort vleugelprofiel.
Cavitatie conventioneel schroefblad.
Deze vleugel creëert een draaiende vortex achter het schroefblad die een bellenbaan t.g.v. cavitatie voorkomt.
Hij heft het als het ware op.
+Meer stuwkracht (5 -15%)
+Beter manoeuvreren
+Brandstof besparing (tot 10%)
+Minder trillingen +Betere achteruitwerking
Met de komst van de 3D printer zijn de ontwikkelingen pas echt losgebarsten en is bijvoorbeeld deze schroef in 2023 ontwikkeld.
Voorlopig zit dit nog in de testfase en zul je ze op zeeschepen (nog) niet aantreffen.)
Maar als je Googelt op "innovative ship's propellor" krijg je de gekste ideeën te zien, waarvan sommige wel werkelijkheid zullen worden.
Dubbelschroeven
Een schip kan één schroef hebben, maar ook meerdere.
Het meest voorkomend is twee schroeven, een zogenaamde dubbelschroever.
Maar drie of zelfs vijf schroeven komt ook voor (Oceaan lijners)
Het grote voordeel van een dubbelschroever is de manoeuvreerbaarheid die enorm toeneemt.
Doordat de ene schroef links- en de andere rechtsdraaiend is heb je geen last meer van het wiel effect.
Je zou kunnen denken dat dat een nadeel is tijdens het manoeuvreren, maar dit nadeel wordt geheel opgeheven door de veel betere manoeuvreerbaarheid in het algemeen.
+ Zeer kleine draaicirkel (om de as)
+ Grotere stuwkracht.
+ Geen wielwerking
+ Back up in geval van (schroef)schade.
+ Minder trillingen
- Uiteraard duurder, want alles is twee keer uitgevoerd.
- Neemt meer ruimte in (Motoren, keerkoppelingen etc.)
- Meer gewicht (laadvermogen neemt af)
- Onderhoudskosten x 2.
In- en Outward turning schroeven
Wanneer een schip twee schroeven heeft zullen de ze naar binnen draaiend (Inward turning) zijn of naar buiten draaiend. (Outward turning).
Indien een schip inward turning schroeven heeft zal het ook voorzien zijn van een scheg op het achterschip.
Dat is in de eerste plaats om ervoor te zorgen dat de twee schroeven geen last hebben van elkaars schroefwater, maar het schroefwater wordt ook tegen de scheg aangeworpen.
Door het omhooglopende achterschip kan het water maar één kant op: naar achteren.
Je krijgt dus meer stuwing, en dus een betere doeltreffendheid.
Ook is het schip koersvaster omdat de scheg zelf al als een soort "rechtdoor roer" werkt, maar door de extra stuwing van de scheg krijgen de roeren ook extra water.
De meeste schepen met dubbelschroeven zullen met inward turning schroeven uitgerust zijn vanwege dit voordeel
En een koersvast schip giert minder, daardoor hoeft er minder gestuurd te worden en dat samen scheelt weer brandstof.
Een paar procent, maar op jaarbasis gaat dat een heleboel schelen.
Een nadeel is dat het schip minder goed manoeuvreerbaar is.
Een dubbelschroever die bedoeld is om te manoeuvreren zal naar buiten draaiende schroeven hebben.
Een sleepboot zal daarom Outward turning schroeven hebben.
Het water wordt naar de zijkant geslingerd en kan daar makkelijker weg.
Daardoor wordt er makkelijker nieuw water aangezogen door de schroeven en wordt de manoeuvreerbaarheid vergroot.
Ook zal een outward turning schip wat minder schroefgeruis hebben, omdat er minder water gestuwd wordt.
Een nadeel is de slechtere koersvastheid.
Maar dat is voor het type schepen waar outward turning op gebruikt wordt, (slepers, suppliers, onderzoeksschepen).
Bij Outward turning schroeven zal men ook niet gauw een scheg tussen de schroeven aantreffen omdat dit voordeel dan voor een groot deel opgeheven zou worden.
Zonder roer begin je natuurlijk ook niet veel tijdens manoeuvreren.
(Hoewel het met een dubbelschroever, zeker in combi met boegschroeven, prima te doen is.)
Hoe werkt een roer nu eigenlijk?
Daarvoor moeten we eerst de Wet van Bernouilli begrijpen.
Die wet zegt: Een toename in de snelheid van een vloeistof of gas gaat gepaard met een verlaging van de druk in die vloeistof of dat gas.
Samengevat: hoe meer snelheid hoe minder druk.
Bij een vliegtuigvleugel is de bovenkant bol en de onderkant vlak.
De langsstromende lucht moet in gelijke tijd aan de bovenkant de weg afleggen als aan de onderkant.
Maar die weg is door de bolling langer en dus moet de lucht sneller stromen.
Er ontstaat drukverlaging aan de bovenkant en het vliegtuig wordt daardoor omhoog geduwd.
Bij een roer creëren we zelf dat verschil in druk.
Door het roer te verdraaien stroom het water aan de ene kant van het roer minder snel dan aan de andere kant.
Aan de kant waar het water sneller moet stromen ontstaat onderdruk waardoor de kont van het schip die kant opgetrokken wordt.
Daarom werkt een roer goed als er veel water langs stroomt (toerenstoot of volle vaart) en slecht als er weinig gas gegeven wordt.
En ook slechter, respectievelijk beter, bij stroom mee of tegen.
How does a rudder Work. YouTube Casual Navigator
Er zijn diverse typen roeren.
Spade roeren.
Spaderoeren zijn in principe gewoon een plaat staal die op een as gemonteerd zijn.
Vaak hebben ze niet eens een vleugelprofiel.
Redelijk effectief, goedkoop, en veel voorkomend.
Maar omdat alle kracht op de roerkoning komt (en op de hak) is het een ongunstige krachtsverdeling.
Een wat ouderwets aan het worden spaderoer is het ongebalanceerde roer.
De draaias zit aan de achterzijde van het roer en de roerkoning grijpt even daarvoor aan.
Vaak hebben ze geen vleugelprofiel waardoor ze matig tot redelijk effectief zijn.
Op moderne schepen komen ze eigenlijk nooit meer voor.
De "opvolger" van het ongebalanceerde spaderoer is het gebalanceerde simplex spaderoer.
Het draaipunt zit een stukje voor de achterzijde van het roer.
Daardoor wordt het drukpunt ook naar voren op het roerblad gebracht en is het effect groter.
Én pakt het gedeelte achter het draaipunt ook nog een stuk van de straal van de schroef waardoor het roer effectiever wordt.
Ook dit roer wordt van onderen gesteund door een "hak"
Die ook gelijk beschermd bij droogvallen en dokken.
Het stuk achter de as wekt een tegengestelde kracht op aan het stuk voor de as, waardoor de krachtsverdeling gelijk gemaakt ("gebalanceerd") wordt.
Hierdoor is een minder zware roerkoning en een lichtere stuurmachine voldoende.
Een balansroer is het meest gebruikte type roer.
Een semi-balansroer wordt zo genoemd omdat hij onder het ophangpunt wel een balansdeel heeft, maar erboven niet.
Daar is het roer met een aspin gemonteerd aan de "hoorn".
Je hebt daardoor wel de voordelen van een balansroer, maar de grote krachten komen vooral op de hoorn te staan, waardoor je geen zware roerkoning meer nodig hebt en de stuurmachine ook lichter uitgevoerd kan worden.
Een heel speciaal roer is het flaproer, beter bekend onder de merknaam Becker-roer, naar de uitvinder.
Voor de as zit een "gewoon" roerblad, maar achteraan zit een gedeelte dat scharniert op het voorste gedeelte.
Bovenaan zit het met een scharnierende cilinder vast aan de roerkoning.
Wanneer het 'grote' gedeelte verdraaid wordt, verdraait het flapgedeelte nog een stukje extra, met als gevolg een grotere effectiviteit.
+ Betere roerwerking op lage snelheden (manvr) - Meer bewegende delen => meer onderhoud
- (Iets) meer verbruik op hogere snelheden omdat het flapje wrijving heeft met het water.
De boegschroef
Boegschroeven bestaan er in heel veel soorten.
De meest bekende is de straalbuis die dwars door het schip loopt van SB naar BB. (En andersom, uiteraard.)
Afhankelijk van de grootte van het schip heeft het schip er 1, 2, 3 of soms zelfs nog meer.
Het duwt de boeg dwarsuit.
Er zijn ook azimut boegschroeven die 360 graden rond kunnen draaien.
Deze komen vaak voor op schepen waar manoeuvreren feitelijk hun werk is: pijpenleggers, onderzoeksschepen, hotelschepen bij platforms bijvoorbeeld.
Ze zijn dan doorgaans intrekbaar, of kunnen omgeklapt worden in een nis in het vlak, zodat ze niet beschadigen tijdens het varen en ook niet voor onnodige weerstand zorgen.
Een derde type is de Gill Jet. (Gill = kieuw)
Het water wordt aangezogen en middels een pomp door een draaibaar rooster et schuine lamellen (gills) geblazen.
Het rooster kan in elke willekeurige richting geplaatst worden.
Boegschroeven hebben best veel kracht, maar ze kunnen niet alles.
Heeft het schip een vaart van meer dan 4-5 knopen dan doen de meest boegschroeven niets meer.
De straal die uit de buis komt heeft dan domweg niet genoeg tijd om tegen de langsstromende waterdeeltjes te duwen.
Zie het als een klas vol studenten die allemaal tegelijk door de deuropening het klaslokaal verlaten.
De deuropening (de straalbuis van de boegschroef dus) is groot genoeg om dat aan te kunnen.
En de docent moet elke student even een klopje op de schouder geven.
Als ze voetje voor voetje door de deuropening gaan lukt dat met gemak.
Maar hoe sneller ze gaan lopen hoe moeilijker het wordt.
En op een gegeven moment gaan ze zo hard dat je nog maar een enkele student zijn schouder weet te raken.
Verder vindt men vaak dat als je goed kunt manoeuvreren je geen boegschroef nodig hebt.
En dat is zo.
Er zijn niet veel situaties waarbij je een boegschroef écht nodig hebt om te kunnen manoeuvreren.
Dat het niet zonder kan.
Maar bij elke situatie wordt het er makkelijker van.
We gebruiken tegenwoordig allemaal een rekenmachine of laptop om iets uit te rekenen.
Terwijl je het ook uit je hoofd uit kunt rekenen.
Noem het liever gebruik maken van wat je ter beschikking staat.
en dat is alleen maar slim.
Veranderlijke factoren
Veranderlijke factoren zijn factoren die in verschillende omstandigheden anders kunnen zijn.
Denk hierbij aan:
-Wind
-Stroom
-IJs
Maar zeker ook wie er staat te manoeuvreren.
Kan die persoon het een beetje, of niet?
De persoon
Laten we met het laatst genoemde item beginnen: de persoon.
We hebben liever een persoon die het goed kan op een boot met slechte spullen dan andersom.
De kern van manoeuvreren zij twee zaken:
- Kalmte
- Nadenken.
Met kalmte wordt niet alleen bedoeld dat je zelf kalm moet blijven, maar de boot moet ook kalm blijven.
Met woest gepook waarbij de boot nauwelijks de kans geven om te doen wat jij wilt bereik je bijna niets.
Iets doen.... Wachten.... Kijken wat er gebeurt.... Al of niet reageren daarop.
NAdenken:
Tijdens de manoeuvre moet je al een plan B klaar hebben liggen.
Als dit niet doet wat ik wil, wat ga ik dan doen.
"OWN THE F*CKING SITUATION"
Oftewel; jíj bepaalt hoe de situatie zich ontwikkelt i.p.v. dat de situatie bepaalt wat jij doet.
Denk altijd een stapje vooruit.
"Als wat ik nu aan het doen ben niet werkt, wat ga ik dan doen?"
Wind
De wind is de meest veranderlijke factor die je kunt hebben tijdens het manoeuvreren.
Natuurlijk komt hij meesttijds uit dezelfde richting en heeft het een bepaalde kracht.
Deze info kun je uit het weerbericht halen of van de walbegeleiding/loods krijgen.
(Veel) wind kan jou vreselijk tegenzitten tijdens het manoeuvreren, maar het kan je ook helpen.
Een windvaan heeft niet voor niet zo'n grote "flap" aan de achterkant.
Die flap wil aan de linker- en rechterkant gelijke druk hebben, dus laat hij even veel wind aan beide kanten stromen.
Een schip met de accommodatie achterop (en niet teveel constructies aan dek), zal ook met zijn kop in de wind willen draaien.
Daar kun je gebruik van maken.
Maar als je een schip hebt dat daar niet zo goed op reageert kun je door slim gebruik te maken van roer en (boeg)schroef het schip zo manoeuvreren dat het als vanzelf tegen de kant komt.
Door de wind op de SB boeg te nemen wil de kop naar BB (paars)
Door het roer naar SB te zetten en en zoveel gas te geven dat je niet vooruit gaat ("wind doodvaren") wil de kop naar SB. De resultante zal de groen/blauwe pijl zijn.
Je kunt de kop evt ook nog opvangen met een beetje boegschroef mocht het te hard gaan.
De paarse vector van de wind en de groen/blauwe van het manoeuvreren geven een beweging dwars uit naar BB.
De resultante zal de gele pijl zijn.
En als de (hele harde) wind dan dwars op het schip staat?
Ook dán is er nog een mogelijkheid.
YouTube: Hurtigruten Nordnorge
Het nadeel van de wind is dat het geen veranderlijke factor is waar je van uit kunt gaan dat hij constant is.
De richting zal nog wel gaan, maar met name de kracht kan zomaar veranderen.
Er kan een valwind om een gebouw heen staan.
Of de wind kan plots toenemen, om wat voor reden dan ook.
Bij manoeuvreren in harde wind moet je altijd een plan B klaar hebben!
(Al zal dat in het filmpje hierboven niet het geval geweest zijn. Hier was maar één optie: het moet lukken. Punt.)
Stroom
Stroom is gelukkig vaak een wat constantere factor die ook redelijk van tevoren is in te schatten.
Spelen met de stroom kan je manoeuvre óf vreselijk in de war schoppen óf je gigantisch helpen.
Aan boord noemt men dat "van de stroom je vriend maken".
Dus niet vechten tegen de stroom, want dat zal je bijna altijd verliezen, maar er gebruik van maken.
Hetzelfde geldt voor de wind.
Soms vereist dat andersom denken.
Praktijkvoorbeeld:
In de haven van Bremen is een grote containerterminal.
Het ligt direct aan de rivier, de oever van de rivier is feitelijk de kade.
Vanwege de stroming willen de containerschepen met de kop richting zee afgemeerd liggen en daarvoor moet het schip eerst gedraaid worden.
Dit kan in de zogenaamde "Wendebecken" (Zwaaikom) welke op diepte gebracht moest worden, te beginnen bij het talud.
De enige manier om op het talud van de Wendebecken te komen zonder over de baggerpijp gezet te worden was door de stroom van de, voor je gevoel, verkeerde kant in te nemen en je door de stroom op het talud te laten zetten.
Manoeuvreren is slim nadenken.
Op dezelfde manier kan je met de wind 'spelen'.
We nemen als voorbeeld dat de wind schuin van SB inkomt.
En we moeten BB langszij de kade.
We zetten het roer naar SB en geven nét zoveel gas dat het schip niet of nauwelijks vooruit gaat.
Als blijkt dat de wind zo sterk is dat de kop nog steeds naar de kade gedrukt wordt kunnen we dat opvangen met de boegschroef. De boegschroef wil de kop naar SB duwen Het roer wil dat ook.
Er ontstaat eendraaiendkoppelnaar SB
Maar we geven net zoveel roer, gas en boegschroef dat de wind het nét een beetje wint.
Er ontstaat een resultante naar BB richting de kade.
Mócht dat te hard gaan dan kun je met een toerenstoot de kop door de wind drukken en word je weer van de kade af geduwd.
Dan weer wel erop verdacht wezen dat je niet te ver door de wind gaat, anders gier je weer weg.
Manoeuvreren is vooruit denken.
Als, wat ik nu doe, niet teweeg brengt wat ik wil; wat doe ik dan?
Manoeuvreren is gecontroleerd drijven.
En sommige kapiteins verstaan die kunst wel héél erg goed!
MS Nord Norge go to the Hurtigruten pier in Bodø
Oeverzuiging
Een heel naar verschijnsel is oeverzuiging.
Een schroef heeft een x-aantal kuubs per tijdseenheid nodig om zijn werking te kunnen doen.
Hoe sneller de schroef draait, hoe meer kuubs.
Die kuubs krijgt de schroef niet en dus het roer ook niet.
Je wordt dan naar de oever toe gezogen, omdat tussen het schip en de oever een onderdruk gecreëerd wordt.
Het water wordt nu overal vandaan gezogen.
Het gevolg is dat de oevers in het meest extreme geval helemaal droog kunnen komen te liggen, met een mini-tsunami tot gevolg als het weer terug stroomt.
De enige manier om dit op te lossen is: gas terug nemen!
Squat
Squat is een verschijnsel dat nauw verwant is met oeverzuiging.
Met dat verschil dat squat plaatsvindt in water dat te ondiep is.
Daardoor wordt er teveel water van onder het schip weggezogen door de schroef waardoor het schip inzinkt.
De hoeveelheid water onder het schip neemt nog meer af en het effect wordt steeds erger.
Omdat de schroef te weinig water naar het roer stuwt neemt de effectiviteit van het roer enorm af.
Door de afname van water onder het schip zakt het achterschip dieper in het water met een enorme toename van de hekgolf tot gevolg.
Omdat de schroef te weinig water krijgt zal de snelheid ineen storten.
https://youtu.be/87wND9VLtR8
Casual Navigator: How did she rip her bottom on this rock? (YouTube)
Doordat het schip zo slecht gaat sturen is de eerste neiging om in te grijpen: gas erbij.
Maar daardoor zal het effect alleen maar erger worden.
Het enig dat je kan en moet doen is gas terug nemen.
Vrijwel onmiddellijk zal het schip weer naar het roer luisteren
Interactie (Bankeffect)
Interactie is een verschijnsel waarbij schepen die elkaar tegen komen of elkaar oplopen eerst uit hun roer lopen, vervolgens naar elkaar toe gezogen worden en daarna weer uit hun roer lopen.
Een schip dat vaart loopt creëert een boeggolf.
Dit veroorzaakt een overdruk (Plusjes)
Omdat de schroef water aanzuigt, onder meer vanonder het vlak, is er in de midscheeps sprake van onderdruk. (minnetjes)
Bij de hekgolf ontstaat weer een overdrukgebiedje. (plusjes)
Komen de voorschepen bij elkaar dan zullen die plusjes elkaar wegdrukken: de koppen gaan naar SB. (Stage 1)
Wanner de kop van de één bij de midscheeps van de ander komt willen de plusjes naar de minnetjes stromen: schip 1 gaat met de kop naar schip 2. (stage 2)
Vervolgens komen de midscheepsen bij elkaar waar de minnetjes elkaar versterken: de schepen worden naar elkaar toe getrokken. (niet op tekening)
De kont van schip 1 komt vervolgens bij de minnetjes in de midscheeps van schip 2 en andersom.
De plusjes van de hekgolven willen de minnetjes in de midscheepsen opvullen: de konten worden naar elkaar toegetrokken. (stage 3)
Als laatste komen de plusjes van de hekgolven elkaar tegen wardoor beide schepen naar BB uit het roer lopen. (Stage 4)
IHydrodynamic Interaction between ship | Squat | Bow cusion | Bank suction | Overtaking |
Vooral in een oploopsituatie kan dit effect heftig zijn en niet zelden gaat het dan fout.
Oplossing ook hier: gas eraf!
Rendement verbeterende middelen
Om de opbrengst van de schroef te verbeteren is er een aantal mogelijkheden om dit te bereiken.
Bij het roer zagen we al een flap achter het roer, het balansroer of het fishtailroer.
Bij de schroef zijn de mogelijkheden beperkter, maar er zijn wel zaken die we toe kunnen passen.
Straalbuis (Kort-nozzle)
De Duits werktuigkundige Ludwig Kort ontdekte in de jaren '30 dat de opbrengst van de schroef aanzienlijk verbeterde als de straal door een taps toelopende buis gestuwd wordt.
Het is een statische "hoepel" rond de schroef.
De schroef heeft afgetopte bladen zodat de schroef precies in de buis past.
Er zit echt maar een paar mm ruimte tussen de tip en de wand van de nozzle.
Officieel heet zo'n buis een 'straalbuis', maar aan boord is hij vooral bekend onder de naam van de uitvinder: Kort-nozzle.
Hij creëert extra stuwkracht waarmee het rendement van de schroef (stukken) toeneemt.
Als we de nozzle doorsnijden zien we dat het niet zomaar een stuk buis is.
De binnenkant heeft, daar is hij weer, de vorm van een vliegtuigvleugel.
En dus is de stuwende werking gebaseerd op, daar is hij weer, de wet van Bernouilli.
Zoals je op de doorsnede ziet begint het vliegtuigprofiel al ruim voor de schroefbladen.
Daardoor krijgt het water al een versnelling.
De ruimte tussen de tips van de bladen en de wand van de nozzle is miniem, dus nóg een extra versnelling.
Dan geven de schroefbladen zelf nog een drukker aan de waterdeeltjes, die daarna weggeperst worden door een taps toelopende opening.
Dit geeft een extra boost aan de waterstraal; eigenlijk net als een straalmotor van een vliegtuig.
Een "nadeel" van een Kort-nozzle is dat je geen wieleffect meer hebt tijdens het manoeuvreren.
Dus met een klap achteruit even het kontje naar de kade trekken tijdens het afmeren lukt niet meer.
De tunnel
Om meer ruimte in machinekamers te creëren worden achterschepen wel eens niet helemaal optimaal ontworpen.
Daardoor kan het gebeuren dat het onderwaterschip niet goed water toelaat naar de schroef, of het teveel omhoog werpt.
De schroef "slaat dan blind", zoals dat heet.
(Veel schuim, weinig effect.)
In elk geval doet de schroef zijn werk niet optimaal.
Vooral bij een schip in ballast, als de schroef niet ver onder water zit, treedt dit op.
Een oplossing kan dan zijn: een halve buis over de schroef heen plaatsen.
Deze oplossing komt op koopvaardijschepen vrijwel nooit voor.
Zeeschepen hebben doorgaans genoeg ruimte voor een ballasttank in het achterschip waardoor de schroef meestal wel voldoende onder water blijft.
Soms op ex-binnenvaart schepen die omgebouwd zijn voor vervoer over zee zie je dit wel.
Wake equalizing duct
Door de vorm van het (achter)schip kan een hekgolf een beetje ongelukkig uitkomt bij de schroef.
Het water wordt bijvoorbeeld net gedeeltelijk weggeleid van de schroef, of er is voor de schroef net sprake van turbulentie.
Dit wordt tijdens sleepproeven vastgesteld, en om te voorkomen dat het hele achterschip opnieuw ontworpen moet worden past men een Wake Equalizing Duct (WED, "Golfpatroon Gelijkmakend Kanaal") toe.
Het is feitelijk een stuk pijp die in lengterichting doormidden is gezaagd en aan weerszijden van de schroefaskoker voor de schroef geplaatst wordt.
Maar uiteraard kunnen andere vormen ook voorkomen.
Het hangt er maar net vanaf hoe de waterstroom geleid moet worden.
Om dat te kunnen berekenen moet je echt wel wat meer geleerd hebben dan een MBO zeevaartschool, maar een goed uitgevoerde WED "zuigt"het water als het ware naar de schroef. in een goed gevormde baan.
Hiermee wordt de opbrengst van de schroef verbeterd.
Dit is vooral van belang tijdens het varen.
Tijdens het manoeuvreren zul je er nauwelijks profijt van hebben.
Schroefeffect / Wieleffect
Ten gevolge van het wieleffect zal een schip zonder tegensturen altijd een bochtje maken.
Dit komt door twee dingen.
Stel je voor dat de schroef geen schroef was maar een wiel.
En dat hij niet in het water zit, maar op een vaste ondergrond staat.
Als de "schroef" dan rechtsom draait wil het achterschip ook naar rechts (en het voorschip dus naar links)
Dit heeft twee oorzaken:
Directe schroefwerking
Rechtsdraaiende schroef
Al die pijltjes en afkortingen zien we afschrikwekkend uit, maar het is niet zo moeilijk.
De stuwende werking van een schroef is op een factor 0,7 van de radius van de schroef het grootst.
Maar het onderste schroefblad zit dieper in het water dan het bovenste.
Daar heerst dus meer druk en daardoor drukken de waterdeeltjes nét iets meer tegen het schroefblad die op het bovenste blad.
De daardoor iets grotere kracht zorgt ervoor dat het achterschip naar rechts wil.
Dat is één factor
De tweede is dat het bovenste schroefblad als eerste aan BB van het schip aankomt.
Daar schept hij net even wat meer water weg dan aan SB.
Aan de SB kant is hij het alweer aan het wegduwen en dat wordt (miniem, maar toch) niet snel genoeg aangevuld vanaf SB.
Hierdoor heeft het schip aan de SB zijde iets meer water dan aan BB.
Hij drijft dus ook meer aan SB.
Doordat hij aan SB iets meer drijft krijgt het schip een miniem slagzij naar BB en komt de schroef uit het hartlijn schip.
De schroef duwt nu aan SB van de loodlijn meer dan aan BB en dus gaat het voorschip BB uit.
Indirecte schroefwerking
Dan is er nog een derde ding dat meespeelt: de indirecte schroefwerking.
De rechtse schroef produceert aan de BB kant van het roer een iets krachtiger straal dan aan SB.
In zijn rondje om de as stuwt het blad daar "als eerste" het water écht weg.
Bij een spiegelglad zeetje is dat als je goed kijkt zelfs aan het zog achter het schip te zien.
Er zal dus aan de BB zijde van het roer iets meer druk staan dan aan SB zijde.
Er heerst dus een lichte onderdruk aan SB zijde van het roer, en dus zal het achterschip naar SB getrokken worden.
Achteruit slaan
Als het schip achteruit slaat stroomt er geen of niet genoeg water meer langs het roer om die zijn werk te laten doen.
Maar we krijgen nu te maken met het wieleffect bij achteruitslaan.
Bij achteruitslaan draait de schroef nu linksom.
Het water wordt dus onder het schip gestuwd.
Aan SB meer dan aan BB waardoor het eerder genoemde verschil in drijfvermogen nóg sterker wordt.
De kont wordt nu naar links getrokken.
Een effect waar we bij manoeuvreren zeer goed gebruik van kunnen maken.
Ezelsbruggetje: RECHTSe schroef: kont gaat naar LINKS (bij achteruit varen)
En andersom, uiteraard.
Met een klap achteruit trekt de kont richting de kade, waarna je met de boegschroef een klap richting de kade geeft.
Eventueel nog een toerenstoot vooruit van de kade af die je opvangt met de boegschroef.
Mocht je daardoor te ver vooruit gaan dan vang je dát weer op met een toerenstoot achteruit.
Of je kunt er gewoon niks van.
YouTube: zo leg je dus niet aan.Bowiebaas, Let op:
- Bij schepen met een Kort-nozzle treedt dit effect nauwelijks meer op.
- Schepen met een verstelbare schroef hebben dit effect in dezelfde richting als de draairichting van de schroef, immers: de draairichting van de schroef verandert niet maar de stand van de bladen.
- Dubbelschroevers hebben geen wieleffect. Niet bij rechtuit varen en niet tijdens manoeuvreren.
Je zult dus met een schip die een rechtsdraaiende schroef heeft het liefst BB rond gaan.
Het schroefeffect wil zowel bij vooruit varen als achteruit varen de kont naar SB trekken.
Zéker tijdens toerenstoten.
Dit noemt men: rondgaan op kort bestek.
Zonder wind en stroming heb je op deze manier niet eens een boegschroef nodig om rond te gaan.
Zou je SB rond willen, dan lukt het nog wel de boeg naar SB te krijgen met een toerenstoot.
Maar geef je dan een toerenstoot achteruit, dan trekt de kont weer eronder en lig je weer recht.
Zoals je begon aan de manoeuvre.
Manoeuvreergegevens
Het is wettelijk verplicht om de manoeuvreergegevens van het schip goed zichtbaar op de brug te hangen middels een wheelhouse poster.
Er is geen voorgeschreven vorm van de wheelhouse poster en ze bestaan dus in vele soorten en maten.
Van compleet geschreven woord tot diagrammen en tekeningen.
Dat mag allemaal,zolang de manoeuvreergegevens als draaicirkel, snelheden bij diverse telegraafstanden, hoofdafmetingen van het schip etc er maar op staan.
Eén van de belangrijkste punten is misschien wel de stuurvaart.
Dit is de stand van de telegraaf waarbij het schip nog net bestuurbaar is.
De snelheid die daarbij hoort wordt ook vermeld.
Bij grote schepen, zoals VLCC's en bulk carriers kan die nog indrukwekkend hoog zijn.
Soms nog wel 6-7 kn.
Bij "ons formaat" schepen ligt dat bij 1-2 kn.
(Zulke schepen zullen dus altijd sleepboten moeten nemen in de haven.)
Een Pilot Card is een uittreksel van de wheelhouse poster waar de belangrijkste gegevens op vermeld staan die de loods tijdens zijn werk onmiddellijk bij de hand kan moeten hebben.
Uiteraard zijn die niet zo groot als de poster.
Meestal zo groot als een ansichtkaart zodat hij in de (binnen)zak past.
Draaicirkel
Eén van de gegevens die op de wheelhouse poster staan is de draaicirkel.
Een (meestal) grafische weergave van de draaicirkel van het schip toen de proefvaart gemaakt werd.
Hij wordt gemaakt bij de proefvaartdiepgang en met één vast snelheid.
Als het goed is is hij gemaakt op het moment dat er geem of bijna geen sprake was van stroom en of wind.
Maar dat garandeert niemand...
Er is een aantal begrippen dat we moeten kennen:
Kick
Op het moment dat er maximaal roer gegeven wordt zal het schip gaan overhellen.
De massa van het schip wil die kant ook op dus zal het schip zich eerst naar de tegenliggende kant verzetten.
Het stukje dat hij verzet wordt vanaf de originele koers heet de Kick.
Het duurt een poosje voor het schip gaat draaien nadat er roer gegeven is.
De afstand die het schip nog aflegt voordat hij gaat draaien noemen we de reach
De reach kan een aardig eindje zijn bij grote schepen.
Maar gemiddeld zal het zo'n scheepslengte of één, anderhalf zijn bij volle kracht.
Het punt dat het schip 90° op zijn originele koers is (KT1+90°) noemen we de Advance
Na dat punt verzet het schip nog even door.
De koers is al door de 90° heen maar het verzet gaat door de massa nog even door.
Het punt dat de draaicirkel weer "naar beneden" begint te gaan wordt de max advance genoemd.
Het schip draait door en is op het wijdste punt van de draaicirkel, meestal is de koers dan de KT1+180°.
Dat punt geeft de Tactical Diameter aan.
Er is een aantal zaken dat van invloed is op de grootte van de draaicirkel.
- Snelheid van het schip.
- Trim.
Een schip met trim voorover luistert veel nerveuzer naar het roer. ("overstuur")
Een schip met trim achterover luistert rustiger naar het roer. ("Onderstuur".)
- Waterdiepte onder het schip.
De draaicirkelproef wordt met volle kracht gedraaid.
Wanneer er weinig water onder het schip zit zal het schip gaan squaten, het roer krijgt te weinig water, de draaicirkel neemt toe.
De grootte kan wel 2 á 3 keer toenemen.
Stopweg
De draaicirkel weten is leuk, maar zul je in de praktijk niet vaak gebruiken. Je ziet vanzelf wel of je een draai haalt of dat je moet ingrijpen.
Iets waarvan je nooit hoopt dat je het van te voren had willen weten is de stopweg.
Deze wordt bij de proefvaart bepaald.
Het schip is dan "onder proefvaart condities" die in het bijbehorende rapport staan.
-Hoeveelheid ballast
-Hoeveelheid brandstof.
-Het weer, stroom, zeegang.
De stopweg is uiteraard vooral van belang voor een noodstop en wordt bepaald door het schip VK te laten varen tot de snelheid niet meer toeneemt op de GPS.
Vervolgens wordt de telegraaf op VK achteruit gezet tot de snelheid nul is geworden.
De afgelegde weg en de verstreken tijd tussen achteruit slaan en gestopt liggen worden genoteerd.
Een grafiek als deze kan dan op de wheelhouse poster staan.
Opmeten - voortdurend positie en snelheid van het schip tijdens afleggen stopweg.
Uiteraard zal het schip uit zijn roer lopen tgv de schroefwerking.
NOOT:
Mocht je echt een crash-stop moeten maken gooi dan eerst het schip "in de swing" en sla dan achteruit.
Niets remt een schip zo af als rondgaan.
(Wrijving zijkant schip met het water.)
Daar moet uiteraard dan wel genoeg ruimte voor zijn.
Manieren om te stoppen:
- Vol achteruit slaan.
Redelijk effectief, al duurt het best lang voor de schroef echt pakt en het schip af gaat remmen.
Bij grote en/of zwaar beladen schepen kan de remweg dan nog steeds vele mijlen bedragen.
-Rondtorn maken.
Vergelijk dit met een balk die je rond wil duwen in water.
Dit gaat best moeilijk.
Dat komt doordat de zijkant van de balk tegen het water duwt.
Hetzelfde gebeurt met een schip.
Als de ruimte ervoor is is dit de beste methode om de vaart uit een schip te halen.
Bij elke 90 graden koersverandering zal de snelheid met de helft van de vorige snelheid afgenomen zijn zonder dat de motor achteruit gezet wordt.
Deze vuistregel gaat voor (bijna) alle schepen op.
1) Met volle kracht roer aan boord.
Indien mogelijk zo dat het schip verder draait tgv schroefwerking.
(Dus SB draai met rechtse schroef)
2) Eenmaal de swing erin motor stop, of zelfs achteruit.
Fishtail manoeuvre.
Je kunt het schip ook afremmen door achteruit te slaan en ondertussen het roer van boord naar boord heen en weer bewegen.
Roer helemaal naar (bijv) SB en vlak voordat het schip gaat draaien weer naar stuurboord.
De grote flap zal werken als een rem.
Stoppen op de lift".
Je hebt vast wel eens een speedboot gezien die van VK opeens de motor stopt.
Zijn hekgolf duikt dan onder de kont, de boot krijgt sterk trim voorover waardoor de boot sterk afremt.
Theoretisch gebeurt dit ook met een koopvaardijschip.
Maar de massa die doorzet zal het effect grotendeels teniet doen.
Erg effectief is 'stoppen op de lift' dan ook niet.
Zig zag proef
Hij wordt niet vaak aangegeven op de wheelhouse poster, maar wel uigevoerd tijdens de proefvaart: de zigzagproef.
Het schip wordt dan een paar keer met een bepaalde roerhoek (10 of 20 graden) van SB naar BB in de swing gebracht en dan weer terug.
Een dergelijke grafiek zal geproduceerd worden.
Men bepaalt hiermee:
- Reactietijd van het schip: Hoe lang duurt het voor het schip na roergeven ook iets doet? ("Deadband")
- De overshoot: Hoe ver schiet het schip door nadat het roer de andere kant op gezet is en hoe lang duurt het voor hij reageert?
Bemerk dat alles bij de tweede keer langer duurt.
Zowel de deadband als de overshoot.
Dit komt omdat de massa van het schip dan in de swing gekomen is en het duurt een poosje om dat er weer uit te krijgen.
Hiermee kunnen we het moment van tegenroer geven bepalen, wat je op de radarcursus gaat krijgen.
Spiraalproef
Bij de spiraalproef wordt gekeken hoe snel het schip draait (Rate of Turn, RoT) bij een bepaalde roerhoek.
Men zet het roer op 5° naar (bijv) SB en wacht tot de RoT niet meer toeneemt.
Deze waarde wordt genoteerd.
Vervolgens wordt het roer op 10° gezet en noteert men de waarde weer.
Dit wordt zo met 5° per keer herhaald tot aan vol roer.
Daarna herhaalt men de proef naar BB.
Omdat het schip een steeds grotere roerhoek krijgt zal de afgelegde weg een spiraalvorm krijgen, waar de naam van de proef vandaan komt.
De grafieken op de wheelhouse poster kunnen heel simpel zijn:
Waarbij bij elke roerhoek de RoT opgeschreven wordt.
Of het kunnen best wel indrukwekkende grafieken worden die best even bestuderen vereisen om ze te interpreteren:
Man OverBoord (MOB) manoeuvres
Man overboord is een situatie die je gewoon te allen tijde moet voorkomen.
Zeker met een beetje golfslag is de kans dat je in het zicht blijft zo goed als nul.
Maar er zijn manoeuvres waarbij je min of meer weer bij de MOB uitkomt.
En op die plek kan je dan gericht gaan zoeken.
Williamson turn
Niet de meest eenvoudige om uit te voeren, maar wel een heel nauwkeurige is de Williamson Turn.
Hij wordt gezien als de meest zekere methode om weer bij de drenkeling uit te komen.
Wel duurt hij vrij lang.
Met een wat groter schip al gauw een kwartier, wat lang kan zijn in koud water.
Motor blijkt op VK vooruit.
1) Geef hard roer naar de kant waar de MOB ligt.
2) Bij 60º van de originele koers gaat het roer hard naar de andere zijde.
3) Als de voorliggende koers nog 20º vande beginkoers af is het roer midscheeps en de vaart
op stuurvaart.
4) Wanneer het schip op gestrekte koers ligt (gestopt met draaien) de motor stop zetten.
Williamson turn Ship manouvring.
Scharnow turn
De Scharnov turn lijkt op de Williamson turn maar is een beetje simpeler.
1) Roer hard naar MOB
2) K t1 + 240º : Roer hard naar andere kant.
3) Bij 20º van tegenkoers roer midscheeps
4) Bij gestrekte koers motor stop
Anderson Turn
Een stuk simpeler is de Anderson Turn.
Officieel moet je de motor eerst stop zetten voor je aan deze manoeuvre begint om te voorkomen dat je met draaiende schroef de MOB kan raken.
Maar de arme drommel ligt vast niet meer naast het schip op het moment dat het ontdekt wordt dat hij overboord ligt dus sla die stap maar over en ga direct naar:
1) Roer hard naar de kant waar de MOB ligt.
Motor VK
2) Bij 2/3 van de draai (KT1+240) 2/3 motorvermogen.
3) Bij 15º van KT1 roer midscheeps en motor stop.
Groot nadeel van deze manoeuvre is dat hij alleen werkt als je gelijk na de MOB aan de draai begint.
Je moet het slachtoffer dus in zicht hebben.
Ook hebben de andere twee manoeuvres het voordeel dat je misschien niet helemaal precies bij het slachtoffer uitkomt, maar als je doorvaart kom je hem wel vanzelf tegen.
Bij de Anderson turn kun je gewoon helemaal verkeerd uitkomen.
Roercommando's
Op zee zal het schip bestuurd worden middels de stuurautomaat (autopilot).
In drukke vaarwateren, tijdens beloodsing, tijdens manoeuvreren zal er (bijna) altijd op de hand gestuurd worden.
Ruim voor krappe wateren testen!
Het komt meer dan eens voor dat men overschakelt op handbesturing en er vervolgens iets niet naar behoren blijkt te werken.
Om het handsturen te vergemakkelijken is er een aantal internationaal afgesproken roercommando's.
De procedure is:
Officier: Commando gegeven
Roerganger herhaalt
Roerganger voert uit
Roerganger geeft door dat commando uitgevoerd is en verlangde roerhoek aanwezig is.
Officier bevestigt doorgegeven info van roerganger.
Voorbeeld: Port 10 Port 10
Port 10 now Port 10 (aye)
De volgende commando's zijn standaard:
NEDERLANDS ENGELS Roerhoek
Recht zo (ze gaat) Steady (as she goes ) Voorliggende koers
(doorgeven!) volgen
Beetje SB/BB Starboard/Port side a bit 5º
Meer SB/BB More SB/P 10º
Hard SB/BB Hard to SB/P 35-45º (Max)
SB/BB 5, 10, 15 etc SB/P five, ten, fifteen, etc
Opkomen naar 5, 10 etc Ease to 5, 10 etc Geleidelijk terug
Midscheeps Midship(s) 0º
Stutten Steady Draai eruit halen Check her (up) Voorliggende koers
Koers: xxxº (New) Course xxxº Kompaskoers volgen
Tijdens de wachtoverdracht geeft de roerganger aan de aflosser door:
- De voorliggende koers.
- De stand van het roer. (Moet midscheeps zijn.)
- Of er één of twee stuurmachines bijstaan (ivm snelheid roer)
- Hoe het schip reageert. (Ze luistert goed. Ze is loef/lijgierig. Ze is "lui".)
De wacht wordt niet tijdens een draai overgegeven.
Dus eerst de draai afmaken tot ze steady is en dan pas overgeven.
Tenzij de aflosser duidelijk te kennen heeft gegeven de boel gezien en onder controle te hebben.
Stormmanoeuvres
Wat je zeker gaat meemaken is storm op zee.
Dat is op zijn minst niet leuk.
Maar als het nog erger wordt moet je voor 'behoud van schip bemanning en lading' soms actie ondernemen door middel van stormmanoeuvres.
Dat is: de koers en/of vaart zodanig aanpassen dat het schip schadevrij en behouden blijft.
Voordat de storm begint moet er een aantal zaken gedaan worden.
Enkele aandachtspunten zijn:
De diverse diensten waarschuwen.
Ook de machinekamer zal ook moeten zorgen dat alles vaststaat en speciale aandacht zal hier uit moeten gaan naar de kombuis.
Bemanning informeren.
Alles in de hutten moet vastgezet worden.
Het grondtakel.
Controleren of de ankers nog goed vast in de kluizen zitten.
Door het stampen en slingeren van het schip hebben de ankers nog wel eens de neiging om los te trillen.
De kettingkoker naar de ankerbak moet afgesloten worden.
Eventueel dient men extra sjorringen aan te brengen.
De (dek)lading. Dit dient goed te worden nagelopen en eventueel een extra sjorring bij plaatsen.
Het laad- en losgerei. Goed nalopen of ook hier alle sjorringen nog vast zitten. Speciale aandacht zal men moeten hebben voor het kraanhuis, het komt nogal eens voor dat hier ventilatieklepjes of ramen nog openstaan.
Ventilatiekleppen sluiten waar nodig.
Sloepen en vlotten controleren, ook hier zullen de spanschroeven de neiging kunnen hebben tot lostrillen.
Veilig verkeer aan dek.
Op schepen waar men bijvoorbeeld veel stukgoed aan dek heeft staan moet men er voor zorgen dat met slecht weer het personeel nog wel overdek kan gaan.
De waterdichte deuren worden gesloten.
Blindkleppen voor de patrijspoorten.
Steken
Bij steken wordt de kop recht tegen de wind en golven in gelegd.
De telegraaf gaat naar stuurvaart. + Schip ligt rustiger in het water
+ Veel minder slingeren
+ Veel minder water over dek, luiken en eventuele deklast.
- Je hebt geen lijzijde, dus geen veilig looppad.
- ETA gaat niet gehaald worden.
- Kans dat je negatieve mijlen maakt (achteruit deinzen)
- Waarschijnlijk ga je niet meer richting bestemming.
- Omdat er weinig vaart en roerdruk is kun je ongemerkt verlijeren en op een gevaar (ondiepte) terechtkomen.
- Grote kans dat de schroef boven water komt als het schip over de golftop is . ("Doorslaan".)
Slecht voor aandrijflijn.
Al met al zal duidelijk zijn dat steken niet de eerste keus is bij slecht weer afwachten.
Bijliggen
Als we gaan bijliggen leggen we de kop van het schip zodanig in de wind dat de zeegang één a twee streken over de boeg binnen komt.
(Een streek is een richting op het kompas. Er zijn 32 streken. 360º/32= 11.26º per streek.)
Op deze figuur laat men de wind wel heel erg op de zij inkomen.
Het schip zal hier meer van gaan slingeren dan nodig is.
Maar bijliggen is een veel betere keus dan steken.
+ Schip ligt prettiger in zee.
Het slingert wel wat meer, maar het stampen wordt een stuk minder en er zal ook minder water
over het voordek komen.
+ Je hebt een lijzijde, zodat het ook nog mogelijk is om op het voordek te komen.
+ Minder kans op "doorslaan"van de schroef.
+ Minder "gebeuk" op de golven, dus minder belasting op de constructie van het schip en de
aandrijflijn.
+ Grote kans dat de schroeasgenerator op de schroefas kan blijven omdat het allemaal rustiger
draait. (Kan niet altijd.)
- Meer slingeren dan tijdens steken.
- Doordat de wind van een zijkant komt meer verlijeren.
- Geen ETA die gehaald gaat worden en koers is waarschijnlijk niet meer richting bestemming.
Kisten
Een allerlaatste maatregel die we kunnen ondernemen is kisten.
De schroef wordt gestopt en men laat het schip de positie op de golven kiezen.
Dat zal meestal dwars op zijn.
De gedachte erachter is dat het schip misschien wel zwaar zal gaan slingeren, maar dat die slingering ongeveer met de frequentie en snelheid van de golven zal zijn en dan het schip daardoor minder heftig zal slingeren.
Ook zal hierdoor minder water over komen.
Vaak is de zeegang echter wispelturiger dan de theorie wil doen vermoeden.
Kisten is niet iets waar we gauw voor zullen kiezen.
De kans op deklast die verloren wordt is groter, en het leven aan boord wordt bijzonder onprettig.
YouTube: ViralHog. Waves rock and pund cruise ship.
Nu weet je ook waar de uitdrukking "laat je niet kisten" vandaan komt.
De Viking Sky heeft zich in 2019 wel laten kisten ten gevolge van een motorstoring.
Eén en ander is toen maar net goed afgelopen omdat het schip richting de Noorse kust verlijerde.
Lenzen
Lenzen wordt aan boord als uiterst prettig ervaren.
Golven hebben normaal altijd een kortere slingertijd dan het schip, maar bij lenzen vaart het schip voor de golven uit.
Hierdoor kan de golfperiode van de golven groter worden dan de slingertijd van het schip.
Dat levert een schip op dat heel langzaam slingert, waardoor het prettig toeven is aan boord.
Bron: YouTube Captain Bro Parametric rolling ZIM Vancouver.
Echter: -Doordat de golven met het schip meelopen neemt de snelheid van het langs het roer stromende water af waardoor het schip (veel) minder goed stuurt.
De kans dat het schip uit het roer loopt en dwars valt is groot.
- Doordat het schip min of meer de snelheid van de golven heeft blijft het langer bovenop een golf liggen, maar ook blijft een golfdal langer om het schip "hangen".
Op de golftop liggen voor- en achterschip minder in het water: - Minder satbiliteit
- Hogging
- Minder roerdruk.
In het golfdal heeft het middenschip minder water. - Kans op water op achterdek => stabiliteit.
- Sagging
Een schip heeft een eigen slingertijd.
Een ieder die wel eens uit een roeiboot is gestapt kent dit:
Je staat op de rand, bootje helt naar die kant.
Je stapt er af; deze kant komt omhoog, bootje slingert door naar andere kant en komt dan recht te liggen.
Dit heet de eigen slingerperiode.
Met een beetje pech kan die eigen slingerperiode hetzelfde zijn als de golfperiode.
Wanneer dat gebeurt slingert het schip uitzonderlijk langzaam, vaak extra ver en blijft lang "op één oor" liggen.
Dit heet "in sinc rolling"of "synchronous rolling" of "parametric roling".
Een zeer gevaarlijke situatie, zeker als daar ook nog eens water aan dek bij komt kijken. (Stabiliteit.)
Bron Casual Navigation YouTube
Bij zeeën van achter is hier één echte oplossing voor: koers veranderen.
Maar je kunt eerst proberen vaart te veranderen. (meestal verminderen.)
Bron: MARIN Youtube Zo'n haal waarbij je denkt: komt hij wel terug? noemt men een "kaaier".
Krabbend anker
Als allerlaatste redmiddel kan een krabbend anker gepresenteerd worden.
Men laat het anker vallen met zoveel ketting dat het anker net niet houdt.
Bijvoorbeeld 1,5 keer de waterdiepte.
Het ship zal de kop schuin tegen de golven in leggen en deinzend verlijeren.
Het voordeel is dat het schip niet zoveel meer slingert en niet meer met een rotgang weggezet wordt.
Je krijgt dus meer tijd om actie te ondernemen, wat dat ook moge zijn.
Voor deze manoeuvre is het uiteraard wel van belang überhaupt de zeebodem te kunnen bereiken met het anker.
Op de Noordzee zal dat bijna altijd kunnen.
Aan deze manoeuvre kleeft een aantal nadelen:
- Bemanning wordt blootgesteld aan gevaar.
- Grote kans op schade aan het grondtakel.
- Onbekend wat het krabbende anker op de zeebodem tegen zal komen, niet alles staat op de
kaart, en als hij ergens achter vast komt te zitten zal het in de heersende omstandigheden een hele uitdaging worden om hem weer los te krijgen.
- Kans op kettingbreuk is reëel. De ketting is niet gemaakt voor dit soort belasting.
Deze maatregel moet dus echt als een noodmanoeuvre gezien worden.
Haven binnenvaren met veel stroom en/of wind
Het binnenvaren van een haven met stroom dwarsop lijkt een hele opgave maar is in feite heel simpel:
Je bepaalt de ware koers op de ECDIS of in de kaart en je zorgt dat die koers op de GPS bij COG staat.
Verandert de COG + of - dan verander je de te sturen koers ook + of -.
Een heel fijn hulpmiddel bij binnenvaren onder stroom zijngeleidelichten (leading lights / lights in line).
Waarbij je het achterste licht recht achter het voorste (lagere) licht moet zien.
Is dat niet zo dan moet je naar de kant sturen waar het voorste licht staat.
Een veel te vaak vergeten hulpmiddel is de parallelle index op de radar en ECDIS.
Lichtenlijnen zijn prachtig, maar uiteraard alleen te zien bij goed zicht.
Bij slecht zicht zijn P.I.'s geweldig, eigenlijk onmisbaar, om een haven binnen te lopen.
Daarmee is dan ook een parallellogrammetje te maken waarmee je de opstuurhoek kunt construeren.
Ook wel bovenstroomse koers genoemd.
Tenslotte is de opstuurhoek ook nog te berekenen:
sinopsth= (sin ΔK . Vst) / Vsch
ΔK = verschil in koers van de stroom en het schip (graden) Vst = Snelheid stroom(knopen) Vsch = Snelheid schip (knopen)
Bedenk wel dan die berekende koers puur theoretisch is.
Dat geldt ook voor de constructie.
De uitkomst zal geheid in de buurt van de werkeleijkheid liggen, maar de uitstromende hoeft bijvoorbeeld maar wat krachtiger te stromen (Regen in het binnenland) en de berekening gaat al niet meer op.
Er hoeft ten gevolge van wind maar even stuwing plaats gevonden te hebben en de stroming is sterker of juist minder sterk waardoor de berekening niet meer op gaat.
IJmuiden is wat dat betreft berucht.
Bij springtij vloed staat er een bijzonder sterke stroom voor de pieren langs.
Bij het binnenvaren lijkt het een hele poos dat je recht op de pier af vaart.
Maar doordat de stroom je wegdrukt drift je tussen de pieren door.
LET OP:
Eenmaal tussen de pieren valt de stroom weg en zul je als een haas terug moeten sturen.
Zorg dat je op de hand stuurt op het moment dat je tussen de pieren komt.
De haven van IJmuiden is hier berucht om.
Temeer omdat het buiten de vaargeul aan de binnenkant van de pieren zeer ondiep is.
Je lijkt lekker veel ruimte te hebben, maar er staat maar 5-7m water.
Ook bij havens aan de Britse kust zul je hier veel mee te maken krijgen.
Tip:
Je zult de neiging krijgen om het gas terug te nemen.
Een smalle doorgang met veel snelheid naderen is niet prettig.
Maar besef dat je nóg meer moet opsturen als je gas terugneemt.
Als er binnen de pieren genoeg ruimte is houdt het gas er dan op en neem terug zodra je tussen de pieren bent.
Het arrangement Manoeuvreren met (zee)schepen is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Menno Jacobs
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2025-02-10 10:39:22
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Berge Stahl
Cavitatie conventioneel schroefblad.
