Beitrag zur Ermittlung des dynamischen Gierverhaltens von Schiffen

Die Bestimmung und Beurteilung der Steuer- und Manövriereigenschaften eines Schiffes erfolgt vielfach noch mit Hilfe der bekannten Standardmanöver, wie dem Spiralversuch, dem Z-Manöver und der Drehkreisfahrt. Zur qualitativen Ermittlung des Kurshaltevermögens, das wesentlich durch die Gierstabilitätseigenschaften geprägt wird, wurde die Einführung eines modifizierten Z-Manövers mit kleinem Kursabfall Ψs(10°/1° Z-Manöver) vorgeschlagen. In der vorliegenden Arbeit wird - neben einer kurzen Ableitung des Stabilitätskriteriums und einer Beschreibung der wichtigsten Verfahren zur Ermittlung des Gierverhaltens - hauptsächlich die Aussagefähigkeit dieses neuen Standardmanövers an hand von Simulationsrechnungen auf der Basis eines umfassenden quasistationären, nichtlinearen mathematischen Bewegungsmodells diskutiert. Zur Erzeugung unterschiedlicher Stabilitätsgrade wurden einige der hydrodynamischen Koeffizienten in den Bewegungsgleichungen entsprechend modifiziert. Im Rahmen der Untersuchung wurden jeweils mehrere modifizierte Z-Manöver mit unterschiedlichen maximalen Ruderwinkeln simuliert.
Anschließend wurde die stationäre, periodische Endphase der Manöver in bezug auf Kursamplitude, Periode und Phasenwinkel ausgewertet. Darüber hinaus wurden auch die Zustands kurven r = f(r) der einzelnen Manöver ermittelt.
Die Ergebnisse der Simulationsstudie, die durch einige Modellversuche ergänzt wurde, machen deutlich, daß mit Hilfe einer Serie von modifizierten Z-Manövern eine zuverlässige Aussage über das Gierverhalten eines Schiffes ermöglicht wird.

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Bericht_Nr.384_P.Oltmann_Beitrag_zur_Ermittlung_des_dynamischen_Gierverhaltens_von_Schiffen.pdf

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