Vysokorychlostní loď

Loď high-speed ( NGV nebo anglicky  : vysokorychlostní plavidlo , HSC ) jsou lodě plující při vysoké rychlosti a obecně přidělen k přepravě cestujících a vozidel. Takové lodě jsou (nebo byly) zejména v provozu na trasách trvajících několik hodin, jako je spojení Korsika - kontinent, překračující Gibraltarský průliv , La Manche , Pas de Calais atd.

Rychlost

Stupeň rychlosti lodi se měří vztahem mezi její rychlostí a délkou trupu nebo jejím posunutím při zatížení.

s V v m / s, g = 9,81  m s −2 a L = délka trupu v m

Mluvíme o rychlé lodi, když Fn> přibližně 0,5 - 0,6

P je zde posunutí nebo „delta“ za normálního provozu, vyjádřeno v tunách.

Rychlost NGV se obvykle pohybuje mezi 29 a 45 uzly (55 až 83  km / h ). Vyšší rychlosti jsou možné na rovném nebo mírně rozbouřeném moři u strojů s nízkým odporem vzhledem k hmotnosti (stroje s dynamickým zdvihem).

Pokud je cena paliv vysoká, může to omezit provozní rychlost konvenčních vysokorychlostních plavidel na méně než 35 uzlů nebo dokonce na méně než 25 uzlů, aby spotřebovaly méně paliva, a tudíž také utratily méně peněz za nákup paliv.

Stávající plavidla

Existují různé konstrukce NGV charakterizované přenosem výtahu (ze statického na dynamický), který může být nulový, částečný nebo celkový:

křídlové lodě nebo hydroformery, lodní fólie (podvodní křídla), hydrodynamický výtah, vznášedla nebo vznášedla , vzduchové polštářové lodě nebo ACV ( Air Cushion Vehicle ) s aerostatickým výtahem, Zvedací plavidla, jako jsou některá letadla s pozemním efektem typu hydroplánu , s aerodynamickým vztlakem, nazývaná také WIG (efekt křídla v zemi) nebo ekranoplane .

Klasifikace plavidel podle konfigurace (počet trupů):

Tenké „výtlačné“ trupy, trupy a trupy s více trupy

Vysoké rychlosti znamenají dlouhé délky trupu a nízké poměry posunutí / délky k udržení redukovaného vlnového systému Froudeovo číslo <0,8 as D = výtlak v litrech a L = délka trupu v metrech. Prozatím se jedná v zásadě o katamarány s tenkými trupy typu „ wave-piercer“ . Existuje několik projektů a realizací velkých trimaranů , které mají velmi úzké trupy a málo ponořené boční plováky, případně stabilizované v rozteči a rolování ( fólie ). Koncept rychlého plavidla typu quadrimaran se 4 velmi tenkými trupy byl prozkoumán v 90. letech; byl postaven experimentální prototyp o délce 17,50 m, Alexander , následovaný 26 m osobní lodí  .


Vliv délky

Efekt stupnice (který následuje zákon čtverců a kostek), je výhodné, aby velké velikosti, protože vlhčený povrch zvyšuje pomaleji než posunutí. Na druhou stranu volba větší délky umožňuje snížit Froudeovo číslo (při stejné rychlosti) a tím i vlnový odpor, což je příznivé pro relativní rovnováhu odporu R / Delta.

Polo hoblovací monohulls

V této konfiguraci má trup velkou flotační rovinnou plochu a takzvané „hoblovací“ tvary, které generují potřebný dynamický vztlak. Kvůli dynamickému vztlaku trupu vznášejícímu se nad mořskou hladinou jsou pohyby a strukturální omezení na rozbouřeném moři docela důležité. Aktivní stabilizace (pilotované stabilizační povrchy) je užitečná, pokud není nezbytná ke zlepšení komfortu (zejména snížení naklánění karoserie . Jejich motorem je vznětový motor nebo smíšený vznětový motor + turbína pro nejsilnější (velmi lehké motory, ale náročnější na palivo); jejich pohon je pomocí hydrojetů Příklady:

Kvůli příliš vysokým provozním nákladům a vysoké spotřebě paliva byly všechny tyto velké NGV (v roce 2011) vyřazeny z provozu a vyřazeny z provozu nebo znovu prodány nebo dokonce odeslány k demolici (5 NGV Tirrenia). Byly nahrazeny delší lodí těžší, univerzálnější, ale méně rychlou (26 až 30 uzlů pro typové plavidlo Mega Express z Korsiky Ferries ).

Katamarány

Klasické katamarány, katamarány s jemnými trupy nebo průbojníky, katamarány s fóliemi. Ty jsou častější v malých velikostech s délkou 20 až 30 metrů. Fólie nebo fólie instalované mezi trupy nesou asi třetinu posunutí. Toto procento se mění s rychlostí, protože se jedná o dynamický zdvih. Fenomén kavitace, který ovlivňuje zdvih fólií, omezuje rychlost na přibližně 35 uzlů.

Trimarany

Jako alternativa k poloplánovaným monohullům a katamaránům s tenkým trupem je k dispozici několik projektů trimaranů:

V projektech Provozní

Koncept trimaranu s tenkým trupem a malými plováky, který studoval zejména Nigel Irens (Ilan Voyager, 1988), byl přijat a upraven pro osobní dopravu. Modely větší než 100 metrů plují od roku 2005 (127  m Austal); další bude v provozu na Pas de Calais v roce 2015 (Condor Liberation, délka 102  m ).

Plavidla s povrchovým efektem

Povrch účinek nádoba (NES) je hybridní nádoba, obvykle katamarán s ultra tenkých trupy, většina z výtahu, z nichž je opatřen vzduchovým polštářem, vyžadují zvláštní motorizace. Tyto lodě mohou na rovném moři překročit 60 uzlů. Přítomnost trupů umožňuje konvenční námořní pohon (vodní trysky), což představuje velkou výhodu oproti vznášedlům (poháněným vzduchem), které nemohou časté konvenční přístavy.

Vznášedlo (ACV Air Cushion Vehicle )

Mezi méně tradiční techniky patří vznášedla , která se používala zejména k překročení Lamanšského průlivu . Zdvih (aerostatický) zajišťuje vzduchový polštář, který kromě pohonu vyžaduje i specifický motor. Protože je stroj v dynamice zcela bez vody, je pohon anténní (vrtule).

Křídlové profily

Křídlové má trup vybavený fólie (ponořené křídla). Trup poskytuje vztlak při nízké rychlosti, jako u běžného člunu s „výtlakem“. Jak získáte rychlost, výtah se postupně přenáší z trupu na fólie. Při vysoké rychlosti je trup z vody, loď je zcela nesena svými fóliemi. Existují dvě generace křídlových profilů  :

Vydání NGV

V roce 2009 uvedla společnost LD Lines do provozu Norman Arrow  ( číslo IMO 9501590): 112 metrů dlouhý katamarán pro pronikání vln Incat, hrubá prostornost 10503, schopný dosáhnout vysoké rychlosti (40 uzlů). Díky své velké délce; tato loď může přepravit 1 200 cestujících a 417 automobilů nebo 195 automobilů a 30 těžkých nákladních vozidel. V roce 2011 byla loď provozována na rychlém spojení mezi Le Havre a Portsmouth , kromě klasické trajektové dopravy společnosti. Společnost LD Lines se však vzdala pokračování tohoto experimentu. Pokles cen na mezikanálovém trhu v kombinaci s významnými provozními náklady se zvýšením cen pohonných hmot již nezajistil životaschopnost této vysokorychlostní služby.

Poznámky a odkazy

  1. [PDF] -62 kB - článek 221-X / 0,1
  2. MINISTERSTVO EKOLOGIE, ENERGETIKY, UDRŽITELNÉHO ROZVOJE A MOŘE, Výletní plavidlo, divize 240, k určení „ levitačního plavidla: vznášedla , navionu nebo jakéhokoli jiného plavidla určeného k provozu v blízkosti moře. Povrch vody, bez kontaktu s a v nadmořské výšce nižší než délka trupu plavidla “.
  3. srov. Oficiální web Bureau Vaton Design
  4. (NTM nebo NGV / patent n o  0,708,493) [1] .
  5. Isabelle Brette , „  Vlna ve 16 hodin už není načas  “, Nice-Matin ,30. června 2010( číst online )
  6. Isabelle Brette , „  Kam šla vlna čtyř hodin?“  », Nice-Matin ,18. srpna 2011( číst online )

Obrázky

Podívejte se také

Související články

externí odkazy