Opracowanie racjonalnej metody projektowania statku w celu zwiększenia bezpieczeństwa żeglugi ze szczególnym uwzględnieniem stateczności i właściwości manewrowych to cel projektu „Design-for-safety”, który realizują naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Na badania otrzymali blisko pół mln zł.
Transport morski jest szczególnie narażony na niebezpieczeństwo ze względu na skomplikowane, często nieprzewidywalne środowisko, w którym funkcjonuje. Zagrożenia mogą wynikać zarówno z działań umyślnych, jak i przypadkowych (warunki hydrometeorologiczne, mechaniczne itp.). Zapewnienie bezpieczeństwa nawigacyjnego, w tym unikanie kolizji jest jednym z głównych i najważniejszych zagadnień związanych z tematem rozwoju floty.
Zapewnienie systemów wspomagania lub wydania decyzji o zmianie np. kursu czy prędkości wymaga opracowania bardzo dokładnych algorytmów uwzględniających rzeczywiste charakterystyki danego statku. Jest to proces długotrwały i stopniowy. Na wstępie należy opracować bardzo dokładne charakterystyki hydrodynamiczne statku, które później należy wykorzystać w systemie „badania” reakcji statku w konkretnych warunkach żeglugowych – mówi dr inż. Maciej Reichel z Zakładu Projektowania Okrętu PG.
Jak podkreślają naukowcy, akcje podejmowane przez załogi w sytuacjach zagrożenia muszą brać pod uwagę szereg czynników, takich jak morskie prawo drogi, rzeczywiste warunki hydrometeorologiczne oraz zdolności statku, w tym właściwości manewrowe oraz zdolność utrzymania równowagi czyli stateczność, która jest jednym z ważniejszych parametrów eksploatacyjnych związanych z bezpieczeństwem.
Projekt obejmuje powołanie nowej międzynarodowej grupy badawczej składającej się z pracowników Zakładu Projektowania Okrętu pod kierunkiem dr. hab. inż. Jakuba Montewki z Politechniki Gdańskiej. W pracach weźmie udział prof. Jerzy Matusiak z Uniwersytetu Aalto w Espoo w Finlandii. To uznany autorytet w dziedzinie hydrodynamiki oraz przede wszystkim autor programu modelującego manewrowość statku w sześciu stopniach swobody LaiDyn, który będzie głównym narzędziem numerycznym nowo powstałego zespołu. Prof. Matusiak będzie też nadzorował rozwój programu LaiDyn, w który mają być zaangażowani członkowie grupy.
Nadrzędnym celem jest opracowanie procedur optymalizacyjnych, których zastosowanie w procesie projektowania statku będzie przede wszystkim zwiększało bezpieczeństwo statecznościowe oraz manewrowe w transporcie morskim. Przedsięwzięcie podzielono na pięć etapów. Eksperymenty będą oparte na badaniach modeli swobodnych ze śledzeniem trajektorii ruchu przy pomocy dostępnego systemu Qualisys oraz przy użyciu nowo zakupionej platformy Gougha-Stewarta z modelami na uwięzi, ale z precyzyjnym pomiarem sił i momentów na kadłubie. Planuje się przeprowadzenie serii prób zarówno na wodzie spokojnej, jak i na fali, których wyniki będą stanowiły znakomity materiał walidacyjny dla rozwijanego programu LaiDyn.
Naukowcy skupią się na opracowaniu takich procedur projektowania statku, które wyraźnie zmniejszą ryzyko wystąpienia wypadków statecznościowych i manewrowych. Procedury te będą brały pod uwagę najnowsze metody szacowania ryzyka wystąpienia takich wypadków oraz uwzględnią obecne i przyszłe, a już planowane do wprowadzenia przepisy i rekomendacje dotyczące zarówno normowania stateczności statków nieuszkodzonych i w stanach awaryjnych oraz normowania właściwości manewrowych w szczególności na fali.
Prace nad projektem potrwają rok, ale z jego efektów naukowcy i studenci będą mogli korzystać przez wiele lat. To np. prognozowanie właściwości manewrowych przy pomocy platformy Gougha-Stewarta czy wykorzystanie programu LaiDyn. Ponadto planowane jest uruchomienie sekcji bezpieczeństwa transportu w ramach Koła Naukowego KORAB, w którym studenci zajmą się analizami bezpieczeństwa i związanymi z tym badaniami modelowymi.
Na realizację prac naukowcy otrzymali blisko pół miliona zł w ramach programu Aurum Supporting International Research Team Building.
źródło: PG