Wielkość tej powierzchni jest zależna od wielkości Mnikii. h>mi zakładanej prędkości i pożądanej zwrotności. Powierzchnia powinna być tym większa, im mniejsza jest prędkość statku i im większa jest wymagana zwrotność. Zwiększanie powierzchni steru ograniczają jednak względy ekonomiczne, jak koszty maszyn sterowych rosnące wraz z wielkością urządzenia oraz koszty wzmocnień koniecznych ze względu na występowanie dużych sił naporu. W praktyce przyjęto określanie wielkości powierzchni steru w procentach powierzchni wzdłużnego przekroju podwodzia. Tabela 2.6 zawiera graniczne wielkości powierzchni [175],
Tabela 2.6
Wielkość powierzchni steru wyrażona w procentach powierzchni wzdłużnego przekroju podwodzia
Rodzaj statku |
Powierzchnia steru [%] |
liniowiec pasażerski jednośrubowy |
1.4 + 1,7 |
liniowiec pasażerski dwuśrubowy |
1.4+2.1 |
drobnicowiec |
1.6+2.2 |
kontenerowiec |
1.8+ 2,2 |
zbiornikowiec, masowiec |
1.2+ 1.9 |
statek rybacki |
2.5+5.5 |
holownik morski |
3.0+ 6.0 |
2.3.2. Stery modyfikowane
Rozsądne powiększanie powierzchni steru, zwiększanie prędkości wychylania go na burtę oraz dopracowywanie kształtu dają w wyniku niewielkie tylko polepszenie zwrotności Gdy więc względy eksploatacyjne wymagają dużej zwrotności, konieczne jest stosowani* specjalnych rozwiązań, takich jak stery bierne Flettnera, Beckera czy Shillinga. Zwłaszczt drugie z wymienionych są obecnie szeroko rozpowszechnione głównie na statkach małycl i średniej wielkości eksploatowanych na liniach o dużej częstotliwości zawinięć, gdzie dobro charakterystyki manewrowe statków pozwalają na znaczne oszczędności na holownikach Od lat 90. stery tego typu montowane są również na statkach dużych (np. statek pasażerek „Sovereign of the Seas”).
W sterach Beckera zastosowano rozwiązanie polegające na umieszczeniu na krawędzi spływu steru głównego dodatkowej, sterowanej płetwy (rys.2.23b) Jest ona mechanicznie lub przy pomocy siłownika hydraulicznego sprzęgnięta ze sterem głównym. Wychylenie steru głównego o kąt a od płaszczyzny symetrii statku powoduje automatyczne wychylenie płetw; dodatkowej o kąt podobny w stosunku do płaszczyzny symetrii steru głównego.
Takie układ powoduje, iż stery Beckera mają siłę nośną o 60 do 70% większą od sterów konwencjonalnych i zwłaszcza w połączeniu z dziobowym sterem strumieniowym oraz śrubą nastawną stanowią rozwiązanie bardzo popularne i chwalone przez praktyków. Zbliżoną konstrukcję ma ster Flettnera, różniący się głównie wysokością i powierzchnią dodatkowej płetwy. Natomiast ster Schillinga różni się od wymienionych innym profilem płetwy (rozszerzo* ncj kielichowato przy krawędzi spływu) oraz zastosowaniem dwóch szerokich płyt krawę*
Rys.2.23. Ster bierny Beckera: a -płetwa steru głównego,
\> |iMwn dodatkowa, c - mechanizm wychylania płetwy dodatkowej, d - położenie płetwy głównej i płetwy dodatkowej w pozycji „zero”, e - pozycja steru „prawo 17°” (fi - 2a)
dtti.w yrli. spełniających w tym przypadku funkcję szczątkowej dyszy. Płyty krawędziowe ftUttmlują skierowanie strumienia zaśrubowego na płetwę steru, natomiast kształt krawędzi l|’h wu powoduje dodatkowe odchylenie strumienia: przy wychyleniu steru o 70° strumień ♦h»i iilmwy odchylany jest o 90° od płaszczyzny symetrii statku. Stery Schillinga, uważane za H|imIiii' / najlepszych rozwiązań, stosowane są z powodzeniem na coraz większych statkach, L * tym na zbiornikowcach dowozowych ponad 100 000 DWT.
ł l > Specjalne urządzenia sterowe
• )bok modyfikowanych sterów konwencjonalnych nastąpił rozwój wielu różnych roz-•łvnrt sterów aktywnych, dysz obrotowych, pędników cykloidalnych, wielu typów sterów Iłinmicniowych oraz pędników wodnoodrzutowych z urządzeniami sterującymi. Wszystkie »i miiMiione urządzenia sterowe i sterowo-napędowe mają szerokie zastosowanie na nowo-h typach statków specjalistycznych. Ich szybki rozwój w latach 90. był spowodowany y I |lin* me rozbudową floty światowej statków do badań, wierceń i eksploatacji podmorskich pul millowych oraz innych jednostek wykorzystujących systemy pozycjonowania dynamicz-
in-yi)
MM Ster aktywny Pleugera
Merem aktywnym jest urządzenie, w którym na płetwie sterowej zainstalowano dodatkowi' *1 ulię napędzaną silniczkicm elektrycznym. Umieszczony jest on w opływowym zgrubie-
73