

Vores læser Johan Knudsen har spurgt:
På en færd i Biscayen med Queen Elizabeth var jeg udsat for kraftig søgang. Jeg var bange for, at vi ville forlise og valgte derfor senere et flodkryds.
Overordnet set mener jeg, at skibets tyngdepunkt skal være under vandlinjen, men hvor er det niveau med store bølger?
For mange søfartøjer er dybgangen ret ringe sammenlignet med, hvad der rager op. Det er svært at indse, at massen under vandoverfladen skulle overgå den.
I øvrigt: Hvad hvis vinden er vinkelret på skibets længdeakse, og den er udover det normerede?
Læs også: Spørg Fagfolket: Hvorfor hælder vinduerne på kommandobroen udad?
Søren Enemark, seniorrådgiver hos Danske Rederier, svarer:
Skibes stabilitet et helt centralt emne under designfasen, men også under konstruktionen, for der er meget skrappe regler og mange parametre for godkendelse af passagerskibes stabilitet.
Denne godkendelse tager også højde for sejlads i store bølger, hvor skibet udsættes for dynamiske påvirkninger. Så selv om det kan føles ubehageligt at blive udsat for kraftig søgang, så er skibet designet til at modstå det.
Desuden vil kaptajnen på et krydstogtskib formentlig altid forsøge at foretage en planlægning af skibets rute i forhold til vind og sø, så skibets gæster bliver påvirket mindst muligt og får en god oplevelse uden at måtte vælge et flodkryds i stedet.
Læs også: Spørg Fagfolket: Hvordan holder man et skib på 196.000 ton fortøjet?
Det er rigtigt, at et krydstogtskib er meget højt i forhold til dybgangen, men det er vigtigt at have for øje, at sådanne skibe er meget brede, samt at de tunge vægte som fremdrivningsmaskineri, hjælpemaskiner samt brændstoftanke og ballasttanke er placeret i skibets bund.
Samtidig er skibets overbygning med restauranter og passagerkabiner relativt let, og dette gør, at skibet kan opfylde stabilitetsreglerne, selv om det er højt.
Men i forhold til spørgsmålet om tyngdepunktets placering, så kan et skib faktisk godt være godkendt og opfylde alle stabilitetskriterier, selv om tyngdepunktet er beliggende over vandlinjen.
Her afhænger det af skrogfacon, vægtfordeling og overbygning etc., og det er også derfor, at der altid laves komplicerede og tunge beregninger for det enkelte skib, som viser, om det lever op til alle stabilitetsparametre.
Læs også: Spørg Fagfolket: I hvilket land tæller international søfarts CO2-udledning?
Der bliver til sidst spurgt ind til vindpåvirkningen af skibet, hvis vinden blæser ind på skibssiden. Dette tages der også højde for, når skibet skal godkendes, for ét af stabilitetsparametrene hedder faktisk 'Vindkriteriet', og her er der fastsat regler for, at skibet, enten ved beregninger eller modelforsøg, skal bevise, at det kan modstå kraftige vindpåvirkninger.
Og netop fordi krydstogtskibe har så stor en overbygning, som kan påvirkes af vinden, så medfører det i sig selv, at skibet er nødt til at have en ekstra styrket stabilitet, alene for at kunne leve op til vindkriteriet.
Hvis skibet endelig skulle befinde sig i en uventet situation i forhold til vind etc., så har skibet ballasttanke, der kan korrigere for dette, lige som kaptajnen kan korrigere skibets kurs i forhold til vind og sø.
- emailE-mail
- linkKopier link

Fortsæt din læsning
- Sortér efter chevron_right
- Trådet debat
Om der er en skibskonstruktør til stede eller ikke ?
Tja, det vil jeg lade usagt, men det er alligevel imponerende der ikke er en der nævner begrebet metacenterhøjde i hverken artikel eller kommentarer. Metacenteret er hvor skibets øjeblikkelige opdrift skærer en symmetrilinie gennem tyngdepunktet. Så længe metacenteret, der altså er en slags øjeblikkelig krængningsakse er OVER tyngdepunktet, vil vægten der lige så godt kunne være koncentreret der, rette skibet op.
Det virker som vægten i et pendul.
Metacenterhøjden er afstanden mellem tygdepunkt og metacenter og, GZ-GM >0 ;-)
mvh Jens M-S&H 1983
Tak for svar, Flemming. ?De både har vist tre foils, incl roret, i vandet samtidig</p>
<p>Kun i forbindelse med manøvrer (stagvending, bomning og i visse tilfælde mærkerunding) - ellers kun ror og læ hovedfoil
Grunden til jeg får det til tre, er selvfølgelig, at de har to ror.?
Kun i forbindelse med manøvrer (stagvending, bomning og i visse tilfælde mærkerunding) - ellers kun ror og læ hovedfoilDe både har vist tre foils, incl roret, i vandet samtidig
Jeg havde set windsurfere på én "søjle", men ikke egentlig sejlbåde. Jeg var ikke klar over der reelt er to foils.Foilboards til Wind eller Kite-surf har kun en foil som sådan, men den har en forvinge og en bagvinge og dermed reelt to.
https://www.planetwindsurfholidays.com/blog/wp-content/uploads/2019/05/windfoil.jpg
TV2 Sport har sendt live fra SailGP. Virkelig imponerende. De både har vist tre foils, incl roret, i vandet samtidig.
Svjv har de tophastigheder på over 50 Knob.??
Foilboards til Wind eller Kite-surf har kun en foil som sådan, men den har en forvinge og en bagvinge og dermed reelt to.Er der nogen både der benytter kun én foil, der løfter båden fri af vandet?
Jeg kan ikke se et koncept med en enkelt vinge fungere i praksis - der er brug for langskibs stabilitet
Er der nogen både der benytter kun én foil, der løfter båden fri af vandet?er der måske nogen der kan forklare hvordan en sejlbåd holder balancen på en enkelt foil?
Ret beset er der også altid mindst to foils.Da der er megen ekspertise samlet her, er der måske nogen der kan forklare hvordan en sejlbåd holder balancen på en enkelt foil?
Hvis det er AC bådene, du tænker på, har de en stor hovedfoil ca midtskibs, langt ude til læ samt en mindre foil på roret.
Den tværskibs balance styres dels ved at trimme på sejlene og dels ved trimflaps på foilen - disse bruges også til at styre den langskibs balance - en af gasterne på bådene er faktisk flight controller ?
At sejle på den måde - eller på et skrog i en katamaran for den sags skyld - er naturligvis mere krævende end en normal kølbåd, hvor stabiliteten øges med øget krængning - men belønningen er også derefter ?
Da der er megen ekspertise samlet her, er der måske nogen der kan forklare hvordan en sejlbåd holder balancen på en enkelt foil?
Uden iøvrigt at have forstand på det: Redningsskibet Nordjylland i Skagen, bygget i 1968, havde et meget lavtliggende tyngdepunkt, så i høj søgang blev der pumpet ballast i højtliggende tanke så skibet gav efter for bølgerne. (Min far var kaptajn på det)
Forklaret nogenlunde godt her: https://youtu.be/QUgXf2Rj2YQ
Til #13:
Forestil dig en kugle med en densitet på 100 kg/m^3 og tyngdepunktet placeret i centrum.
For at få tyngdepunktet ned i vandlinjen skal kuglen være præcist halvt neddykket. Hvordan vil du opnå det, når kuglens densitet kun er 1/10 af vandets?
Du skal blot tænke i andre baner, så krøller din hjerne ikke!
Du kan ikke skabe en forbindelse mellem TP's placering (= meter over/under vandspejl) og skibets vægt/rumfang (= kubikmeter).
Tænk blot på forskellem mellem en sejlbåd med blykøl og den samme uden kølvægt. Den første har et TP, der måske ligger ½ m under vandfladen, medens den sidstes TP måske ligger ½ m over vandfladen, og den første båd vejer måske 5 - 10 gange mere end den sidste!
Følg linket, som forklarer detaljerne!https://docplayer.dk/15373119-Stabilitet-en-baad-der-flyder-paa-sin-konstruktionsvandlinie-er-i-balance-denne-opdriftscenter-og-dens-tyngdepunkt-ligger-begge-i-baadens-centerlinie.html
https://youtu.be/DPV_VjzU9kEFindes der mon en beskrivende figur/tegning et sted, der forklarer sammenhænget?
Man skulle da tro, at tyngdepunktet på et skib ligger lige præcis på vandlinien, da et skib vel fortrænger samme vægt vand, som hele skibet vejer - ikke til at forveklse med balancepunktet, eller hvad?
Nu slår min hjerne krøller..
Findes der mon en beskrivende figur/tegning et sted, der forklarer sammenhænget? :)
Tyngdepunktets placering i højden har kun underordnet betydning.
Kun ud fra et statisk synspunkt.
Den rotationsenergi, der er opbevaret i en rotation omkring skibets længderetning som følge af rulninger i søen, er E = ½ I ω², hvor I er inertimomentet og ω er vinkelhastigheden. For at finde størrelsesordenen af I kan man f.eks. simplificere et højt containerskib eller en krystogtsskib som en rotationsakse gennem vandlinjen påmonteret en lodret plade, der repræsenterer vægten af overbygningen og lasten, hvorved I ≈ 1/3 m h², hvor m er massen og h er højden af pladen - se f.eks.: https://da.wikipedia.org/wiki/Inertimoment . Hvis f.eks. tyngdepunktet ligger i dobbelt højde, bliver den oplagrede rotationsenergi derfor 4 gange så stor for samme masse, og den energi forsvinder altså ikke af sig selv, men omdannes til potentiel energi, som får fartøjet til at krænge på nøjagtig samme måde, som energien også veksler mellem kinetisk energi og potentiel energi i et pendul, der svinger.
Det er altså ikke nok, at opdriftcentret blot ligger udenfor tyngdepunktet rent statisk. Det skal også være tilfældet, når rotationsenergien er omdannet til potentiel energi og ω = 0, og her spiller h² altså en ikke ubetydelig rolle.
Kunsten ved skrogformer er netop en udformning, som får opdriftcentret til at flytte sig mod den side, skroget hælder, når det ikke står lodret. Hvis det modsatte sker (at tyngdepunktets lodlinje rammer udenfor opdriftcenterets lodlinje), kæntrer skibet.</p>
<p>Hvis afstanden mellem de 2 lodlinjer øges voldsomt med krængningsvinklen (= en katamaran!)
... eller et meget stort skib.
Hvis man også skal tage hensyn til lasteevnen, kan man ikke lave en skrogform, hvor opdriftcentret ændrer sig meget hurtigere ved rulning end en simpel kasseform; men prøv blot at stable last oven på en lille kasse i et badekar og se, hvad der hurtigt sker. Uden 4. ordens potensen, som jeg omtalte i indlæg #5, var det ikke muligt at laste containerskibe og bygge store krystogtsskibe, som man gør.
Jeps, det er OK ?- og jo helt det samme, som jeg skrev.OK?
Ja, indtil det luv skrog slipper vandet fuldstændigt. Så har du en fantastisk følelse af ro, og det enorme oprettende moment giver dig en power, som man skal have oplevet for til fulde at værdsætte den. Og måske lidt kontraintuitivt er det (føles det som) en meget stabil tilstand.Hvis afstanden mellem de 2 lodlinjer øges voldsomt med krængningsvinklen (= en katamaran!), er skroget meget stift og giver voldsomme accelerationer i søgang
Mvh Flemming , Gammel landsholdssejler i katamaran (Tornado)
"Er der en skibskonstruktør tilstede?"Je, efter at have læst, især artiklen, føler jeg (skibsingeniør), at en korrekt og forståelig forklaring er på sin plads!
Flere har selvfølgelig allerede været inde på det, men det kan siges enkelt og meget klart. Tyngdepunktets placering i højden har kun underordnet betydning. Tænk på de moderne containerskibe, som har en enorm last liggende meget højt, man synes umuddelbart ikke, at de skulle kunne være stabile.
Forklaringen er enkel: det drejer sig om skrogets opdriftcenters beliggenhed i forhold til tyngdepunktests! Tyngdepunktets beliggenhed er (groft sagt!) statisk, altså flytter sig ikke under sejlads, medens opdriftcentret er dynamisk og flytter sig (i princippet både tvær- og langskibs) med skrogets bevægelser i søerne.
Kunsten ved skrogformer er netop en udformning, som får opdriftcentret til at flytte sig mod den side, skroget hælder, når det ikke står lodret. Hvis det modsatte sker (at tyngdepunktets lodlinje rammer udenfor opdriftcenterets lodlinje), kæntrer skibet.
Hvis afstanden mellem de 2 lodlinjer øges voldsomt med krængningsvinklen (= en katamaran!), er skroget meget stift og giver voldsomme accelerationer i søgang, medens det modsatte er tilfældet, hvis afstanden kun øges langsomt med krængningsvinklen.
OK?
Jeps - og så gør man sommetider det - lidt kontraintuitive - at man placerer tung (vand)ballast på øverste dæk.Faktisk kan krydstogtskibe blive så store, at de får for meget stabilitet, så bevægelserne højt oppe bliver for kraftige og hurtige.
Større moderne krydstogtskibe har dog i dag dynamisk stabilisering i form af styrbare vandrette "finner" under vandlinjen
Alle containerskibe og krydstogtsskibe sejler med tyngdepunktet væsentligt over opdriftscenteret.
Enig, og det gælder også vindmølleopsætningsfartøjer, hvor vindmølletårnene står lodret på dækket under sejladsen.
Iøvrigt sjovt at et svar stort set fra hestens egen mund (#5) indtil nu har givet 2 tommel ned. Hvornår får ing.dk dog sat navne på de tommelfingre, så vi kan få luget ud i de pattebørn, der ikke tør stå frem med egne synspunktet, men benytter anomymiteten til at nedgøre folk, som de ikke kan lide. Det er utroligt, at ing.dk på den måde billiger, at troværdigheden af deres forum nedsættes. Det vil også være fint, hvis alle profiler havde et CV med uddannelse og erfaring, så man kan vurdere "tyngden" af de enkelte indlæg i forhold til trådens emne.
Sorry Jan, men det er noget forfærdeligt sludder - -Tænk så på en færge, eller containerskib som lastes. Efterhånden flyttes tyngdepunktet op, og dermed reduceres afstanden mellem tyngdepunkt og opdriftspunkt. Når den er 0, så kan lastning af selv en fuglefjer medfører kæntring. Fordi afstanden afhænger af krængningen, så kan kæntringen ske tidligere ved blot en lille, tilfældig, krængning (fuglefjer på sidedækket) - dvs. f.eks. vindpust eller (sidste) last.
Læs #3: Det er ikke tyngdepunktets statiske placering i forhold til opdriftscenteret, der forhindrer den type skibe i at vælte. Det er den dynamiske stabilitet, som skibets (tilnærmet firkantede) skrogfacon giver. Alle containerskibe og krydstogtsskibe sejler med tyngdepunktet væsentligt over opdriftscenteret.
Din tese vil kun gælde for et tøndeformet skibsskrog, hvor opdriftscenteret ikke flyttes ved krængning
Er der en skibskonstruktør tilstede?
Ja, indirekte, for mit svar i #5 er baseret på oplysninger fra min bror, der er ansat i et rådgivende ingeniørfirma og til dagligt designer og beregner skibe incl. nogle af verdens aller største vindmølleopsætningsfartøjer.
Svaret mangler helt den aller vigtigste pointe: Det oprettende moment stiger med 4. potens af størrelsen, da det er et volumen gange en arm; men et evt. krængende moment som følge af vindbelastningen stiger kun med 3. potens (areal gange arm).
Det er pga. af størrelsen, at et krydstogtskib ikke kæntrer - så længe en vis krængning ikke overskrides, og at et lille modelsejlskib lægger sig om på siden ved den mindste vind på trods af en relativ stor kølvægt, medens en fuldrigger kan klare sig med indvendig ballast.
Faktisk kan krydstogtskibe blive så store, at de får for meget stabilitet, så bevægelserne højt oppe bliver for kraftige og hurtige.
Jeg er enig med Henrik Jensen - usædvanligt ringe svar i et teknisk organ, og det burde journalisten have opdaget.
Der er en fin forklaring på Wikipedia under "Ship stability" - ja, hvem havde gættet det ?
Det ultrakorte svar på spørgsmålet er, at et skib - som ethvert andet legeme - har et tyngdepunkt. Hvis det var en kasseformet træklods er det let at beregne eller forestille sig. Tilsvarende har et flydende legeme et opdriftpunkt, som repræsenterer opdriften (den kraft som bærer skibet) og som er afhængig af den fysiske form.
De fleste vil nok intuitivt forvente, at en træklods kan flyde "på den flade side". Kan den flyde "på højkant" ? Det afhænger så af om det er let træ (balsa) eller tungt træ (måske eksotisk hårdt træ (det kan man slå op - ikke alt træ kan flyde)). Jo tungere klods, jo dybere synker den - og dermed sænkes tyngdepunktet - og stabilitet indtræder.
Hvis tyngdepunktet er lavere end opdriftspunktet, så ligner den flydende klods et pendul, og er stabilt ved små udsving - og kan svinge (krænge fra side til side i en rytme (egenfrekvens)).
Bemærk, at denne afstand mellem tyngdepunkt og opdriftspunkt reduceres ved krængning, og der derfor er en kritisk krængning (måske 50 grader), hvor afstanden er 0 OG klodsen (skibet) kæntre. Læs på Wikipedia.
Tænk så på en færge, eller containerskib som lastes. Efterhånden flyttes tyngdepunktet op, og dermed reduceres afstanden mellem tyngdepunkt og opdriftspunkt. Når den er 0, så kan lastning af selv en fuglefjer medfører kæntring. Fordi afstanden afhænger af krængningen, så kan kæntringen ske tidligere ved blot en lille, tilfældig, krængning (fuglefjer på sidedækket) - dvs. f.eks. vindpust eller (sidste) last.
har selvfølgelig betydning for stabiliteten men:
Det er for "normale" (ikke flerskrogsbåde) skibe i langt højere grad skrogstabiliteten, der forhindrer kæntring. Et meget illustrativt eksempel kun være en kubisk klods på 1 m3 af flamingo med en densitet på 100 kg/m3. den vil - placeret i vand - have sit tyngdepunkt 30 cm over vandoverfladen og sit opdriftspunkt 5 cm under. Trods det vil den ligge helt plant i vandet.
Det der i praksis sker er, at når et (normalt) skib med tyngdepunktet over opdriftscenteret begynder at krænge, flyttes opdriftscenteret tværskibs, fordi den ene side af skibet ligger dybere i vandet end den anden (og fordi tværsnittet på et sådant skib er tilnærmelsesvist firkantet). Derved kommer et oprettende moment (hvis altså opdriftspunktet flytter sig mere sideværts end tyngdepunktet).
Dette er i virkeligheden det samme, der sker i en katamaran - her blot meget mere udtalt.
En regulær kæntring vil først forekomme, når/hvis det flyttede tyngdepunkt når ud over det flyttede opdriftscenter.
Så helt generelt: Det er ikke fordi tyngdepunkt ligger under opdriftscenter, at skibe ikke vælter ? - det gælder sådan set kun for sejlbåde med tung køl.
Tankevækkende at Ingeniørens svar på spørgsmålet primært baseres på en regel- og godkendelsesmæssig tilgang og ikke en streng naturvidenskabelig tilgang. Svaret er formuleret af en konsulent (med en for læserne ukendt baggrund) i en brancheorganisation. Er der en skibskonstruktør tilstede? Nu håber jeg at reglerne bygger på naturvidenskaben, men alligevel.
Den var kryptisk. Højden af tyngdepunktet kan ikke forklare hvorfor et skib er mest stabil i længderetningen.
Så længe kæntring kræver hævning af tyngdepunktet og summen af accelerationer og ydre laster (f.eks. vind) er mindre end momentet herfra er konstruktionen stabil.
Kanoer, tømmerflåder og katemaraner er simple eksempler, hvor tyngdepunktet er over vandlinien og stabiliteten skabes med bredden (vandret momentarm).