طراحی شناورهای تندرو ایمن‌تر با مدل ابداعی محققان دانشگاه شریف

گروه علمی «تیتریک»؛ توسعه این مدل ریاضی به طراحان کمک می‌کند با دقت بالایی این شناورها را به گونه‌ای طراحی کنند که در آب‌های آرام تعادل بهتری داشته و در دریای توفانی حداقل تکان‌ها را به خدمه منتقل کنند.

دریازدگی از اتفاقاتی است که برای بسیاری در دریا پیش می‌آید. تکان‌های شدید و بالا و پایین شدن دائمی شناورها، خدمه را همیشه آزار می‌دهد. هر چند تحمل این تکان‌ها در دریای توفانی بسیار طاقت فرسا است،، اما گاهی با توجه به طراحی، در آب‌های آرام نیز ممکن است شناورهای تندرو دچار عدم تعادل طولی شده که چنین مشکلی با افزایش سرعت تشدید می‌شود.

حرکات نا‌آرام شناور بویژه برای شناورهای تندرو اثرات مخربی بر عملکرد خدمه، تجهیزات و سامانه‌های اصلی و فرعی شناور می‌گذارد. اما این اثرات می‌تواند با استفاده از برخی فناوری‌ها و طراحی مناسب آن‌ها به حداقل برسد. از جمله این فناوری‌ها، تیغه‌های عمودی هستند که در انتهای شناور نصب می‌شوند. طراحی این تیغه‌ها که اصطلاحا اینترسپتور نامیده می‌شوند، کار دشواری است و باید به گونه‌ای پیش از ساخت شناور کارآیی آن‌ها با استفاده از مدل‌های ریاضی مناسب و دقیق پیش بینی شود.

بر همین اساس محققان دانشگاه صنعتی شریف تلاش کردند با ارائه یک مدل ریاضی دقیق و شبیه‌سازی نرم‌افزاری رفتار شناورهای تندرو مجهز به اینترسپتور گامی موثر در جهت افزایش دانش طراحی شناورهای تندرو در کشور بردارند.

نتایج پروژه‌ای که به همین منظور توسط محمدحسین کریمی و با راهنمایی دکتر مجید عباسپورفرد تهرانی و دکتر محمد سعید سیف به صورت نظری و تجربی در دانشگاه صنعتی شریف انجام شده است، ضمن تصدیق اثربخشی اینترسپتور برای بهبود رفتار شناورهای تندرو، قابلیت‌های مدل ریاضی ارائه شده را برای تخمین رفتار شناورهای تندرو را به اثبات رساند.

همچنین در پایان‌نامه‌ای که در این رابطه تحت عنوان «مدل‌سازی، کنترل و بهبود رفتار دینامیکی شناورهای تندرو در آب آرام و مواج» نوشته شده است، اثرات مربوط به اینترسپتور با ارتفاع ثابت و قابل کنترل بر روی رفتار دینامیکی از دو روش نظری و تجربی بررسی شده است.

به گفته نویسنده این پایان‌نامه مقطع دکترا، در روش تجربی اثرات اینترسپتور بر رفتار دینامیکی شناورهای تندرو از طریق آزمایش مدل یک شناور مونوهال و یک شناور کاتاماران با و بدون اینترسپتور بررسی شده است. علاوه بر این برای بررسی میزان اثربخشی اینترسپتور در امواج، مدل شناور کاتاماران با و بدون اینترسپتور با تیغه ثابت و مجهز به سامانه کنترل اتوماتیک در تانک تست در امواج آزمایش شده است و میزان اثربخشی سامانه کنترل خودکار اینترسپتور بر کاهش حرکات و شتاب‌های عمودی مدل بررسی شده است.

کریمی در پایان‌نامه خود اشاره می‌کند که برای انجام بخش نظری پروژه خود و فرمولاسیون حرکت شناورهای تندرو در آب آرام و مواج، اصلاحاتی را بر روی روش ساویتسکی انجام داده و با در نظر گرفتن نیروهای ناشی از اینترسپتور، مدل ریاضی حرکت شناور تندرو در آب آرام و مواج را تهیه کرده است.