Sjødyktighet i særklasse for Fjord Lines skip

Ved Bergen Group Fosen i Rissa blir MS Stavangerfjord nå utrustet med alt som skal til for at overfarten mellom Norge og Danmark blir en behagelig opplevelse – også når sjøen går hvit.

- I Nordsjøen er gjennomsnittlig lengde på tre bølger 165 meter. Med en lengde på 170 meter vil cruisefergene dermed kunne flyte på tre bølger heller enn å duppe ned etter to. Dette vil ha mye å si for bevegelsene og komforten om bord, forklarer produksjonssjef Per Edvin Tande ved Bergen Group Fosen.

Bulb nøytraliserer bølger fra skroget

Når man tar byggingen av MS Stavangerfjord på verftet i Rissa nærmere i øyesyn stikker den potente bulben seg bokstavelig talt frem.

- En bulb kan svært effektivt redusere motstanden på et skip ved at den setter opp et bølgesystem som i stor grad nøytraliserer bølgene skapt av selve skroget. Dette fører til at skipet totalt sett genererer små bølger og dermed reduseres motstanden effektivt - i og med at bølgedannelse er en stor del av den totale motstanden på et skip, fremholder Tande.

Lavere drivstofforbruk

I tillegg til den store og markerte bulben karakteriseres designet på de nye cruisefergene av en ekstrem V-form i forskipet, veldig slanke og fine linjer både i forskip og akterskip, lang overhengende hekk og et spesielt utformet akterskip foran propellen.

- Linjene på skipene er konstruert å skape minst mulig motstand, i første rekke ved å slanke forskipet og trekke de fine linjene langt bakover slik at de ikke når sin fulle bredde før et godt stykke bakover i skipet. Dette skaper veldig god strømlinjeforhold for vannet. Form og fyldighet på et skip har stor innvirkning på drivstofforbruket, og de veldig fine og slanke linjene i forskipet reduserer forbruket betraktelig i forhold til mer konvensjonelle forskip.

Helt fremst i skroget er baugen sylskarp og vannets overgang i det det møter skroget blir mye roligere og finere enn dersom baugen var buttere; skipet får lov til å skjære gjennom vannet. Man unngår dermed at vannet bremses opp i samme grad som på et fyldigere forskip.

Optimalisert for spesifikk dypgang og hastighet

- En cruiseferge som denne opererer typisk med den samme lasten og den samme hastigheten mens den er i transit. Dette betyr at skroget kan optimaliseres for en spesifikk dypgang og hastighet, noe som øker effektiviteten betydelig enn dersom skipet skulle operere på flere dypganger. Skrogformen på Fjord Lines skip er optimalisert nettopp for én slik dypgang og hastighet, påpeker Tande.

Testet med CFD-program

I og med at bulben er såpass effektiv i forhold til motstandsreduksjon er det gjennomført en omfattene designstudie for å finne frem til den beste bulbformen og –størrelsen for den bestemte designdypgangen og –hastigheten. Dette er gjort ved bruk av et CFD-program som kan simulere et slep tilsvarende det som blir gjort i slepetanker, blant annet hos MARINTEK. Man kan da få ut motstanden til skipet for ulike hastigheter og ulike bulbformer. Bruk av et slikt CFD-program gjør det mulig å teste ut en stor mengde variasjoner av et skrog for å finne frem til den beste løsningen på en kostnads- og tidseffektiv måte. Dette har blitt gjort på disse nybyggene, og resultatet er en bulb som fungerer optimalt. Bulben er utformet slik at den skaper maksimalt med sug i baugområdet slik at bølgene skapt av selve skroget blir nøytralisert. Bulben bryter vannlinjen når skipet ligger i ro, men når skipet seiler, vil dynamisk trim føre til at bulben blir neddykket slik at vannet strømmer fint og uavbrutt over bulben.

Vann føres effektivt bort fra dekk

Den ekstreme V-formen i forskipet har en svært viktig funksjon ved at den hindrer vann i å komme opp på dekk. Når skipet seiler i bølger vil vannet effektivt bli ført opp og ut til sidene lenge før de når dekket. Dette har blitt sjekket av MARINTEK i tankene deres, og konklusjonen derfra var at formen på “flare’ene” (altså selve formen på forskipet; V-formen) gjorde at vannet ble ført bort veldig effektivt. Også i den verste kombinasjonen av hastighet og bølgehøyde som ble testet ble vannet ført effektivt bort fra skipet og dekket. V-formen gjør også at skipet kan ha slanke linjer akkurat i vannlinjen, men samtidig ha tilstrekkelig areal lenger oppe til oppholdsrom, tekniske rom, tanker etc. Generelt øker V-formen faren for «slamming», men testene MARINTEK har utført viser at denne effekten på Fjord Lines skip ikke gir grunn til bekymring.

Skrogformen i akterskipet er særlig viktig med tanke på støy og vibrasjoner - som det på et passasjerskip må så lite av som mulig. Skrogformen foran propellen er spesielt utformet for å minimere faren for kavitasjon, som skaper støy og vibrasjoner. I tillegg er det en stor avstand fra skroget til propellen, og dette er også med på å redusere støy og vibrasjoner.

Godt «arbeidsmiljø» for propellene

I akterskipet skrus linjene innover ganske tidlig, på lik linje med at linjene i forskipet trekkes langt bakover før de når sin fulle bredde. Dette er med på å skape en uniform og stabil innstrømning til propellen, som er svært viktig for å skape et godt “arbeidsmiljø” for propellene og for effektiv operasjon av disse. Et mer konvensjonelt design vil kanskje ha full bredde lenger bak i skipet og dette fører til en skarpere overgang til propellene. Vannet vil da vært mer urolig og turbulent, noe som ikke er optimalt i forhold til propellene. Ved å ha en slik lang overgang fra skipets fulle bredde og ned til propellene får vannet tid til å «roe seg ned», og det skapes en mer strømlinjet innstrømming til propellene.

Lang og overhengende hekk

De nye cruisefergene får også en veldig lang og overhengende hekk. Dette er fordelaktig av flere grunner. Det øker lengden i vannlinjen betraktelig, noe som reduserer. Den overhengende hekken skaper også en oppbygging av trykk i området, noe som gir en gunstig dynamisk trim til dette skipet, og som igjen reduserer drivstofforbruket. Dette gjelder ikke universelt, men spesielt for skip med disse skrogformene. I tillegg til at den lange overhengende hekken øker avstanden til propellen, hvilket som nevnt er gunstig for propelleffektiviteten, så kan en slik hekk også øke stabiliteten til skipet.

Gode testresultater ved MARINTEK

Teknisk direktør Morten Larsen i Fjord Line opplyser at skroget har gjennomgått omfattende tester i MARINTEK sine tanker, både for motstand og sjødyktighet. - Skroget ble testet i en rekke variasjoner av bølgehøyde og skipshastighet, og resultatene var svært oppløftende.

MARINTEK konkluderte med at den oppførselen i sjø er veldig bra, det vil si at komfort og sikkerhet er veldig godt ivaretatt på skipene. I tillegg vil reduksjon i hastighet i bølger være lav, også under meget ugunstige værforhold. Dette er særlig viktig for å unngå forsinkelser på rutene. Fjord Lines skip vil normalt seile 21,5 knop.

De mest miljøvennlige i verden

Fjord Line har bestemt at begge de nye cruisefergene allerede fra første seiling skal drives med flytende gass (LNG – Liquefied Natural Gas) istedenfor tungolje. Rederiet vil dermed tilfredsstille nye miljøkrav som kommer i 2015. Fremdriften kommer utelukkende til å bli baseres på flytende naturgass («single LNG engine»), i motsetning til skip som både drives på naturgass og diesel eller tungolje («dual fuel engine»). – Vår satsing på naturgass gjør i tillegg til et drivstoffeffektivt design de nye skipene til de mest miljøvennlige i sitt slag i verden, fastslår Morten Larsen.