Nave Mici

1. TIPURI DE NAVE MICI. PRINCIPII CONSTRUCTIVE ŞI

FUNCŢIONALE

1.1. Clasificarea navelor mici

1.1.1. Natura forţelor de sustentaţie

Navele mici se deosebesc de navele mari, clasice, prin dimensiuni principale mai reduse, destinaţii diverse, comportare diferită în timpul navigaţiei şi rază de acţiune mai mică.

În general, se consideră că navele mici, fluviale sau maritime, au lungimi maxime de 60 m. În unele ţări intră în această categorie navele cu lungimi de până la 90 m [1].

Navele cu lungimea maximă cuprinsă între 30 … 40 m constituie partea cea mai importantă a flotei mondiale de nave mici, de mare viteză, care cuprinde atât monocorpuri, cât şi catamarane. Cercetări recente [2] demonstrează că şi navele trimaran pot deveni o soluţie promiţătoare pentru transportul maritim de mare viteză.

Proprietatea unui corp de a se menţine la un anumit nivel în masa unui fluid, prin mijloace adecvate, se numeşte sustentaţie.

Natura forţelor de sustentaţie determină regimul de navigaţie caracteristic navelor mici şi tipurile principale de nave mici.

Echilibrul unei nave de deplasament este determinat de interacţiunea forţei de greutate cu forţa de împingere, de natură hidrostatică, care se manifestă pe zonele imerse ale corpului. Alături de forţele hidrostatice se mai cunosc următoarele categorii de forţe de sustentaţie care acţionează asupra corpului navei: forţe hidrodinamice, forţe aerostatice şi forţe aerodinamice [3].

Forţele hidrodinamice de sustentaţie cresc pe măsura creşterii vitezei navei şi conduc la ieşirea treptată a corpului din apă şi la reducerea ariei suprafeţei udate. Regimul de deplasare în care sustentaţia navei este determinată, în principal, de forţele hidrodinamice se numeşte regim de glisare.

Principalele tipuri de nave care operează în regim de glisare sunt: navele glisoare şi navele pe aripi portante.

În cazul navelor glisoare, forţele hidrodinamice de sustentaţie se manifestă direct pe corpul navei, care are o formă specială.

La navele pe aripi portante, forţele hidrodinamice acţionează pe aripile portante imerse.

În principiu, este posibilă realizarea unor nave după o schemă combinată de sustentaţie, care să permită existenţa forţelor hidrodinamice de sustentaţie alături de cele hidrostatice datorate existenţei unor gondole cu volum considerabil.

Forţele aerostatice de sustentaţie se folosesc la navele pe pernă de aer. Sustentaţia acestor nave se realizează pe seama presiunii ridicate din zona închisă a pernei de aer.

La navele amfibii, sustentaţia se produce numai pe seama forţelor aerostatice. Navele pe pernă de aer cu pereţi laterali, rigizi, sunt nave cu principiu combinat de sustentaţie. Zona pernei de aer este limitată la prova şi pupa de o fustă elastică. Pe pereţii laterali rigizi apar forţe de natură hidrostatică şi hidrodinamică, care se adaugă forţelor aerostatice din perna de aer. Aceste nave se mai numesc şi nave cu efect de suprafaţă (SES).

Forţele aerodinamice de sustentaţie se formează pe elementele portante aeriene şi pe aripi. Aparatele care folosesc numai forţele aerodinamice pentru sustentaţie sunt hidroavioanele şi ecranoplanele. Primele se deplasează la distanţă mare de suprafaţa apei şi sunt înzestrate cu dispozitive de amerizare care înlocuiesc trenul de aterizare şi îi permit să plutească pe apă. Ecranoplanele sunt aparate zburătoare care realizează efectul suprafeţei de sprijin, deplasându-se la o înălţime mică faţă de suprafaţa apei. Ele se mai numesc şi nave de concept WIG . În mod evident, în faza de ieşire din apă corpul ecranoplanului se află într-un regim tranzitoriu de glisare, caracterizat prin existenţa forţelor hidrodinamice de sustentaţie de pe aripa portantă hidrodinamică, alături de forţele aerodinamice de sustentaţie.

În fig.1.1 sunt prezentate schematic tipurile principale de nave mici, împreună cu forţele de sustentaţie caracteristice. Liniile întrerupte definesc forţele secundare de sustentaţie, de natură hidrostatică (forţele de împingere) care participă la schemele combinate de sustentaţie, alături de forţele principale hidrodinamice sau aerostatice.

Destinaţia navelor mici este extrem de diversă. Navele mici pot fi utilizate ca ambarcaţiuni de agrement sau turism, ambarcaţiuni sportive pentru concursuri de viteză, ambarcaţiuni de salvare, ambarcaţiuni de serviciu aflate în dotarea administraţiilor portuare, nave de patrulare, nave de intervenţie, nave de transport maritim rapid în ariile costale aglomerate etc.

Din punctul de vedere al asigurării propulsiei, navele mici pot fi: nave cu motor, nave cu vele şi nave mixte (cu vele şi motor). Motorul de propulsie poate fi situat în interiorul corpului, sau poate fi montat în afara bordului (amovibil). Cele mai folosite tipuri de propulsoare sunt: elicea hidraulică, propulsorul cu jet şi elicea aeriană. Transmisia de la motorul fix la elicea hidraulică poate fi directă, unghiulară sau în formă de Z.