Λειτουργησιμότητα Ε/Γ-Ο/Γ στο Αιγαίο. Η Οριακή Περίπτωση της Απαγόρευσης Απόπλου Λόγω Δυσμενών Καιρικών Συνθηκών Θ. Α. ΛΟΥΚΑΚΗΣ, Καθηγητής Ε.Μ.Π. Γ. Ι. ΓΡΗΓΟΡΟΠΟΥΛΟΣ, Αναπλ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Δ. Π. ΔΑΜΑΛΑ, Υπ. Διδάκτωρ Ε.Μ.Π. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών, Εργαστήριο Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής ΠΕΡΙΛΗΨΗ Οι λιμενικές αρχές της χώρας μας αναστέλλουν τη χορήγηση αδείας απόπλου των πλοίων υπό Ελληνική Σημαία σε περιπτώσεις δυσμενών καιρικών συνθηκών. Το δικαίωμα αυτό κατοχυρώθηκε με το ΠΔ 852/ΦΕΚ 312Α/76 και εφαρμόζεται με τη βοήθεια του Εγχειριδίου Ασφάλειας Ναυσιπλοΐας, Αριθμός 9 που εκδόθηκε σε εφαρμογή του παραπάνω ΠΔ και περιγράφει τις σχετικές ενέργειες των λιμενικών αρχών. Σύμφωνα με το εγχειρίδιο αυτό, ο απόπλους των συμβατικών Ε/Γ και Φ/Γ πλοίων κλειστού τύπου αναστέλλεται ανάλογα με την ένταση του ανέμου που προβλέπεται στα τακτικά και έκτακτα δελτία καιρού της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (ΕΜΥ) στην περιοχή λειτουργίας του πλοίου και το μέγεθός του. Επιπλέον, τα Ε/Γ και Φ/Γ ανοικτού τύπου (παντόφλες) επιτρέπεται να λειτουργούν σε προστατευμένες περιοχές και εφόσον το σημαντικό ύψος κύματος δεν υπερβαίνει το 1.50 μέτρο, ενώ αντίστοιχοι περιορισμοί υπάρχουν και για τα δυναμικά υποστηριζόμενα πλοία (υδροπτέρυγα, δίγαστρα ταχύπλοα, SES κ.λπ). Όμως, έχει βρεθεί ότι συχνά οι προβλέψεις ανέμου δεν έχουν ή έχουν κακό συσχετισμό με την τοπική κατάσταση της επιφάνειας της θάλασσας, οπότε απαγορεύονται άσκοπα οι πλόες ακόμη και μεγάλων πλοίων με σοβαρά οικονομικά και τουριστικά επακόλουθα. Αυτό δε συμβαίνει, γιατί η διαδικασία δεν κάνει διάκριση στο μέγεθος των πλοίων, που έχουν μήκος μεγαλύτερο από 75μ., όπως τα πλείστα από τα Ε/Γ-Ο/Γ της ακτοπλοΐας.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 61 Tο διαθέσιμο κατά την τελευταία 20ετία επιστημονικό υπόβαθρο σε θέματα λειτουργησιμότητας (operability) πλοίων, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη συστημάτων πρόβλεψης της κατάστασης θάλασσας με τη βοήθεια αριθμητικών μεθόδων, και συμπληρωματική χρήση δικτύου πλωτών μετρητικών ωκεανογραφικών σταθμών, επιτρέπει την τοποθέτηση του θέματος σε ορθολογικότερη βάση. Με τα παραπάνω μέσα είμαστε σήμερα σε θέση να γνωρίζουμε τη συμπεριφορά ενός πλοίου σε κάθε κατάσταση θάλασσας και επομένως τη δυνατότητα λειτουργίας του σ αυτή. Επιπλέον, με την επέκταση του διαθέσιμου σήμερα συστήματος για την παρακολούθηση, πληροφόρηση και πρόγνωση της κατάστασης θάλασσας, μπορεί να είναι γνωστές και οι καταστάσεις θάλασσας που θα συναντήσει το πλοίο στη διαδρομή του. Έτσι, θα είναι δυνατή και η πρόβλεψη των δυναμικών αποκρίσεων του πλοίου κατά την πλεύση του προς τον προορισμό του. Με σύγκριση των τιμών των αποκρίσεων αυτών ως προς τις διεθνώς αποδεκτές οριακές τιμές (κριτήρια) μπορεί να αποφασίζεται εάν και κατά πόσον το πλοίο μπορεί να εκτελέσει το συγκεκριμένο ταξίδι υπό τις υφιστάμενες συνθήκες. (Οι σχετικές διευθύνσεις του συστήματος πρόγνωσης ΠΟΣΕΙΔΩΝ είναι: http://www.poseidon.ncmr.gr και του συστήματος ΣΚΥΡΩΝ είναι:http://forecast.uoa.gr/greek). Τα παραπάνω αποτελούν, ευτυχώς, τμήμα ενός μεγάλου προγράμματος υπό τον τίτλο «Ένα ολοκληρωμένο Επιχειρησιακό Σύστημα παρακολούθησης και Πρόγνωσης κυματισμών με Εφαρμογές στην Ελληνική Ναυσιπλοΐα (σύστημα ΕΣΠΕΝ)», που εγκρίθηκε πρόσφατα στα πλαίσια του Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα (Ε.Π.ΑΝ) του Υπουργείου Ανάπτυξης. Το Ε.Μ.Π. έχει ευρεία συμμετοχή στο πρόγραμμα. Το μέρος της συμμετοχής, που αναφέρεται στη λειτουργησιμότητα των πλοίων στο Αιγαίο, παρουσιάστηκε πρόσφατα από τους συγγραφείς του άρθρου στο Ελληνικό Τμήμα της Αμερικάνικης Ένωσης Ναυπηγών (SNAME). Από την παρουσίαση αυτή, που έγινε στα αγγλικά, προέρχονται τα στοιχεία που παρατίθενται στη συνέχεια. ΙΣΤΟΡΙΚΟ Πριν από δύο χρόνια σε ένα διεθνές συνέδριο στη Χίο, οι δύο πρώτοι από τους συγγραφείς παρουσίασαν ένα άρθρο με τίτλο «Απαγόρευση απόπλου στην Ελλάδα», με το οποίο ενεργοποίησαν το μηχανισμό για την αναθεώρηση των απαρχαιωμένων κανονι-
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 62 σμών απαγόρευσης απόπλου που ισχύουν για τα Ε/Γ-Ο/Γ πλοία. Την πρωτοβουλία των κινήσεων ανέλαβε το ίδιο το Υπουργείο Εμπορικής Ναυτιλίας (ΥΕΝ), που συγκάλεσε σειρά συσκέψεων. Στις συσκέψεις αυτές ξεκαθαρίστηκε ότι, ενώ οι περιορισμοί απόπλου υιοθετήθηκαν εσπευσμένα το 1976 μετά από κάποια ναυτικά ατυχήματα υπό δυσμενείς καταστάσεις θάλασσας, η επιστημονικά τεκμηριωμένη κατάργηση ή τροποποίησή τους ήταν ένα πολύ δυσεπίλυτο πρόβλημα. Η όλη προσπάθεια δεν απαιτούσε την εξεύρεση χρηματοδότησης. Το Ε.Π.ΑΝ του Υπουργείου Ανάπτυξης και ειδικότερα το υπο-πρόγραμμα «Φυσικό περιβάλλον και βιώσιμη ανάπτυξη» αποδείχθηκε ο «από μηχανής θεός» σ αυτή την περίπτωση. Έτσι διαμορφώθηκε, υποβλήθηκε και εγκρίθηκε ένα πολύ φιλόδοξο και διεθνώς πρωτότυπο ερευνητικό πρόγραμμα το ΕΣΠΕΝ. Το πρόγραμμα αυτό, που συντονίζεται από το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας του Εθνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών (ΕΚΘΕ) και με προϋπολογισμό περίπου 1.8 Μ, αποτελεί ένα σπάνιο παράδειγμα στενής συνεργασίας δημόσιων και ιδιωτικών φορέων στη χώρα μας και ξεκινά στο τέλος του τρέχοντος έτους. Στη συνέχεια, μετά από μια σύντομη παρουσίαση του ΕΣΠΕΝ, καταγράφονται οι παράμετροι που υπεισέρχονται στο πρόβλημα της απαγόρευσης απόπλου, περιγράφονται εν συντομία οι πρόσφατες εξελίξεις στην πρόβλεψη του καιρού και της κατάστασης θάλασσας στην Ελλάδα και, τέλος, παρουσιάζονται μερικά προκαταρκτικά αποτελέσματα του ναυπηγικού μέρους του προγράμματος. Ειδικότερα, παρουσιάζονται προκαταρκτικά αποτελέσματα για τη δυναμική συμπεριφορά των Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων στις Ελληνικές θάλασσες σε σχέση με τους κανονισμούς του IMO, που αφορούν στην έχμαση των οχημάτων και τα διεθνώς αποδεκτά κριτήρια λειτουργησιμότητας. Επιπλέον, εξετάζεται το ερώτημα της άνεσης των επιβατών που τίθεται πέραν και πάνω από την ασφάλεια του πλοίου. Όταν οι παραπάνω δύο περιοχές διερευνηθούν ικανοποιητικά, θα προταθεί μια διαδικασία βελτιστοποίησης της πορείας των Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων στις Ελληνικές θάλασσες. Το Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου του Ε.Μ.Π. θα εργαστεί σε πρόσθετα αντικείμενα που αφορούν στην εκτίμηση του κινδύνου και το πρόβλημα της εισόδου σε λιμάνι με καταιγίδα (υπεύθυνος ο Επίκουρος Καθηγητής κ. Κ. Σπύρου).
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 63 ΕΣΠΕΝ Επιχειρησιακό Σύστημα παρακολούθησης και Πρόγνωσης των κυματισμών με Εφαρμογές στην Ελληνική Ναυσιπλοΐα. ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΗΣ: Εθνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών / Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ: Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία ΜΑΡΑΚ Ηλεκτρονική Α.Β.Ε.Ε. ΑΝΚΟ Α.Ε. Ελληνικός Νηογνώμονας Α.Ε. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Ινστιτούτο Επιταχυντικών Συστημάτων και Εφαρμογών TEXT Ε.Π.Ε. Blue Star Ferries Α.Ε. Υπουργείο Εμπορικής Ναυτιλίας Κύριο αντικείμενο του ΕΣΠΕΝ είναι η σχεδίαση, η ανάπτυξη και η διανομή στις σχετικές εθνικές αρχές όλων των επιστημονικών μέσων και τεχνολογικών εργαλείων, που απαιτούνται για την ορθολογική διαμόρφωση των αποφάσεων όσον αφορά στην απαγόρευση απόπλου Ε/Γ και Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων λόγω κακών καιρικών συνθηκών. ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Οι αντικειμενικοί στόχοι του προγράμματος διακρίνονται σε δύο κύρια μέρη: Α. Την αξιόπιστη εκτίμηση των υφιστάμενων καιρικών συνθηκών και καταστάσεων θάλασσας και τη βραχυχρόνια πρόγνωση αυτών. Β. Τη διατύπωση κριτηρίων για τους επιβάτες των πλοίων με βάση κυρίως τη δυναμική συμπεριφορά σε κυματισμούς, την ασφάλεια, τη λειτουργησιμότητα και την άνεση των επιβατών σε κυματισμένη θάλασσα. Οι στόχοι αυτοί αναλύονται περαιτέρω στους εξής: Α. Εκτίμηση υφιστάμενων καιρικών συνθηκών και καταστάσεων θάλασσας και βραχυχρόνια πρόγνωση αυτών. Ανάπτυξη και υλοποίηση ενός αξιόπιστου συζευγμένου συστήματος πρόβλεψης
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 64 ανέμου και κυμάτων. Αποτίμηση με τη βοήθεια μετρήσεων πεδίου και δεδομένων από δορυφόρους. Ανάπτυξη και λειτουργία ενός συστήματος προειδοποίησης των πλοηγών για επικίνδυνα κυματικά και καιρικά (άνεμοι) φαινόμενα που θα μπορούσαν να απειλήσουν παράκτιες κατοικημένες περιοχές και παραπλέοντα πλοία. Κατασκευή και λειτουργία ενός εύχρηστου, οικονομικού, αυτόνομου κατευθυντικού κυματογράφου Ελληνικής τεχνολογίας, ο οποίος θα τοποθετείται, θα ανακτάται και θα συντηρείται εύκολα. Σχεδίαση, υλοποίηση και παραγωγή ενός Άτλαντα Ανέμου και Κυματισμών για τις Ελληνικές θάλασσες, με βάση ιστορικά δεδομένα της τελευταίας δεκαετίας. Σχεδίαση, ανάπτυξη, υλοποίηση και λειτουργία ενός προηγμένου συστήματος τηλεπικοινωνιών, για τη διαχείριση και την εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων πρόβλεψης και των μετρήσεων των κυματισμών σε φυσικό χρόνο (real-time). Β. Διατύπωση κριτηρίων για τους επιβάτες των πλοίων με βάση κυρίως τη δυναμική συμπεριφορά σε κυματισμούς, την ασφάλεια, τη λειτουργησιμότητα και την άνεση των επιβατών σε κυματισμένη θάλασσα. Ανάπτυξη μιας μεθοδολογίας για την αναγνώριση κινδύνων και την εκτίμηση της λειτουργησιμότητας ακτοπλοϊκών πλοίων σε δεδομένη κατάσταση θάλασσας. Εκτίμηση της δυνατότητας του πλοίου να λειτουργεί σε δεδομένες καιρικές συνθήκες, όσον αφορά διάφορα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς του. Εκτίμηση του επιπέδου επικινδυνότητας όσον αφορά συγκεκριμένο ταξίδι. Ανάπτυξη ενός συστήματος λήψης αποφάσεων, ιδιαίτερα για τον έλεγχο του απόπλου πλοίων RO-RO. Ανάπτυξη κριτηρίων για την άνεση των επιβατών. Βελτίωση της ποιότητας των θαλάσσιων μεταφορών. Ορθολογική διαδικασία λήψης αποφάσεων από τον καπετάνιο για τον προσδιορισμό της βέλτιστης πορείας του πλοίου στη δεδομένη γεωγραφική περιοχή, βαθυμετρία και προβλεπόμενες καταστάσεις θάλασσας. Υποβολή στο ΥΕΝ της μεθοδολογίας και των απαραίτητων εργαλείων, για την τροποποίηση των παρωχημένων διατάξεων του Εγχειριδίου Ασφάλειας Ναυσιπλοΐας
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 65 (ΕΑΝ) Αριθμός 9, που αναφέρεται στις «Ενέργειες των Λιμενικών Αρχών στην περίπτωση δυσμενών καιρικών συνθηκών». Ας σημειωθεί ότι στην υπόλοιπη Ευρώπη δεν υφίστανται κανονισμοί απαγόρευσης του απόπλου. Συνεπώς, το πρόβλημα είναι μοναδικό στην Ελλάδα. Ας δούμε, όμως, τις απόψεις των εμπλεκόμενων μερών πάνω στο πρόβλημα. Η άποψη των ακτοπλόων Οι προγνώσεις του καιρού αναφέρονται μόνο στον άνεμο, δεν περιλαμβάνουν πρόβλεψη της κατάστασης θάλασσας και είναι πολλές φορές ανακριβείς. Οι «περιοχές» για τις οποίες εκδίδονται προγνώσεις καιρού είναι πολύ εκτεταμένες και επομένως δυσμενείς καιρικές συνθήκες μακράν της πορείας του πλοίου οδηγούν σε απαγορεύσεις απόπλου. Είναι ενοχλητικό να παρατηρεί κανείς μικρά κρουαζιερόπλοια να πλέουν ελεύθερα, όταν τεράστια Ε/Γ-Ο/Γ απαγορεύεται να αποπλεύσουν. Το «σύστημα», που εφαρμόζεται μόνο στα υπό Ελληνική σημαία πλοία, χρειάζεται προφανώς αναθεώρηση. Με τα σύγχρονα πλοία, που λειτουργούν σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς (π.χ. κανονισμοί IMO για την έχμαση), δεν υπάρχουν προβλήματα ασφάλειας και ο καπετάνιος θα έπρεπε να έχει το δικαίωμα να αποφασίζει πότε θα αποπλεύσει. Πραγματικά προβλήματα υπάρχουν μόνον κατά την είσοδο υπό κακές καιρικές συνθήκες στα πολλά υποβαθμισμένα λιμάνια της χώρας! Η άποψη των αρχών Παρακαλούμε, να μας δοθούν καλύτερες και λεπτομερέστερες προγνώσεις καιρού! Παρακαλούμε, βοηθείστε μας να εντάξουμε σε κατηγορίες την ασφάλεια υπό δυσμενείς καιρικές συνθήκες των διαφόρων τύπων και μεγεθών Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων. Η άποψη των συγγραφέων Οι περιορισμοί απόπλου για όλα τα πλοία, με μήκος κυμαινόμενο από 75 μέχρι 200 μέτρα, όπου τα μεγάλα πλοία μπορούν έχουν εκτόπισμα 20 φορές μεγαλύτερο από τα μικρά, δεν μπορούν να ενταχθούν σε ενιαία κατηγορία όσον αφορά στο επίπεδο ασφαλείας. Τα πλοία πλέουν στο νερό. Επομένως, οι προγνώσεις καιρού, που αναφέρονται μόνο στον άνεμο, δεν μπορούν να χρησιμοποιούνται για την απαγόρευση απόπλου.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 66 Θαλάσσια Κύματα. Τα κύματα στο Αιγαίο Πέλαγος Η ανύψωση της επιφάνειας της θάλασσας, υπό την επίδραση του ανέμου, είναι μια τυχαία στάσιμη στοχαστική διαδικασία. Αυτό σημαίνει ότι, αν και οι δύο καταγραφές σε διαφορετικές χρονικές στιγμές δεν είναι ίδιες, όλες οι παράμετροι που περιγράφουν στατιστικά χαρακτηριστικά, όπως π.χ. το ενεργειακό φάσμα (Σχήμα 1) είναι κοινές για τις δύο καταγραφές. Παρατηρούμενα, φαινόμενα και φασματικά μεγέθη των θαλάσσιων κυματισμών Οι θαλάσσιοι κυματισμοί μπορούν να καταγραφούν με τη βοήθεια μετρητικών πλωτήρων, μέσω δορυφόρων ή να «παρατηρηθούν» από πεπειραμένο προσωπικό επί των πλοίων. Τα παρατηρούμενα μεγέθη (παρατηρούμενο ύψος κύματος, H V και παρατηρούμενη περίοδος, T V ) συλλέγονται εδώ από πολλών δεκαετιών και αποτελούν τη βάση για τη στατιστική περιγραφή του θαλάσσιου περιβάλλοντος (Ocean wave statistics), όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Σχήμα 1: Ανάλυση χρονικής καταγραφής θαλάσσιων κυματισμών σε ημιτονικούς κυματισμούς και συσχέτιση του πλάτους αυτών με τη μορφή του φάσματος.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 67 Πίνακας 1: Ύψος κύματος και πιθανότητα εμφάνισης παγκοσμίως. Περιγραφή κατάστασης θάλασσας Κωδικός κατάστασης θάλασσας Παρατηρούμενο ύψος κύματος [m] 0 Ήρεμη 0 Παγκοσμίως Πιθανότητα Εμφάνισης [%] Βόρειος Ατλαντικός Ωκεανός Βόρεια περιοχή Βορείου Ατλαντικού 1 Γαλήνια 0-0.1 11. 2486 8.3103 6.0616 2 Σχεδόν γαλήνια 0.1 0.5 3 Λίγο ταραγμένη 0.5 1.25 31.6851 28.1996 21.5683 4 Ταραγμένη 1.25 2.5 40.1944 42.0273 40.9915 5 Κυματώδης 2.5 4.0 12.8005 15.4435 21.2383 6 Πολύ κυματώδης 4.0 6.0 3.0253 4.2938 7.0101 7 Τρικυμιώδης 6.0 9.0 0.9263 1.4968 2.6931 8 Πολύ τρικυμιώδης 9.0 14.0 0.1190 0.2263 0.4346 9. Άγρια > 14.0 0.0009 0.0016 0.0035 Σημείωση: Ύψη κύματος άνω των 4 m παρατηρήθηκαν μόνο στο 4% του χρόνου παγκοσμίως. Σχήμα 2: Φαινόμενο ύψος ( ) και περίοδος (, ) καταγραφής κυματισμών. Στο παραπάνω Σχήμα 2 παρουσιάζεται μια μεθοδολογία για την καταγραφή θαλάσσιων κυματισμών: Ένας παρατηρητής θα «μετρούσε» το ύψος και την περίοδο με κάπως διαφορετικό τρόπο. Η «παρατηρούμενη» περίοδος αναφέρεται στην απόσταση κορυφών. Με τη βοήθεια της χρονικής ιστορίας, μπορεί κανείς να συναγάγει τα «φαινόμενα» μεγέθη, ύψος και περίοδο μεταξύ κορυφών. Το ευρέως χρησιμοποιούμενο σημαντικό ύψος κύματος συνδέεται με τα φαινόμενα ύψη ως εξής:
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 68 Διατάσσουμε τα φαινόμενα ύψη κατά φθίνον μέγεθος. Η μέση τιμή του 1/3 υψηλότερων από αυτά ορίζει το σημαντικό ύψος κύματος. Στα φασματικά μεγέθη του κύματος (Σχήμα 1) περιλαμβάνονται οι ροπές n-τάξης του φάσματος: m n 0 n S( ) d Ειδική περίπτωση αποτελεί η μηδενική ροπή που αντιστοιχεί στο εμβαδόν της επιφάνειας κάτω από τη συνάρτηση φασματικής πυκνότητας: m o 0 S( ) d Μπορεί να αποδειχθεί ότι, προσεγγιστικά ισχύουν οι παρακάτω σχέσεις: 1/ 3 1/ 2 1/ 2 H (Hs) 4 m T ~ 1/ 2 2 ( m / m T ~ 2 ( m / m o o o 2 ) c 2 4) Φασματικά μοντέλα κυματισμών Υπάρχουν αρκετά φασματικά μοντέλα που περιγράφουν τα φάσματα των κυμάτων με βάση δύο μόνον παραμέτρους, που σχετίζονται με την ταχύτητα του ανέμου, τη διάρκεια πνοής και το ελεύθερο μήκος του θαλάσσιου πεδίου. Στο Σχήμα 3 παρουσιάζεται μια κατάσταση θάλασσας με σημαντικό ύψος Η 1/3 = 3 m σε διάφορα στάδια ανάπτυξης, δηλαδή, με αρκετά διαφορετικές τιμές της περιόδου κορυφής του φάσματος T P. Ένα πλοίο συμπεριφέρεται με σημαντικά διαφορετικό τρόπο σε αυτά τα κύματα, αν και το Η 1/3 είναι σταθερό! Ο Ελληνικός Άτλας Ανέμου και Κύματος Ο Ελληνικός Άτλας Ανέμου και Κύματος της ΒΑ Μεσογείου Θαλάσσης δημιουργήθηκε από το Εργαστήριο Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής του ΕΜΠ το 1992. Ο Άτλας βασίστηκε σε 233.387 οπτικές παρατηρήσεις κατά την περίοδο 1949-1988 από τα αρχεία του Βρετανικού Μετεωρολογικού Γραφείου. Τα περιεχόμενα του Άτλαντος μπορούν να βοηθήσουν στην προσπάθεια για εκτίμηση της λειτουργησιμότητας και της ασφάλειας Ε/ Γ-Ο/Γ πλοίων στις Ελληνικές θάλασσες. Το πρόγραμμα για την παραγωγή του Άτλαντος χρηματοδοτήθηκε από το Πολεμικό Ναυτικό. Τα κύρια χαρακτηριστικά του Άτλαντος περιγράφονται στον Πίνακα 2.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 69 2 BRETSCHNEIDER SPECTRA H(1/3) = 3 m SPECTRAL FREQ. [m*m*s] 1.6 1.2 0.8 0.4 Tp = 14 sec Tp = 12 sec Tp = 10 sec Tp = 8 sec Tp = 6 sec Tp = 4 sec Tp = 2 sec 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 CIRCULAR FREQUENCY [rad/sec] Σχήμα 3: Φάσματα με σημαντικό ύψος Η 1/3 = 3 m και περιόδους κορυφής T P από 2 sec έως 14 sec. Στον παραπάνω Άτλαντα οι Ελληνικές θάλασσες χωρίζονται σε 33 περιοχές ομογενών κυματικών χαρακτηριστικών (20 για το Αιγαίο Πέλαγος και το Μυρτώο Πέλαγος, 6 για το Καρπάθιο Πέλαγος και 7 για το Ιόνιο Πέλαγος), όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Για κάθε μια από τις παραπάνω περιοχές ο Άτλας δίνει στατιστικά στοιχεία εμφάνισης των διάφορων συνδυασμών ύψους κύματος και περιόδου. Δύο τέτοια ιστογράμματα για τις περιοχές Α08 και Α09 του Αιγαίου Πελάγους, που καλύπτουν τις ακτοπλοϊκές γραμμές των Κυκλάδων, της Δωδεκανήσου και της Σάμου, δίνονται στο Σχήμα 5. Πίνακας 2: Περιγραφή Άτλαντος Ανέμου και Κύματος ΒΑ Μεσογείου Θαλάσσης. Άτλας Ανέμου και Κύματος της ΒΑ Μεσογείου Θαλάσσης Δημοσιεύτηκε τον Ιούνιο 1992 Αναπτύχθηκε στο Εργαστήριο Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής του ΕΜΠ υπό την επίβλεψη του προσωπικού του Πολεμικού Ναυτικού Συγγραφείς: Γ.Α. Αθανασούλης και Ε.Κ. Σκαρσουλής Βασικές περιοχές διακριτοποίησης:1 0 Χ 1 0 Η συσχέτιση του οπτικά παρατηρούμενου ύψους κύματος (H V ) και της οπτικά παρατηρούμενης περιόδου (T V ) με τις αντίστοιχες φασματικές παραμέτρους σημαντικό ύψος κύματος (H 1/3 ) και περίοδο κορυφής (T P ) δίνονται από τις παρακάτω σχέσεις: H 1/3 1.17 H V και T P 1.O5 T V
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 70 Σχήμα 4: Κατάτμηση των Ελληνικών θαλασσών σε περιοχές ομογενών κυματικών χαρακτηριστικών. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4, υπάρχουν μόνο 15 (κόκκινο περίγραμμα) από τις 11.628 συνολικά παρατηρήσεις της περιοχής Α08 επί 40 χρόνια με ύψος H V > 4 m και περίοδο T V > 9 sec! Οι αντίστοιχες τιμές για την περιοχή Α09 είναι 13 από τις 7.063 συνολικά παρατηρήσεις. Με άλλα λόγια, αυτές οι καταστάσεις θάλασσας δε συναντώνται σχεδόν ποτέ. Αντίθετα, η περιοχή με ύψος H V < 2 m (μπλε περίγραμμα) αντιπροσωπεύει το 90% των καταστάσεων θάλασσας, που συναντώνται στην περιοχή Α08 και το 87% στην περιοχή Α09. Η κλίμακα ανέμου κατά Beaufort Η κλίμακα ανέμου κατά Beaufort, που χρησιμοποιείται από την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία (ΕΜΥ), είναι ένας διεθνώς αποδεκτός τρόπος περιγραφής της έντασης του ανέμου, σύμφωνα με τις συνέπειες που έχει ο άνεμος πάνω στην ξηρά και τη θάλασσα. Η περιγραφή της κλίμακας Beaufort με αριθμούς από 6 έως 12 φαίνεται στον Πίνακα 3, μαζί με την αντίστοιχη ταχύτητα του ανέμου.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 71 Σχήμα 5: Ετήσια ιστογράμματα για τις περιοχές Α08 και Α09 του Αιγαίου Πελάγους από τον Άτλαντα Ανέμου και Κύματος της ΒΑ Μεσογείου Θαλάσσης. Μια πρόβλεψη ανέμου 9 Beaufort (ισχυρή θύελλα) έχει σαν αποτέλεσμα την απαγόρευση απόπλου όλων των πλοίων μήκους πάνω από 75 m. Από την άλλη μεριά, απαιτείται χρόνος (χρόνος κορεσμού) και ανοικτή επιφάνεια θάλασσας (fetch length), όπως φαίνεται στο Σχήμα 6. Από το σχήμα αυτό διαπιστώνεται ότι απαιτούνται 4 ώρες πνοής του ανέμου και ανοικτή (χωρίς νησιά ή άλλα εμπόδια) θαλάσσια περιοχή μήκους 90 χιλιομέτρων για να φθάσει το σημαντικό ύψος κύματος H 1/3 την τελική τιμή των 4.34 m!
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 72 Αριθμός Beaufort Πίνακας 3: Αντιστοιχία κλίμακας Beaufort και ταχύτητας ανέμου. Περιγραφή Ανέμου Ταχύτητα ανέμου [knots] 6 Ισχυρός (strong breeze) 22 27 7 Σφοδρός (near gale) 28 33 8 Σκληρός (gale) 34 40 9 Καταιγίζων (strong gale) 41 47 10 Καταιγίδα 48 55 11 Βίαια καταιγίδα (violent storm) 56 63 12 Τυφώνας (hurricane) 64 78 H 1/3 = 4.34 m Σχήμα 6: Κλίμακα ανέμου κατά Beaufort για δύναμη από 6 μέχρι 12.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 73 ΣΚΥΡΩΝ, ΠΟΣΕΙΔΩΝ ΚΑΙ ΝΗΡΕΑΣ Οι παραπάνω ονομασίες αποτελούν τους τίτλους τριών πολύ σημαντικών ερευνητικών προγραμμάτων με εφαρμογές στη μετεωρολογία και την πρόγνωση των κυματικών καταστάσεων στη θάλασσα, στα οποία συνεργάστηκαν φορείς που, ως επί το πλείστον, συμμετέχουν στο πρόγραμμα ΕΣΠΕΝ. Αυτά τα προγράμματα θα αποτελέσουν τη βάση του καινοτόμου συστήματος για την πρόγνωση του καιρού και της κατάστασης θάλασσας που θα αναπτυχθεί στα επόμενα τρία χρόνια. Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή αυτών των προγραμμάτων. ΣΚΥΡΩΝ και ΝΗΡΕΑΣ Κύριοι εταίροι στο πρόγραμμα ΣΚΥΡΩΝ (1995-1997): Η ΕΜΥ και η «Ομάδα Μοντελοποίησης της Ατμόσφαιρας και Πρόγνωσης Καιρού» του Πανεπιστημίου της Αθήνας (Π.Α.) που μετέχει στο ΕΣΠΕΝ μέσω του «Ινστιτούτου Επιταχυντικών Συστημάτων και Εφαρμογών» του Π.Α. Χρηματοδότηση: Γ.Γ.Ε.Τ. μέσω του προγράμματος ΕΠΕΤ ΙΙ. Αντικείμενο: Μεγάλης ακρίβειας πρόγνωση καιρού με τη βοήθεια υπερ-υπολογιστών. Δηλαδή, η μεταφορά του πλέγματος 110 X 110 χλμ, που διατίθεται συνεχώς τόσο από Ευρωπαϊκές όσο και από Αμερικάνικες (ΗΠΑ) πηγές, από την ανώτερη ατμόσφαιρα στην επιφάνεια της θάλασσας μέσω πλέγματος 10 X 10 χλμ. Κύριοι εταίροι στο πρόγραμμα ΝΗΡΕΑΣ (1998-2001): Η παραπάνω ομάδα, ο Ελληνικός Νηογνώμονας και ακτοπλοϊκές εταιρείες. Χρηματοδότηση: Γ.Γ.Ε.Τ. μέσω του προγράμματος ΕΠΕΤ ΙΙ / ΕΚΒΑΝ. Αντικείμενο: Αύξηση της ακρίβειας του προγράμματος ΣΚΥΡΩΝ σε πλέγμα 3X3 χλμ. Πρόγνωση των θαλάσσιων κυματισμών με χρήση του ελεύθερου λογισμικού WAM (Wave Analysis Model) Γερμανικής προέλευσης. Η εγκατάσταση του συστήματος πρόγνωσης επί των Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων, συνοδευόμενου από λογισμικό πρόβλεψης της δυναμικής συμπεριφοράς του πλοίου σε κυματισμούς. Σημείωση: Το σύστημα είναι ακόμη σε λειτουργία επί των Ε/Γ-Ο/Γ «SUPER FERRY II» και «BLUE STAR ΙΘΑΚΗ» της εταιρείας Blue Star Ferries καθώς και του «ΚΝΩΣΣΟΣ PALACE» των Μινωικών Γραμμών. Τα πλοία επιστρέφουν αυτόματα για τη θέση τους, τα χαρακτηριστικά ανέμου, θερμοκρασίας, ατμοσφαιρικής πίεσης και υγρασίας.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 74 ΠΟΣΕΙΔΩΝ Κύριοι εταίροι στο πρόγραμμα ΠΟΣΕΙΔΩΝ (1997-2000): Το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας του Εθνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών και ερευνητικές ομάδες από τρία Πανεπιστήμια (Π.Α., Ε.Μ.Π. και Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης). Χρηματοδότηση: 85% από EFTA μέσω της Ευρωπαϊκής Τράπεζας Επενδύσεων και 15% εθνική. Αντικείμενο: Ένα πολύ φιλόδοξο πρόγραμμα για την εγκατάσταση δέκα Ωκεανογραφικών και δέκα απλών μετρητικών πλωτήρων στις Ελληνικές θάλασσες. Με τη βοήθεια των αποτελεσμάτων του προγράμματος ΣΚΥΡΩΝ, του WAM και πρόσθετου λογισμικού, καθώς και δεδομένων από τους πλωτήρες, τους καταγραφείς του συστήματος ΠΟΣΕΙ- ΔΩΝ παρέχονται προγνώσεις και πληροφορίες για τον καιρό και την κατάσταση θάλασσας στις Ελληνικές θάλασσες. Επιπλέον, το σύστημα δίνει πληροφορίες για τα κύματα κοντά στις ακτές (ρηχό νερό), την κατάσταση των θαλάσσιων ρευμάτων και τη διασπορά επιπλεουσών ρυπάνσεων πετρελαίου. Σημείωση: Οι Ωκεανογραφικοί και οι απλοί πλωτήρες κύματος του συστήματος ΠΟ- ΣΕΙΔΩΝ συντηρούνται μέσω προγράμματος, που χρηματοδοτείται από το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας, με τη συμμετοχή της ΕΜΥ και της Υδρογραφικής Υπηρεσίας (Υ.Υ.) του Π.Ν. Πληροφορίες διαθέσιμες στο κοινό Σήμερα, οι Έλληνες ναυτικοί είναι τυχεροί, αφού έχουν τη δυνατότητα μέσω του διαδικτύου ή στέλνοντας μήνυμα SMS στον αριθμό 4264 (πληροφορίες συστήματος ΠΟ- ΣΕΙΔΩΝ), να πάρουν 72-ωρη πρόγνωση του καιρού και των καταστάσεων θάλασσας σε οποιοδήποτε σημείο των Ελληνικών θαλασσών. Οι διευθύνσεις στο διαδίκτυο είναι: http://www.poseidon.ncmr.gr και http://forecast.uoa.gr/greek Οι πληροφορίες που διατίθενται περιλαμβάνουν στοιχεία για τα κύματα και τον άνεμο σε μορφή ηλεκτρονικών χαρτών, όπως φαίνεται στα επόμενα δύο παραδείγματα:
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 75 Σχήμα 7: Πρόγραμμα ΠΟΣΕΙΔΩΝ. Σημαντικό ύψος και διεύθυνση κύματος. Περίοδος πρόγνωσης: 20-22 / 05 / 2003. Σχήμα 8: Πρόγραμμα ΣΚΥΡΩΝ. Σημαντικό ύψος και διεύθυνση κύματος. Περίοδος πρόγνωσης: 20-22 / 05 / 2003.
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 76 ΛΕΙΤΟΥΡΓΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΤΩΝ Ε/Γ-Ο/Γ ΠΛΟΙΩΝ ΣΤΟ ΑΙΓΑΙΟ ΠΕΛΑΓΟΣ Στα πλαίσια του προγράμματος ΕΣΠΕΝ θα διερευνηθεί η λειτουργησιμότητα και η ασφάλεια όχι μόνο των μεγάλων Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων, αλλά και των μικρότερων Ε/Γ και Ε/Γ- Ο/Γ που αποτελούν την πλειοψηφία των πλοίων που εξυπηρετούν την ακτοπλοΐα. Κύριος στόχος της έρευνας αυτής είναι η αποτίμηση τόσο της ασφάλειας των πλοίων όσο και της άνεσης των επιβατών. Από την πλευρά της ασφάλειας, η θέσπιση πιο ρεαλιστικών κριτηρίων ασφάλειας, αναφερόμενα κυρίως στην κατάλληλη έχμαση των οχημάτων σε σχέση με το μήκος του πλοίου, θα βοηθήσει τις αρμόδιες Αρχές να επανεξετάσουν τα κριτήρια απαγόρευσης του απόπλου. Όσον αφορά στην άνεση των επιβατών, ο προσδιορισμός ενός επιπέδου άνεσης στην κατάσταση θάλασσας που αναμένεται να συναντήσει το πλοίο κατά τη διάρκεια του ταξιδιού μεταξύ των νησιών, θα επιτρέπει το σχεδιασμό της βέλτιστης διαδρομής. Πλήρη και λεπτομερή αποτελέσματα θα προκύψουν με την ολοκλήρωση του προγράμματος. Πάντως τα πρώτα αποτελέσματα, που έχουν ήδη προκύψει, διαφωτίζουν μερικές πτυχές της ασφαλούς λειτουργίας των Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων στο Αιγαίο Πέλαγος. Δύο τέτοιες περιπτώσεις παρουσιάζονται στη συνέχεια: 1. Τα μεγάλα και τα μικρά πλοία (75 έως 200 m) δεν πρέπει να αξιολογούνται με τον ίδιο τρόπο, διότι έχουν διαφορετική δυναμική συμπεριφορά. Ο παραπάνω ισχυρισμός μπορεί να γίνει πιο κατανοητός με τη βοήθεια του παρακάτω παραδείγματος υπολογισμών: Παράδειγμα: Ας θεωρήσουμε δύο πλοία τα οποία είναι γεωμετρικά όμοια με συντελεστή γάστρας C B = 0.55, λόγους L/B = 5.5 και B/T = 2, που ταξιδεύουν σε ταχύτητες που αντιστοιχούν σε αριθμό Fn = 0.20 σε γεωμετρικά όμοιες θάλασσες, οι οποίες είναι πλήρως ανεπτυγμένες με σταθερό λόγο H 1/3 /L BP. Τα δύο πλοία έχουν μήκη μεταξύ καθέτων L BP = 75 και 150 m, αντίστοιχα. Εκτελώντας τους απαραίτητους υπολογισμούς προκύπτει ότι το κριτήριο της κάθετης επιτάχυνσης στη γέφυρα του πλοίου, 0.15g, υπερβαίνεται όταν ο λόγος H 1/3 /L BP = 0.055 και για τα δύο πλοία! Οι αντίστοιχες καταστάσεις θάλασσας όμως είναι διαφορετικές:
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 77 H 1/3 = 4.12 m και T P = 10.15 sec, για το μικρό πλοίο H 1/3 = 8.24 m και T P = 14.35 sec, για το μεγάλο πλοίο Προφανώς, το μεγάλο πλοίο ταξιδεύει πολύ άνετα στην κατάσταση θάλασσας, όπου το μικρό πλοίο περιορίζεται, ενώ η κατάσταση θάλασσας που προκαλεί πρόβλημα στη λειτουργία του μεγάλου πλοίου, δε συναντάται ποτέ στο Αιγαίο. Πριν από πολλά χρόνια, ο πρώτος από τους συγγραφείς απέδειξε ότι η κλιμάκωση των αποκρίσεων γεωμετρικά όμοιων πλοίων (με λόγο κλίμακας λ) σε όμοιες καταστάσεις θάλασσας, δηλ. με σταθερό λόγο H 1/3 /L BP, ακολουθεί στον Πίνακα 4. Δεν πρέπει να λησμονείται ότι οι μεγαλύτερες καταστάσεις θάλασσας που επηρεάζουν τα μεγαλύτερα πλοία είναι πολύ σπάνιες. Πίνακας 4: Κλιμάκωση των βασικών δυναμικών αποκρίσεων σε κυματισμούς. Απόκριση Κλίμακα Κατακόρυφη Κίνηση λ Προνευτασμός 1 Επιτάχυνση 1 Σχετική Κίνηση λ Σχετική Ταχύτητα λ Καμπτική Ροπή λ 4 Πρόσθετη Αντίσταση λ 3 Κριτήρια Δυναμικής Συμπεριφοράς Τα κριτήρια δυναμικής συμπεριφοράς πλοίων σε κυματισμούς που υπάρχουν διεθνώς είναι πολύ λίγα. Η βασική έννοια ενός τέτοιου κριτηρίου είναι ότι, όταν η τιμή του υπερβληθεί, ο καπετάνιος θα πρέπει να ελαττώσει ταχύτητα ή/και να αλλάξει πορεία, έτσι ώστε η τιμή της αντίστοιχης απόκρισης του πλοίου να κατέβει κάτω από την τιμή του κριτηρίου. Οι επιταχύνσεις, κάθετες και εγκάρσιες και η κίνηση του διατοιχισμού, αποτελούν τα πιο χαρακτηριστικά και άμεσα υπολογίσιμα κριτήρια δυναμικής συμπεριφοράς. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας εξετάζεται μόνο η κατακόρυφη επιτάχυνση, διότι σχεδόν όλα τα Ε/Γ-Ο/Γ πλοία είναι εξοπλισμένα με αντιδιατοιχιστικά συστήματα, όπως ενεργά πτερύγια. Τα κριτήρια, που παρουσιάζονται στον Πίνακα 5, έχουν θεσπιστεί από το πρόγραμμα NORDIC (1989).
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 78 Πίνακας 5: Βασικά κριτήρια κατακόρυφης επιτάχυνσης πλοίων σε κυματισμούς (πρόγραμμα NORDIC) και επιδράσεις τους στη λειτουργία του πλοίου. Κριτήριο Κατακόρυφη επιτάχυνση στη γέφυρα < 0.15 g Κατακόρυφη επιτάχυνση στους χώρους των επιβατών Ε/Γ-Ο/Γ πλοίου < 0.05 g Κατακόρυφη επιτάχυνση για κρουαζιερόπλοια < 0.02 g Επιδράσεις Στην αποτελεσματικότητα του καπετάνιου και του πληρώματος στη γέφυρα. Στους επιβάτες του Ε/Γ-Ο/Γ. Προκαλεί συμπτώματα ναυτίας στο 10%, περίπου, των ενήλικων επιβατών. Επιβάτες κρουαζιερόπλοιου, κυρίως ηλικιωμένοι. Δεν αναμένεται η εμφάνιση εμετού. 2. Στο Αιγαίο πέλαγος, όπου υψηλές καταστάσεις θάλασσας συμβαίνουν σπάνια, τα Ε/Γ-Ο/Γ πλοία με μήκη από 120-200 m μπορούν να λειτουργούν με ασφάλεια και χωρίς να ταλαιπωρούνται οι επιβάτες. Για την προκαταρκτική απόδειξη της ορθότητας του ισχυρισμού αυτού έγιναν υπολογισμοί για δύο επιλεγμένα πλοία, ένα σχετικά μικρό το Ε/Γ-Ο/Γ BSF ΙΘΑΚΗ, της εταιρείας Blue Star Ferries (BSF), που εξυπηρετεί τη γραμμή των Κυκλάδων, και ένα μεγάλο το Ε/Γ-Ο/Γ ΑΛΚΥΩΝ 2000 που σχεδιάστηκε κατά τη διάρκεια ενός ερευνητικού προγράμματος χρηματοδοτούμενου από τη ΓΓΕΤ (Κύριοι συμμετέχοντες: Ε.Μ.Π., Ναυπηγεία Ελευσίνας, Ελληνικός Νηογνώμονας και ΕΑΝΤ ΑΕ). Τα κύρια χαρακτηριστικά των πλοίων φαίνονται στον Πίνακα 6. Πίνακας 6: Κύρια χαρακτηριστικά των δύο Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων του παραδείγματος. Κύρια χαρακτηριστικά BSF ΙΘΑΚΗ ΑΛΚΥΩΝ 2000 Ολικό μήκος, L OA 123.80 m 194.33 m Μήκος μεταξύ καθέτων, L BP 111.80 m 176.00 m Υπηρεσιακή ταχύτητα, V S 22 kn 27 kn Επίσης, επιλέχθηκαν δύο καταστάσεις θάλασσας, μια χαμηλή και μια υψηλή, όπως φαίνονται στον Πίνακα 7. Πίνακας 7: Κύρια χαρακτηριστικά των δύο Ε/Γ-Ο/Γ πλοίων του παραδείγματος. Κατάσταση Θάλασσας 1 2 Παρατηρούμενο ύψος κύματος, H V 4.0 m 2.0 m Περίοδος κορυφής, T P 5-13 sec 5-13 sec
ΙΟΥΛΙΟΣ-ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ 2003 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΡΟΝΙΚΑ 79 Η υψηλή κατάσταση θάλασσας έχει πολύ μικρή (μικρότερη του 2%) συχνότητα ετήσιας εμφάνισης στο Αιγαίο Πέλαγος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 9, που ακολουθεί. Το Αιγαίο Πέλαγος είναι προφανώς μια θαλάσσια περιοχή πιο ήρεμη από τον παγκόσμιο μέσο όρο. Σχήμα 9: Ισοπληθείς καμπύλες ετήσιας εμφάνισης παρατηρούμενου ύψους κύματος. Αποτελέσματα Υπολογισμών Δυναμικής Συμπεριφοράς. Η εκτίμηση των κατακόρυφων επιταχύνσεων σε οποιοδήποτε σημείο του πλοίου είναι ικανοποιητική κάνοντας χρήση των εργαλείων πρόβλεψης της δυναμικής συμπεριφοράς ενός πλοίου, όπως έχουν αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Το ΕΝΘΥ του Ε.Μ.Π. έχει αναπτύξει τέτοιους κώδικες και έχει την άδεια για χρήση αρκετών από τους υπάρχοντες, συμπεριλαμβανομένου και του SWAN που έχει αναπτυχθεί στο ΜΙΤ από τον απόφοιτό του Καθ. Π. Σκλαβούνο. Για την παρούσα μελέτη επιλέχθηκε η χρήση του κώδικα SMP (έκδοση 1993), που είναι και το επίσημο εργαλείο πρόβλεψης δυναμικής συμπεριφοράς πλοίου του Αμερικάνικου Πολεμικού Ναυτικού. Τα αποτελέσματα, που παρουσιάζονται στα Σχήματα 10 έως 17, αναφέρονται σε θάλασσες με κοντές κορυφές (short-crested seas), με κύριες κατευθύνσεις από μετωπικούς μέχρι καθαρά πλευρικούς κυματισμούς. Οι υπολογισμοί έγιναν στην υπηρεσιακή ταχύτητα για τη χαμηλή κατάσταση θάλασσας και σε κάπως μειωμένη ταχύτητα (κατά 20%) για την υψηλή, γεγονός που ανταποκρίνεται στην εφαρμοζόμενη πρακτική λειτουργίας των πλοίων.