Hur påverkar stabilisatorer hastighet och bränsleförbrukning?

Traditionellt sett påverkar både fen- och gyrostabilisatorer hastighet och bränsleförbrukning, antingen genom den extra vikten av ett gyro eller det ökande vattenmotståndet hos externa fenor. I den här artikeln lyfter vi fram de olika egenskaperna hos moderna fenstabilisatorer som kan lindra dessa nackdelar.

Motstånd av vind och vatten

Mängden energi som måste tillföras för att flytta ett fartyg beror på motståndet i vind och vatten. Att lägga till vikt eller öka den våta ytan på skrovet kommer att påverka båtens toppfart och bränsleförbrukning.

För marinarkitekter och båtbyggare har valet av ett stabilisatorsystem traditionellt inneburit att göra svåra val. Hur mycket stabiliseringskraft kan uppnås innan påverkan på hastighet och bränsleförbrukning blir oacceptabel? För de fartyg där stabilisering under fart är viktigast, har fenbaserade system traditionellt varit alternativet då gyrosystem inte är lika effektiva vid högre hastigheter. Med ett gyrobaserat stabiliseringssystem är stabiliseringskraften en och samma effekt oavsett fart. Med fenor ökar stabiliseringskraften med gånger två i kombination med fart, samt erbjuder oändlig stabiliseringskraft så länge fartyget är under gång. När kolvarna på ett gyro har nått sitt ändläge kan ett gyro inte producera mer energi förrän båten kränger åt andra hållet och färden vänder. Detta är en av huvudskälen till att de som prioriterar stabilisering vid gång väljer fenor istället för gyro.

Dessutom har du ankarstabilisering. Detta har blivit en viktig egenskap för båtfolk de senaste åren, vilket gör avvägningen ännu svårare i fenbaserade system. De traditionellt installerade fenorna skulle vara för små för att ge tillräcklig stabiliseringskraft vid nollhastighet. Därför har många fartyg med äldre system inte tillräcklig stabiliseringskraft, eftersom den faktiska kostnaden i form av hastighet och bränsle skulle vara för hög.

Den totala kostnaden för en 10-procentig bränsleökning under ett fartygs livstid kan sammanfattas vara ganska betydande. För en fritidsyacht eller superyacht som inte är i drift 24/7, kan den extra kostnaden anses vara värd det av ägaren. Men för många kommersiella fartyg kanske merkostnaden inte är hållbar för en anständig totalekonomi, vilket gör att många kommersiella fartyg väljer bort stabilisering, vilket är synd, eftersom man kan säga att det är de fartygen som skulle dra nytta av det mest.

Kan vattenmotståndet hos fenstabilisatorer minimeras?

Ett av problemen med traditionella platta fenor är att på de flesta v-formade skrov är kraftvektorn som appliceras för att stabilisera fartygen för nära horisontalplanet. Detta innebär att mycket av den tillförda energin går till spillo när man trycker skrovet i sidled och stöter på gir. Faktum är att i vissa installationer kanske dämpningen av rullningsrörelsen inte påverkar sjösjuka särskilt effektivt, eftersom de oönskade extra rörelserna av svaj och gir på fartyget motverkar risken för sjösjuka från rullminskning.

Uppfinningen av de böjda stabilisatorfenorna har av vissa kallats en stabilisatorrevolution. Denna enkla men mycket effektiva lösning eliminerar många av de traditionella avvägningar som marinarkitekter och båtbyggare var tvungna att acceptera tidigare.

Denna nya fenprofil är mycket mer effektiv med den applicerade energin än traditionella fenor. Vector fenan, med så kallade winglets i änden som liknar det du ser på moderna flygplan, kommer att ändra kraftvektorn närmare vertikalplanet, vilket resulterar i mycket effektivare stabilisering samt minskar de oönskade biverkningarna av gir och svaj väsentligt. Med kraftvektorns förbättring kan mindre fenor uppnå samma stabiliseringskraft, vilket minskar vattenmotståndet avsevärt.

En annan betydande effekt av de böjda fenorna är att de skapar lyft, vilket minskar skrovets totala motstånd. I vissa höghastighetsyachter har lyften kompenserat det extra motståndet helt, vilket faktiskt har ökat toppfarten. Det hydrodynamiska lyftet som genereras av en fena är proportionell mot kvadraten på dess hastighet genom vattnet, så en ökning från säg 17 knop till 24 knop skulle fördubbla lyftet från fenorna.

Böjda fenor kan vara upp till 30 procent effektivare under gång och upp till 50 procent effektivare vid ankare. Oönskade biverkningar, som gir och svaj, kan också minskas med upp till 55 procent, jämfört med traditionella platta fenor.

Ganska ofta kunde man se upp till 10 procents hastighetsminskning på grund av motstånd vid användning av en platt stabilisatorfena. På bränsleförbrukningen kan man också se en motsvarande ökning. Med böjda fenor på de mest optimala installationerna kanske du inte förlorar någonting alls. Var medveten om att den ökade effektiviteten hos böjda fenor jämfört med platta fenor kommer att variera från skrov till skrov beroende på många faktorer såsom skrovdesign, hastighet, installationsplacering, etc. De böjda fenorna är dock att betrakta som en ”game-changer” i avancerad stabilisering, eftersom kraftfördelningen av vektorfenorna minskar så många av de nackdelar som följer med de gamla platta fenorna avsevärt vid alla installationer.

Hur kommer stabilisatorer att påverka marschhastigheter och bränsleförbrukning under olika förhållanden?

Befälhavarna på fartyg utan stabilisering kommer ofta att justera hastighet och kurs beroende på vind- och sjögång. Vågmönster och riktning kan diktera vilken takt fartyget kan hålla med rimlig komfort ombord. Vanligtvis innebär detta att köra i inte så bränsleeffektiva hastigheter och omvägar. Med stabilisatorer utvidgas gränserna för bekväm resa mycket och kan möjliggöra effektivare marschhastigheter, även vid hög sjö.

Ta omvägar?

En del båtägare bestämmer sig för att ta en omväg till sin destination för att undvika rullning och obehag för passagerarna och sig själva. Att inte alltid ta den kortaste vägen till sjöss är i själva verket en alternativ lösning på problemet med rullning. Ibland kan en större omväg förbättra säkerheten och komforten ombord, men sicksackmönstret kan lägga till en betydande del av nautiska mil till resan, vilket påverkar både bränsle- och tidsförbrukning. Detta är något de flesta båtfolk kommer att ha gjort någon gång – vända upp fören mot vågorna eller ha vågorna i aktern.

Med ett stabiliseringssystem ombord kommer du för det mesta att kunna plotta och följa rätt kurs mot din slutdestination, vilket sparar bränsle och tid. De flesta kaptener skulle föredra att navigera direkt till sin destination utan restriktioner för rutt och tid. Därför är det ett personligt val om vilket system du väljer och din slutliga lösning för att förbättra komforten och säkerheten ombord. I slutändan handlar allt om säkerhet, rätt arbetsförhållanden, komfort och trevlig båtfärd. En extra bonus är att det ökar möjligheten att ge sig ut på havet, när lugn sjö inte längre är ett krav.