DP-Simulationen/Berechnungen

Als „Dynamische Positioning“ (DP) wird das Halten der Position eines Schiffes unabhängig von Seegang, Wind und Strömung bezeichnet. Für Offshore-Schiffe und Plattformen sind DP-Fähigkeiten (allg. als „DP-Capabilities“ bezeichnet) entscheidend, um ihren Auftrag jederzeit ausführen zu können. Beim Entwurf dieser Systeme sind Kenntnisse über die am Schiff angreifenden Kräfte erforderlich, um die DP-Antriebssysteme auslegen bzw. steuern zu können. Diese Kräfte werden an der SVA Potsdam neben den experimentellen Verfahren auch mit mathematischen Mitteln bestimmt. Die auf das Schiff angreifenden Kräfte sind:

• Windkräfte
• Seegangskräfte
• Strömungskräfte

Jeder dieser Kraftanteile wird einzeln bestimmt und die Gesamtkraft durch Superposition berechnet.

• Windkräfte werden mittels empirischer Formeln berechnet, üblicherweise nach Blendermann [1] oder Isherwood [2]. Die Berechnung der Windkräfte kann für beliebige Überwasserschiffe durchgeführt werden
• Die Kräfte durch den Seegang werden mit dem Programmsystem UTHLANDE berechnet. Hierbei werden Methoden der linearen Streifentheorie eingesetzt. Die Driftkräfte werden für den jeweils gegebenen Seegang bestimmt.
• Die Strömungskräfte werden aus Beiwerten aus der  SVA-eigenen umfangreichen Datenbank von Vergleichsschiffen gewonnen. Darüber hinaus fließen die Ergebnisse des Forschungsprojektes „Bestimmung der Kräfte und Momente auf das Unterwasserschiff über Anströmwinkel von 360°“ in die Prognoseverfahren der SVA ein.

Als Ergebnis werden DP Capability Plots für die verschiedenen untersuchten Szenarien und Umweltbedingungen geliefert. Das Beispiel zeigt einen einzelnen DP Capability Plot für ein Schiff mit Bug- und Heckthruster. Die Prognoseberechnung liefert die erforderlichen Schübe der Thruster, die für die untersuchte Kombination aus Seegang, Wind und Strömung zum Halten der Position erforderlich sind.