IZBOR PROPULZIJSKOG SUSTAVA ZA NOVI OBALNI OPHODNI BROD

Transcription

1 Petra Kitarović, dipl. ing. Toni Lučić, dipl. ing. Pero Miloš, dipl. ing. Projektiranje i razvoj plovnih objekata Brodarski institut d.o.o., Zagreb IZBOR PROPULZIJSKOG SUSTAVA ZA NOVI OBALNI OPHODNI BROD Sažetak Uvoñenje u službu novog obalnog ophodnog broda predstavlja značajnu investiciju u pogledu troškova i ostalih resursa. Kao posljedica toga, potrebno je provesti preliminarnu i opsežnu studiju izvodljivosti kako bi se odredila struktura optimalnog propulzijskog postrojenja. Analizirane su opcije propulzijskih postrojenja uzimajući u obzir različite projektne parametre od kojih su najvažniji eksploatacijski scenariji, operativni režimi i odnos instalirane snage i brzine plovidbe. Kao rezultat prve faze studije dobiven je set taktičko-tehničkih zahtjeva koji je poslužio kao temelj idejnog projekta novog obalnog ophodnog broda prikazanog u drugoj fazi studije. Ključne riječi: ophodni brod, studija izvodljivosti, optimalno propulzijsko postrojenje, eksploatacijski scenarij, taktičko-tehnički zahtjevi SELECTION OF THE PROPULSION SYSTEM FOR THE NEW INSHORE PATROL BOAT Summary The introduction of a new type of inshore patrol boat represents a major investment in terms of financial costs and resources. Consequently, initial and wide ranging feasibility study must be conducted in order to determine what constitutes the optimum propulsion system. The propulsion system options are analyzed taking into consideration various design features the most important being basic exploitation scenarios, operating profiles and the power against speed relationship. The result of the first phase of the study is the set of tacticaltechnical requirements which served as the basis for the new inshore patrol boat conceptual design covered in the second phase. Key words: inshore patrol boat, feasibility study, optimum propulsion system, exploitation scenario, tactical-technical requirements

2 XX Symposium SORTA2012 Izbor propulzijskog sustava 1. Uvod 1.1. Općenito Procesu projektiranja i uvoñenje u službu novog obalnog ophodnog broda prethode dva preliminarna koraka: studija koncepcijskih rješenja i studija izvodljivosti. Najčešće se, zbog složenosti sadržaja i izrade te količine obrañenih tema, oba dokumenta izrañuju u više faza. U flotnim sastavima različitih zemalja koriste se brodovi različitih veličina, plovnih karakteristika i sustava propulzije, a koji su prilagoñeni lokalnim uvjetima. Kao posljedica toga, u studiji koncepcijskih rješenja razmatra se više različitih koncepcija plovila uključujući i više različitih konfiguracija propulzijskih sustava s ciljem da se doñe do najboljeg rješenja za zadane ulazne uvjete. Nakon toga, izrañuje se studija izvodljivosti, temeljem koje se odreñuju taktičko tehničke značajke obalnog ophodnog broda i struktura optimalnog propulzijskog postrojenja. U stranoj literaturi često se naziv studija izvodljivosti koristi kao zbirni naziv za ovaj cjelokupni proces Obalni ophodni brodovi - koncepcija Obalni ophodni brodovi OOB (engl. Patrol Boat - PB) pripadaju tipu manjeg ratnog ili službenog broda (do 300 t istisnine) i namijenjeni su za nadzor i obranu državne morske granice, uzobalnog mora i obalne crte tijekom višednevne plovidbe. Područje djelovanja je uglavnom teritorijalno more, no često su uključeni i u kraća djelovanja unutar gospodarskog pojasa. U zadaće im spadaju i borba protiv piratstva, nelegalne trgovine, neovlaštenog ribarenja i drugih protuzakonitih radnji, ali i pomaganje u akcijama traganja i spašavanja. Mogu djelovati unutar različitih državnih službi, ovisno o modelu nadzora mora u pojedinoj državi. Brzine obalnih ophodnih brodova se uglavnom kreću u rasponu od 25 do 35 čv, čime se svrstavaju u brze plovne jedinice. 2. Pripremne analize iz studije koncepcijskih rješenja 2.1. Pregled postojećeg stanja brodova u službi Studija koncepcijskih rješenja obično započinje pregledom postojećeg stanja predmetnih plovila u službi. Taj pregled uključuje: stanje opremljenosti, dosege suprotstavljanju prijetnjama postojećim plovilima, nepokrivene potrebe u suprotstavljanju prijetnjama te obrazloženje potrebe opremanja s novim plovnim objektima. Analizom stanja opremljenosti utvrñeno je da se u sastavu HRM nalaze se četiri mala ophodna broda klase PB61 uvrštenih u flotnu listu Ti su brodovi ophodnom službom osiguravali pomorsku granicu. Taj projekt je od samog početka projekta bio opterećen odreñenim nerazumnim ograničenjima i zahtjevima, koje je postavio taktički nositelj. Da bi se smanjila nabavna cijena broda, ograničila se njegova duljina, što je prouzročilo nepovoljni hidrodinamički odnos u području brzina doplova te nerazmjerno visok otpor broda. To je osjetno smanjilo daljinu doplova i povećavalo ukupne životne troškove broda u ophodnoj službi. Izbor motora je pokazao krupne nedostatke, od kojih su najznačajniji: loše riješeno prednabijanje koje je rezultiralo slabim radom na nižim režimima, velika težina motora koja je povećala istisninu broda i time mu smanjila brzinu, a nedostaci u podmazivanju i hlañenju nisu dozvoljavali korištenje maksimalne snage motora. Tehničke značajke postojećih ophodnih brodova odgovarali su taktičko-tehničkim zahtjevima ratne mornarice bivše države. Sadašnje potrebe Republike Hrvatske, koje su definirane u prijedlogu taktičkih i početnih tehničkih zahtjeva, su znatno drugačije. Djelomično one proizlaze i iz hrvatskog članstva u NATO savezu i budućeg članstva u EU. Zastarjelost brodova, neadekvatna namjena, nedovoljan broj plovila kao i njihove manjkave 2

3 Izbor propulzijskog sustava XX Symposium SORTA2012 taktičko-tehničke značajke prema postavljenim zadaćama, odnosno njihovo kvalitativno i kvantitativno stanje ne omogućavaju uspješno obavljanje temeljnih zadaća pomorske obrane. To dovodi do neprimjerenog i prekomjernog trošenja materijalnih i ljudskih resursa. Trajni problem predstavlja zaštita pomorske granice i zone posebnih ekonomskih interesa tijekom cijele godine, odnosno u svim vremenskim uvjetima. Potpuna se zaštita postiže tek stalnom nazočnošću na moru, a za to su potrebni veći brodovi, koji imaju potrebna svojstva pomorstvenosti, prikladan pogonski i propulzijski sustav te potrebnu udobnost za posadu tijekom dugotrajne plovidbe po svim operativnim stanjima mora. Prirodno se kao najracionalnije rješenje nameće projektiranje i gradnja novih obalnih ophodnih brodova za potrebe Obalne straže, koji mogu obavljati zadaće obrane mora, te zaštite teritorijalnog i otvorenog pojasa Jadrana, odnosno zonu posebnih ekonomskih interesa Analiza sličnih brodova u svijetu Kao sastavni dio studije koncepcijskih rješenja prikazuju se i glavne značajke pojedinih obalnih ophodnih brodova trenutno u službi unutar svjetskih ratnih mornarica, obalnih straža i/ili drugih državnih službi, s posebnim osvrtom na sustave propulzije. Obalni ophodni brodovi odabiru su tako da im je puna istisnina ograničena u rasponu od 50 do 200 t, a vršna brzina u rasponu od 20 do 50 čv, pri čemu su ekstremne vrijednosti predviñene za rijetka značajna rješenja (posebno uspjeli projekti, bilo prema značajkama, bilo prema broju izgrañenih brodova), dok je za ostale raspon od 24 do 40 čv. Duljina trupa nalazi se u rasponu od 20 do 40 m. Veliki broj analiziranih tipova (preko 75) pokazuje rasprostranjenost ove grupe ophodnih brodova danas u svijetu, kao i raznovrsnost primijenjenih rješenja proizašlu iz različitih projektnih zahtjeva svakog pojedinog naručitelja. Prikupljeni podaci o svim obalnim ophodnim obalnim brodovima su prikladno obrañeni, a pri obradi prikupljenih podataka naglasak je stavljen na značajke otpora i propulzije u ovisnosti o protežnostima trupa, jer su one prepoznate kao parametri na koje se ima najveća sloboda utjecaja pri nastanku projekta OOB-a prema zahtjevima iz prethodnog taktičko-tehničkog zahtjeva. Prihvaćen je model po kojem se prvo pomoću usporedbe deklariranih hidrodinamičkih značajki odrede povoljna projektna rješenja u željenom području brzina, prepoznaju značajke tako odabranih formi, a zatim se meñu tim brodovima izdvoje oni čija koncepcija uporabe i iz nje proizlazeće zadaće odgovaraju onima predviñenima taktičko-tehničkim zahtjevima. Prostorne i smještajne značajke i zavisnosti tako odabranih brodova predstavljaju dobru osnovu za razvoj novog projekta. Kako bi se mogla procijeniti povoljnost odreñenog rješenja s pogonsko/propulzijskog stajališta, bilo je potrebno uvesti i neke izvedene pokazatelje, osim onih opće poznatih. Brzina broda promatrana je u relativnim omjerima, preko Froudovog duljinskog (FnL) i volumetrijskog (FnV) broja. Za izračun L/B omjera korištena je duljina preko svega, tako da izračunati omjeri i iz njih izvedene veličine nisu precizni i ne mogu se izravno koristiti, ali zadovoljavaju kao relativni pokazatelji pri usporedbi brodova, obzirom da su svi brodovi standardnih oblika (tj. omjer izmeñu ukupne duljine u odnosu na duljinu na vodnoj liniji je dovoljno konstantan). Za točan izračun potrebni podaci o duljini i širini vodne linije, pri razmatranoj istisnini, nisu bili dostupni u najvećem broju slučajeva. Jednako je bilo i za sve istisnine, osim pune, te je ona korištena u obradi. Podaci o gazu pokazali su se vrlo neujednačeni i nepouzdani, prvenstveno stoga što se u većini literature ne navodi da li se radi o gazu trupa, ili o maksimalnom gazu preko privjesaka, a obje se veličine pojavljuju kao podaci. Rezultati obrade pokazali su da se u velikom broju slučajeva radi o maksimalnom gazu, koji za provedene analize nema nikakvu vrijednost, tako da su tako dobiveni dijagrami neupotrebljivi. Obradom se potvrdila i nepouzdanosti nekih prikupljenih podataka, pogotovo onih o deklariranoj istisnini i brzini broda. Ponegdje je uočeno i odstupanje deklarirane snage od realnih vrijednosti prema podacima iz kataloga za konkretne pogonske strojeve. Sve 3

4 XX Symposium SORTA2012 Izbor propulzijskog sustava navedeno rezultiralo je velikim rasipanjem izračunatih vrijednosti, i to najviše upravo unutar najzanimljivijeg područja brzina od 25 čv do 30 čv. Razlog je takoñer i u tome da se najveći broj brodova nalazi u tom području, a velika je i raznovrsnost uporabljenih formi, što kod manjih veličina brodova (20 m do 30 m) ima vrlo veliki utjecaj. Parametar za usporedbu koji se pokazao kao dovoljno dobar je odnos ugrañene snage i istisnine broda PB/ (bkw/t), dok su razmatrani i drugi o snazi ovisni koeficijenti i to: ugrañena snaga po toni istisnine i po čvoru brzine - PB/(v ), kao i isti koeficijent, ali uz kvadrat brzine - PB/(v2 ). Posljednji koeficijent bolje fizikalno predstavlja veliki utjecaj koji brzina plovidbe ima na otpor broda, te se u odreñenom smislu može promatrati kao koeficijent (pokazatelj) povoljnosti forme što je koeficijent niži, to je forma povoljnija za danu brzinu. Navedeno vrijedi za sve o snazi ovisne koeficijente. Primjer dijagrama sa ovisnostima PB/(v ) FnL i PB/(v ) - L/B prikazani su na slikama 1 i 2: Fig. 1 PB/(v ) FnL Slika 1. PB/(v ) FnL Fig. 2 PB/(v ) - L/B Slika 2. PB/(v ) - L/B Kod ovih dijagrama se može primijetiti naznaka trenda, no takoñer se pokazuje veliko rasipanje Koncepcije pogona i propulzije na postojećim OOB-ima Na obalnim ophodnim brodovima koristi se nekoliko koncepcija pogonskih postrojenja. Ove koncepcije se mogu podijeliti u dvije osnovne grupe: klasični i kombinirani pogoni. Klasični pogoni podrazumijevaju konfiguraciju koja se sastoji od jedne ili više, neovisnih i potpuno odvojenih, pogonskih grupa. Pojedina pogonska grupa se sastoji od glavnog pogonskog stroja (diesel motor ili plinska turbina) koji preko reduktora pogoni propulzor (brodski vijak ili vodomlazni propulzor) kako je na jednom primjeru prikazano na slici 3. Kombinirani pogoni koriste istovrsne ili raznovrsne pogonske strojeve koji u različitim kombinacijama preko dvoulaznih reduktora dobavljaju snagu propulzorima. Zbog visoke nabavne cijene takvih postrojenja oni su u samom početku isključeni kao opcija. Za obalne ophodne brodove, najčešće se koristi klasična koncepcija pogona koja obuhvaća 2 diesel motora i 2 vijka s konstantnim ili upravljivim usponom (te vrlo rijetko polu-uronjivi vijci). Usporedne tablice su izrañene temeljem dostupnih podataka iz publikacije Jane's Fighting Ships, te u mnogim situacijama nije bilo moguće točno utvrditi da li je riječ o FP ili CP vijcima. Klasična koncepcija se u predočenoj analizi pojavljuje 50 puta što predstavlja ~65% obrañenih brodova. Meñu njima se nalaze i tri broda (~4% obrañenih brodova) na kojima se koriste polu-uronjivi vijci u kombinaciji sa zakretnim polu-osovinama. Dosta često se upotrebljava i klasična koncepcija s 2 diesel motora i 2 vodomlazna propulzora (~9% obrañenih brodova). 4

5 Izbor propulzijskog sustava XX Symposium SORTA2012 Pojavljuje se i konfiguracija s 3 diesel motora i 3 vijka (~13% obrañenih brodova) i konfiguracija s 3 diesel motora, 2 vijka i 1 vodomlaznim propulzorom koja je ugrañena na ~9% obrañenih brodova. Fig. 3Triple-engine classic propulsion Slika 3. Klasični pogon s tri motora Pogonski strojevi sa svojim pripadnim reduktorima mogu biti smješteni u jednoj strojarnici, ili u dvije ili više odvojenih strojarnica. Time se postiže, ne samo funkcionalna redundantnost (sposobnost broda da nastavi plovidbu u slučaju otkazivanja funkcije jedne ili više pogonskih grupa) već i prostorna redundantnost (sposobnost broda da nastavi plovidbu u slučaju naplavljivanja jedne ili više strojarnica). Uobičajen broj pogonskih strojeva kod klasičnog pogona je 2 ili 3, pri čemu upotreba 3 stroja pruža najveću fleksibilnost postrojenja ali je i cijena takvog pogona znatno viša. Iz navedenih podataka, sasvim je jasno da je klasično rješenje s dva motora/dva vijka najatraktivnije za OOB, te nudi najpovoljniji odnos cijene i radnih karakteristika. U posebnim slučajevima, kada se kao posebni projektni zahtjev pojavljuje visoka redundantnost pogonskog sustava, te se očekuju vrlo različiti režimi plovidbe (loitering, niske brzine, ophodne brzine, vršna brzine), ostale pogonske konfiguracije se pojavljuju kao korisno rješenje, iako cijena takvih pogona bitno odskače od klasičnih 2+2. Važna prednost navedenog klasičnog pogona 2+2 je takoñer smanjivanje volumena strojarnice (ili strojarnica), jer je broj pogonskih strojeva i reduktora smanjen. Kod izbora propulzora najčešće se razlozi za primjenu brodskih vijaka svode na povoljnu nabavnu cijenu u odnosu na npr. vodomlazne propulzore. Pri tome značajnu prednost ima vijak fiksnog uspona. Za sve ophodne brodove, jedan od glavnih kriterija je smanjivanje mogućnosti kvara gdje se vijak fiksnog uspona ponovo nameće kao najbolji izbor. Masa te vrste vijka je takoñer manja u odnosu na vijak upravljivog uspona istog promjera. Svi obrañeni brodovi imaju relativno vitku formu, što uzrokuje pomak strojarnica prema naprijed. Rezultat su i dulji osovinski vodovi, a s obzirom da kod vijka upravljivog uspona osovine u pravilu imaju veći promjer za istu prenesenu snagu, očito je da će im i masa biti veća u usporedbi s postrojenjem koje koristi vijak fiksnog uspona. No unatoč svemu navedenom, ključni kriterij pri odabiru propulzora će biti eksploatacijski scenariji te iz njih proizašli operativni režimi Eksploatacijski scenariji Pažljivijom analizom osnovnih i dopunskih zadaća OOB u miru uočavamo, da se te dvije grupe zadaća odvijaju po principijelno različitim tipovima scenarija kako slijedi: 5

6 XX Symposium SORTA2012 Izbor propulzijskog sustava sve su osnovne zadaće takve naravi, da je potreba za provjerom i eventualnom intervencijom posljedica sumnje ili izvjesnosti da se posada nekog plovila bavi nedopuštenim radnjama, a što je uočeno tijekom obavljanja nadzora nad područjem vanjskog pojasa teritorijalnog mora i Zaštićenog ekološko-ribolovnog pojasa RH, dopunske zadaće predstavljaju sudjelovanje u akcijama čiji su nositelji druga državna tijela, a odvijaju se pretežito na području unutarnjeg pojasa teritorijalnog mora i u priobalju. Moguća su sljedeća dva pristupa obavljanja zadaća koji će utjecati na izbor propulzijskog sustava: stalan neposredan nadzor nad odreñenim područjem putem trajne ophodnje tog područja što daje mogućnost trenutačnog djelovanja protiv prekršitelja, isplovljenje i djelovanje ophodnih brodova samo po pozivu Operativni režimi i profil opterećenja pogonskih motora Prosječni profil opterećenja glavnih diesel motora (GDM) je posljedica mirnodopskih scenarija uporabe OOB, jer se ti brodovi projektiraju i grade za potrebe Obalne straže, dok bi u eventualnom ratu igrali sekundarnu ulogu. Iz postavljenih scenarija je proizašlo da je profil opterećenja GDM u miru dosta niži od onoga u ratu, pa projektirajući OOB za dugogodišnju mirnodopsku službu, može se iz ovog nižeg profila opterećenja polučiti odreñena korist lakši motori za isti moto-resurs, ili veći moto-resurs za isti tip motora. U ratnim uvjetima to pitanje ionako ne bi bilo od nekog značaja, jer da se u tim uvjetima zbog povećanog profila opterećenja i smanji moto-resurs, to obzirom na moguće trajanje rata i na nazočnost velikih ratnih rizika ne bi utjecalo na raspoloživost broda. Osnovni mirnodopski scenarij je nadzor nad odreñenim područjem ophodnjom iz nekog središta djelovanja, uz povremene intervencije protiv plovila u mogućem prekršaju. S obzirom na sve analizirane okolnosti OOB će svoje osnovne zadaće, koje su sve vezane uz taj osnovni scenarij nadzora i uz scenarije intervencija iz nadzora, obavljati tijekom 90% ukupnog vremena provedenog na izvršenju svih svojih zadaća u miru. U cilju provjere doplova broda postavljena je sljedeća slika prosječno korištenih operativnih režima plovidbe i prevaljenih puteva u tim režimima tijekom jedne misije u gore navedenoj službi: plovidba iz baze do središta djelovanja i natrag 148 nm brzinom ophodnje, četiri ophodne plovidbe 560 nm brzinom ophodnje, dvije intervencije iz ophodnje 40 nm najvećom trajnom brzinom a djelomice i vršnom brzinom, jedna intervencija po pozivu 60 nm najvećom trajnom brzinom plus 60 nm brzinom ophodnje. Prosječni profil opterećenja GDM za jednu misiju, zanemarujući pomoćne režime kao što su manevri isplovljenja i pristajanja, prazan hod GDM tijekom intervencije protiv zaustavljenog plovila, te eventualnu plovidbu vrlo malom brzinom pri privoñenju uzapćenog plovila, prema gornjemu iznosi oko: 788 nm brzinom ophodnje, što čini 66 do 53 sati brzinom od 12 do 15 čvorova; što u prosjeku iznosi 60 sati plovidbe sa oko 18% opterećenja GDM, i 100 nm najvećom trajnom brzinom od oko 30 čv u uvjetima službe, s eventualnim kratkotrajnim dizanjem na vršnu brzinu, što čini oko 4 sata plovidbe sa 100% trajnog opterećenja GDM, u što je uračunato i eventualno polusatno maksimalno (pre)opterećenje. 6

7 Izbor propulzijskog sustava XX Symposium SORTA2012 Iz ovoga proizlazi profil opterećenja od oko 7% u maksimalnom trajnom režimu i 93% sa oko 18% opterećenja GDM. Kako se u svakoj misiji ophodne službe u prosjeku ponavlja isti scenarij, to ovaj profil opterećenja GDM vrijedi za svih 90% vremena provedenih na obavljanju osnovnih zadaća OOB. Dakako, ovako niski profil opterećenja je vezan uz relativno mali broj intervencije na poziv i učestalost ophodnih plovidbi od jedne plovidbe na svaka dva do tri dana. Ukoliko bi se išlo na manje ophodnih plovidbi, recimo jedna svaka tri dana, i više intervencija na poziv, recimo tri intervencije iz središta djelovanja po jednoj misiji, onda bi analognim računom došli do profila opterećenja od nekih 85% vremena s opterećenjem GDM od 18% i 15% vremena s opterećenjem GDM od 100%. Profil opterećenja GDM u izvršenju dopunskih zadaća OOB u miru, što iznosi oko 10% ukupnog vremena provedenog na izvršenju mirnodopskih zadaća, mogao bi se procijeniti na 50% vremena s opterećenjem GDM od 50%, i isto toliko vremena s opterećenjem GDM od 100% maksimalne trajne snage. Ukupno uzevši, u izvršenju svih mirnodopskih zadaća za OOB se može očekivati sljedeći profil opterećenja GDM: 14% vremena sa 100% maksimalne trajne snage, uz povremeno podizanje na kratkotrajno vršno opterećenje, 5% vremena sa 50% maksimalne trajne snage, 81% vremena sa prosječno 18% maksimalne trajne snage. Posebni zahtjevi na sustav propulzije proizlaze u prvom redu iz velikog raspona brzina kojima OOB treba biti sposoban ploviti, a koje su definirane kao eksploatacijske brzine broda. Pri tim brzinama moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: glavni diesel motori moraju imati dovoljno nisku specifičnu potrošnju goriva, osim možda pri najmanjoj trajnoj brzini od 6 8 čv, brzina vrtnje GDM i osovinskih vodova mora i pri niskim režimima biti dovoljno velika da bude osigurano dobro podmazivanje i malo habanje motora i osovinskih vodova, područja brzina vrtnje, pri kojima može doći do opasnih stanja (torzijske vibracije, rezonancija s vanjskim uzbudama i sl.), moraju biti dovoljno daleko od brzine vrtnje GDM pri bilo kojoj od eksploatacijskih brzina broda. Mogućnosti ispunjenja ovih uvjeta su detaljnije analizirane te je zaključeno da s vodomlaznom propulzijom nije moguće ispuniti uvjet dobre ekonomičnosti pri dugotrajnim nižim režimima, te je uz nabavnu cijenu to još jedan od razloga da se rješenje propulzije traži u vijcima s krilima promjenjiva uspona Prosudba eksploatacijske norme OOB Uz dobru organizaciju održavanja broda i uvježbavanja posade, OOB bi u operativnoj uporabi trebao u prosjeku provesti deset mjeseci godišnje, od čega barem tri četvrtine na izvršenju svojih osnovnih i dopunskih zadaća i jednu četvrtinu na odmoru i popuni u bazi. U službi nadzora i zaštite iz ophodnje OOB će obzirom na svoju autonomnost obaviti oko 20 misija u trajanju od po deset dana. Tijekom jedne misije brod će biti više od 60 sati u plovidbi, na što treba dodati nekoliko sati pogona na niskim režimima i u praznom hodu (manevriranje, stajanje na mjestu tijekom intervencije protiv zaustavljenog plovila). Ukupno se dakle može uzeti da će glavni motori biti u pogonu oko 1350 sati godišnje samo na izvršenju osnovnih zadaća OOB. Izvršenje dopunskih zadaća, kao što je traganje i spašavanje na moru ili evakuacija stanovništva, može zahtijevati dugotrajne plovidbe, i do 12 sati na dan. Ako računamo s 7

8 XX Symposium SORTA2012 Izbor propulzijskog sustava prosjekom od 8 sati na dan tijekom tri tjedna, dolazimo do nekih 180 pogonskih sati godišnje na izvršenju dopunskih zadaća OOB. Na gornje brojke treba dodati najmanje 50 do 100 pogonskih sati za odlazak broda na popunu goriva ili manje popravke u bazi. Ukupno se dakle eksploatacijska norma u operativnoj uporabi OOB može procijeniti na 1600 do 1700 pogonskih sati godišnje, što je prilično visoka norma, s velikim pogonskim troškovima. U praksi će ta norma iz razumljivih razloga vjerojatno biti manja. 3. Konačni taktičko tehnički zahtjevi 3.1. Općenito Konačni taktičko tehnički zahtjevi proizlaze iz cjelokupne analize obavljene u svim fazama studije. Oni se sastoje od dva dijela: opisa operativnih sposobnosti i taktičko tehničkih značajki. Opis operativnih sposobnosti govori tipu, namjeni i području djelovanja predmetnog broda. Takoñer detaljno opisuje osnovne i dodatne zadaće, kako u miru tako i u ratu. Uz to, definiraju se i osnovni kriteriji za operativnost i sigurnost kao i borbenu otpornost i zamjetljivost. Taktičko tehničke značajke obuhvaćaju: istisninu i glavne dimenzije, posadu i smještaj posade, brzinu, doplov, autonomiju, manevarske sposobnosti, pomorstvenost, propulziju i pogon, sustave i naoružanje. U ovom radu su ukratko prikazani samo oni dijelovi značajki koji imaju upliva na propulzijski sustav Brzina, doplov i autonomnost broda Maksimalna trajna brzina, u uvjetima pokusne plovidbe ne bi trebala biti manja od 28 čv. Pri tome je vremenski ograničena vršna brzina do 30 čv. Vremenski neograničena brzina dugotrajne ophodnje je brzinom 15 čv. Vremenski ograničena (do nekoliko sati) minimalna brzina plovidbe bi trebala biti od 6 do 8 čv. Doplov je definiram udaljenošću od 1000 NM koja se postiže brzinom 15 čv, uz pričuvu goriva od 10%, a autonomnost broda bi trebala iznositi oko deset dana Manevarske sposobnosti Na koncepciju propulzijskog sustava utjecaj će imati zahtjev da brod mora pokazati i dobro držanje kursa, posebno u plovidbi brzinom ophodnje i manjom, te u plovidbi sa samo jednim motorom u radu Propulzijsko-pogonski sustav Propulzijski sustav treba riješiti s dva brzohodna dizelska motora (GDM) lake izvedbe, svaki sa svojim osovinskim vodom i propulzorom, s mogućnošću plovidbe samo s jednim motorom u radu. Sustav treba zadovoljavati sljedeće uvjete: mogućnost dugotrajne, vremenski neograničene plovidbe, bez štete i povećanog habanja, na režimima opterećenja GDM-a koji odgovaraju području brzine ophodnje, uz nisku specifičnu potrošnju goriva, mogućnost povremene, vremenski ograničene plovidbe na najnižim režimima, moto-resurs GDM-a do glavne revizije poželjno , a najmanje pogonskih sati, uz godišnji profil opterećenja od oko 81% vremena eksploatacije na prosječno 18% opterećenja, oko 14% na punom opterećenju, te oko 5% na prosječno 50% opterećenja. S obzirom na analizirane prednosti i mane vijaka s konstantnim i upravljivim usponom, zaključak je da prednost treba dati brodskim vijcima s upravljivim usponom. 8

9 Izbor propulzijskog sustava XX Symposium SORTA2012 U cilju izbjegavanja preniskog režima opterećenja GDM-a pri dugotrajnoj plovidbi u donjem području ophodne brzine, kao opcija razmatrana je i mogućnost odnosno opravdanost projektnog rješenja s tromotornom konfiguracijom propulzijskog sustava. 4. Zaključak Odabir propulzijskog sustava je jedan od najvažnijih zadataka koje treba obaviti prilikom uvoñenje u službu novog obalnog ophodnog broda. Novi tip OOB-a predstavlja značajnu investiciju za RH u pogledu projektiranja i gradnje ali prvenstveno u pogledu troškova eksploatacije. Izrañene su stoga detaljne i opsežne studije koncepcijskih rješenja i izvodljivosti kako bi se odredila struktura optimalnog propulzijskog postrojenja. Analizom različitih opcija propulzijskih postrojenja koje se koriste na sličnim brodovima u svijetu te uzimajući u obzir hrvatske specifičnosti izražene kroz različite projektne parametre, npr. eksploatacijski scenariji i operativni režimi, dobiven je set konačnih taktičko-tehničkih zahtjeva koji je poslužio kao temelj idejnog projekta novog obalnog ophodnog broda. Analizom su obuhvaćeni i mnogi drugi tehnički, tehnološki i ekonomski aspekti koji zbog svoga obima nisu mogli biti prikazani ovim radom, ali su takoñer značajno utjecali na postupak i rezultat odabira. 5. LITERATURA [1] : "Studija koncepcijskih rješenja za obalni ophodni brod i višenamjenski brod" Faza I, II i III, Brodarski institut d.o.o., Zagreb, [2] : "Studija izvodljivosti za nove obalne ophodne brodove" Faza I i II, Brodarski institut d.o.o., Zagreb, [3] JAKOVLJEVIĆ S., GUGIĆ D.: "Doprinos odabiru propulzijskog sustava patrolnih brodova za Jadran", XVI Symposium SORTA2004, Plitvička jezera,