Sisältö

1. Miksi tarvitset vakautusjärjestelmän veneellesi?

2. Erilaiset vakautusjärjestelmät

3. Mikä vakautusjärjestelmä on oikea valinta sinulle?

4. Vakauttajajärjestelmien asennus ja suunnittelu

5. Suositukset ja käytännön hyödyntäminen

6. Mikä on toimivan vakaajajärjestelmän hinta?

7. Miten valita oikea vakautusjärjestelmä veneellesi?

Miksi tarvitset aluksen vakautusjärjestelmän?

Kovat tuulet ja kova meri. Jos sinua on joskus heitelty veneessä ja olet ollut merisairas matkan aikana, tiedät, että tarvitset veneellesi vakautusjärjestelmän. Merisairaus on ehkä pahin, mutta ei ainoa vaikutus, joka aiheutuu keinumisestä/epävakaasta veneestä. Jahdeilla, lautoilla, risteilyaluksilla, työaluksilla, hinaajilla ja avomerialuksilla matkustavat henkilöt ja miehistö toivovat tasaista matkaa hyvällä säällä. Pahimmissa olosuhteissa voi joutua lautasten ja kuppien väliin, jotka lentelevät ympäriinsä voimakkaiden keinumisen vuoksi, laivassa liikkuminen voi olla haastavaa ja turvallisuus on vaarantunut.

Siksi fyysisten haasteiden ratkaisemiseen on panostettu huomattavasti keinumisen vähentämiseen. Keinuminen on merkittävin ongelma kaikista merellä tapahtuvista liikkeistä. Laivojen suunnittelussa tapahtunut tekninen kehitys on jo antanut merenkulun arkkitehdeille mahdollisuuden tutkia aaltoliikkeitä aluksen rungon ympärillä ja laatia paras mahdollinen suunnittelu, jolla voidaan minimoida tällaiset vaikutukset ja varmistaa mukava ja turvallinen matka sekä matkustajille että miehistölle.

Karuissa olosuhteissa toimivissa työaluksissa aktiivinen vakautusjärjestelmä voi ratkaista, tehdäänkö työ turvallisesti vai ei. Vakautettu alus parantaa merimiesten turvallisuutta ja mukavuutta merkittävästi, sillä veneen keinuminen on lähes olematon sekä ajossa että ankkurissa.

Erilaiset vakautusjärjestelmät

Merenkulun vakautusjärjestelmistä on tullut suurta liiketoimintaa. Nykyään voit valita useiden jakelijoiden välillä, jotka käyttävät erilaisia järjestelmiä keinumisen vähentämiseksi. Keinumisliikkeen vakautus voidaan saavuttaa tavanomaisissa aluksissa muuttamalla rungon muotoa. Keinumisamplitudien pienentäminen on mahdollista myös muilla keinoilla. Laajasti ottaen vakautusjärjestelmät luokitellaan kahteen luokkaan:

Passiiviset järjestelmät: Kun erillistä voimanlähdettä tai erityistä ohjausjärjestelmää ei tarvita. Esimerkkejä passiivisista järjestelmistä ovat Bilge-köli, keinumisenestotankit (passiiviset), kiinteät evät ja passiiviset painon liikkuva järjestelmät.

Aktiiviset järjestelmät: Kun vastakkainen keinuminen tuotetaan liikkuvien massojen tai ohjauspintojen avulla, kuten aktiiviset evät, keinumisenestosäiliöt (aktiiviset), aktiivinen liikkuva paino ja gyroskooppi.

Tällä sivulla keskitymme ensisijaisesti aktiivisiin järjestelmiin. Käyttötarkoituksesta ja venetyypistä riippuen on pääasiassa kolme järjestelmää, joista voit valita: aktiiviset säiliöt, gyro-vakaajat ja aktiiviset evävakaajat.

Uutta venettä suunniteltaessa suosittelemme, että tekniikkaa valittaessa mietitään tarkkaan eri vaihtoehtojen edut ja haitat. Aloita kysymällä itseltäsi nämä kysymykset:

• Missä venettä käytetään? Välimerellä, Karibialla, Pohjanmerellä vai olosuhteissa, jotka vaativat aivan muuta tekniikkaa?
• Mikä on veneen pääasiallinen käyttötarkoitus? Käytetäänkö sitä työskentelyyn vaikeissa olosuhteissa, valaiden tarkkailuun, Kreikan saarten kiertämiseen tai kalastukseen Norjan rannikon ulkopuolella?
• Rungon rakenne. Onko runko suunniteltu suurille vai pienille nopeuksille?
• Käyttö. Käytetäänkö alusta pitkien matkojen kulkemiseen tasaisella nopeudella, uisteluveneilyyn vai pääasiassa ankkurissa paikallaan pysymiseen?
• Talousarvio. Mikä on vakautusjärjestelmänhankintasi budjetti?

Lyhyt katsaus aktiivisiin järjestelmiin

Aktiiviset säiliöt

Aktiivisia säiliöitä käytetään pääasiassa suurissa irtolastialuksissa, säiliöaluksissa ja nesteytetyn maakaasun kuljetusaluksissa, koska ne ovat tilaa vieviä ja niiden kokoaminen on kallista. Aktiivisissa rullaavissa säiliöissä veden liikettä ohjataan pumpuilla tai veden pinnan yläpuolella olevan ilmanpaineen avulla. Kun vesi pakotetaan aaltojen voimaa vastaan, se antaa vakautta. Järjestelmän kehittyneisyyden mukaan aktiivisten säiliöstabilisaattoreiden on todettu jättävän 80 prosentin tai sitä suuremman hyötysuhteen liikkeen vakauttamiseen. Tämä järjestelmä vaatii kuitenkin niin paljon tilaa aluksella, että sitä ei voida soveltaa aluksiin, joihin me keskitymme. 

Gyro-vakaajat

Gyro-vakaajat voidaan asentaa pienempiin veneisiin, ja niitä käytetään myös suurissa aluksissa ja laivojen kuljetusaluksissa. Suuressa veneessä saatetaan nähdä tarvetta asentaa useampi kuin yksi gyro-vakaaja. Gyro-vakaajat käyttävät fysikaalisia prekessiolakeja toimiakseen meren liikkeitä vastaan. Prekessio on fysikaalinen ilmiö, joka ilmenee, kun pyörivän kappaleen akseli "heiluu" ulkoisen voiman vaikutuksesta. Kun gyro pyöriessään kallistuu keulaan ja perään veneen pyöriessä, se luo vääntömomentin, joka vetää tyyrpuurin puolella ylöspäin ja paapuurin puolella alaspäin tai päinvastoin. Tämä vähentää kallistumista. Vuonna 1917 valmistunut ensimmäisen maailmansodan kuljetusalus USS Henderson oli ensimmäinen suuri alus, jossa oli gyro-vakaajat. Siinä oli kaksi 25 tonnin painoista ja halkaisijaltaan yhdeksän jalkaa olevaa vauhtipyörää, jotka oli asennettu lähelle aluksen keskiosaa ja joita pyörittivät 75 hevosvoiman vaihtovirtamoottorit 1100 kierroksen minuutissa.

Aktiiviset evät

Aktiiviset evät on asennettu rungon ulkopuolelle. Aluksen vierintäliikkeen havaitseva gyro-anturi lähettää signaalin käyttöjärjestelmään. Tämä saa evät liikkumaan keinumisen vastaiseen suuntaan. Mitä suurempi vene on ja mitä pidempi vipu painopisteen ja evän välillä on, sitä enemmän tehoa se antaa. Aktiiviset evät ovat sitä vahvemmat, mitä suurempi ja leveämpi vene on. Evävakaajat ovat huomattavasti tehokkaampia suuremmilla nopeuksilla, mutta menettävät tehoaan, kun alus kulkee pienimmällä nopeudella. Pienellä nopeudella tai ankkurissa vakautusjärjestelmiin kuuluvat aktiivisesti ohjatut evät. Vuonna 1933 japanilaisessa risteilyaluksessa ensimmäisen kerran evävakauttajia käytettiin laivassa.

Alla olevalla videolla näytetään aktiiviset evät ja niiden vaikutus rungon liikkeisiin 0,5–1 metrin korkuisissa aalloissa nollanopeudella:

Mikä vakautusjärjestelmä on oikea valinta sinulle?

Nämä ovat aktiivisten evien ja gyrovakaajien hyvät ja huonot puolet. Anna mieltymystesi päättää, mikä järjestelmä on paras käyttöösi.

• Ankkurissa nämä kaksi tekniikkaa vaikuttavat samalla tavalla keinumiseen ja heilumiseen. Vaikka evät räpyttelevät (tai uivat), niillä on vähäinen vaikutus veneen liikuttamiseen eteenpäin hyvin kevyissä tuuliolosuhteissa. Tämä aiheuttaa toisinaan jonkin verran melua ankkuriketjusta. Toisaalta gyroskoopit summautuvat erittäin suurella nopeudella kannen alla. Gyroista aiheutuu jonkin verran melusaastetta aluksella.
• Gyro tarvitsee noin 30-45 minuutin käynnistysajan ennen kuin se tuottaa täyden tehon. Evät ovat aktiivisia siitä hetkestä lähtien, kun ne kytketään päälle.
• Koska evät ovat veden alla, tämä tekee niiden korjaamisesta hieman haastavampaa. Tämä tarkoittaa yleensä korjauskustannusten nousua. Gyro sijaitsee turvallisesti rungon sisällä, eikä se ole vaarassa vaurioitua. Kun gyroja on huollettava, saatat kuitenkin joutua, valmistajan rakenteesta riippuen, ottamaan koko gyro-pyörän irti.
• Koska gyro-vakaajat eivät vaadi ulkonevia osia rungosta, ne eivät voi vaurioitua pohjakosketuksesta tai kelluvien roskien osumisesta niihin.
• Evät voivat korjata pieniä tasaisia/staattisia kallistumisia, jotka johtuvat sivutuulesta, epäkeskeisestä painosta tai pitkäjaksoisista kallistumisista, kun ajetaan myötätuuleen. Tämä johtuu niiden luontaisesta kyvystä käyttää tasaista nostovoimaa rungon alla aluksen ollessa liikkeessä. Sen sijaan gyro eivät pysty tuottamaan jatkuvaa voimaa, mikä tarkoittaa, että ne eivät pysty korjaamaan pitkäjaksoista kallistumista.
• Gyro-vakaajalla on tietty voima, joka pysyy samana, nopeudesta riippumatta. Aktiivisen evän voima on nopeuden eksponentiaalinen tulos (V^2), mikä tarkoittaa, että suurilla nopeuksilla voimat ovat hyvin suuria.
• Evät eivät tarvitse paljon tilaa asennukseen. Nykyaikaisissa järjestelmä-aktuaattoreissa on matala rakennuskorkeus, mikä mahdollistaa vaihteen levittämisen ympäri venettä. Gyro-stabilisaattorit tulevat yhtenä isona laatikkona, joka on melko tilaa vaativa.

Jimmy Rogers on kirjoittanut tämän artikkelin, jossa hän esittää yhteenvedon evien ja gyro-vakaajien eduista ja haitoista.  

Fin stabilizers come with the only system that can handle both cruising and "at anchor" use. The "at anchor" stabilization force determines the size of the fins. Larger fins provide higher stabilization force, but also create more drag. This equals higher fuel consumption, an element that is often decisive for most boat owners. Larger fins also mean that the internal components grow in size, making it more difficult to install them in an optimal position. This can result in negative side-effects like causing yaw (steering effects) and sway (side-way movements). Thus, the overall situation often results in a compromise in fin size, meaning most fast boats today do not have the stabilization their owners want.

John Maxey omistaa Fairline Squadron 78 -veneen. Alla olevalla videolla hän kertoo kokemuksistaan Sleipner-vakautumisjärjestelmästä:  

The most advanced fins today have a much better force angle than the older flat fin systems, providing a lot less drag as they also create lift. The improved force angle reduces the unwanted side effects of yaw and sway for installations that are not perfectly situated on the hull. The increased efficiency of these new designs means that smaller fins can achieve the same stabilization force as bigger flat fin systems, while simultaneously reducing the internal component size necessarily.

Vakaajien asennus ja suunnittelu

Suunnittelitpa vakautusjärjestelmän hankkimista uuteen alukseen tai jälkiasennukseen, sinun on syytä olla tietoinen joistakin avaintekijöistä. Ensinnäkin sinun on varmistettava, että runko kattaa vakauttamisen perusvaatimukset, eli sen on oltava valmis ylimääräiseen kuormitukseen ja rasitukseen. Laivanrakentajana sinulla on vapaus suunnitella runko haluamallasi tavalla jäykkyyden ja vierimisen suhteen. Jos alukseen tulee vakautusjärjestelmä, voit suunnitella pehmeämmän rungon. Tavallisesti pehmeämpi runko merkitsee enemmän vierintää. Vakauttajien kanssa kannattaa kuitenkin noudattaa vain vähimmäisvaatimuksia. Näin saat suuremman vapauden ja polttoaineystävällisemmän rungon.

Sleipnerin asennusoppaan avulla on helppo tehdä oikeat mittaukset jo piirustuspöydällä.

Suositukset ja käytännön hyödyntäminen

Sleipnerin Vector-eväät™ parantavat keinumisen vähentämisen tehokkuutta noin 50 prosenttia ankkurissa ja 30 prosenttia ajossa verrattuna litteisiin eviin. Samalla ne vähentävät dramaattisesti aktiivisten evien aiheuttamia ei-toivottuja yaw- ja huojuntaliikkeitä.

Valtavat tehokkuushyödyt ja vähäisemmät sivuvaikutukset tekevät niistä erityisen ihanteelliset nykyaikaisiin, nopeisiin risteilijöihin. Perinteisesti tavalliset evävakaajat eivät ole riittäneet haluttuun keinumisen vähentämiseen aiheuttamatta liikaa sivuvaikutuksia. Tämä pätee erityisesti alle 20-metrisissä kevyissä veneissä. Lyhyempien keinumisaikojen vuoksi niitä on erityisen vaikea vakauttaa. Vector fins™:n ainutlaatuiset edut tekevät niistä ensisijaisen valinnan pienemmille, nopeille veneille, markkinoille, joilla ei aiemmin ollut ihanteellisia kokonaisratkaisuja veneen vakauttamiselle ajossa sekä ankkurissa.

Alla olevalla videolla "Anna J":n kapteeni Richard Kennedy kertoo kokemuksistaan vakautusjärjestelmästä. Useiden tuhansien peräsimen takana vietettyjen tuntien jälkeen hän on nähnyt valon.

Mikä on toimivan vakautusjärjestelmän hinta?

Veneeseen asennettavan vakautusjärjestelmän kustannukset vaihtelevat sen mukaan, onko vene uusi vai käytetty, puhumattakaan veneen rakenneominaisuuksista. Vakautusjärjestelmä maksaa noin 2–4 prosenttia veneen kokonaiskustannuksista. Täydellinen asennus 70 jalan pituiseen uuteen moottorijahtiin maksaa noin 70 000 Englannin puntaa. Aktiivisten evien hintahaarukka on pienempi kuin gyroskooppien. Koska gyrot painavat neljä kertaa enemmän kuin aktiivinen eväjärjestelmä, runkoa on vahvistettava ja luovuttava tilasta kahden tonnin painoiselle gyrokotelolle.

Huomaa, että alle 50-jalkaisiin veneisiin ei yleensä asenneta eviä. Gyro sopivat jopa 30 jalan aluksiin. Molemmat järjestelmät voidaan jälkiasentaa moottorijahtiin, mikä on loistava uutinen ylpeälle veneenomistajalle, joka mieluummin asentaa vakautusjärjestelmän kymmenen vuotta vanhaan rullaavaan veneeseensä kuin ostaa uuden moottorijahdin.

Vakautusjärjestelmien suora hyöty on selvä, kun on kyse mukavuudesta ja turvallisuudesta aluksella. Tämä mahdollistaa aluksen käytön silloin, kun se muuten olisi jäänyt satamaan. Työveneille, vuokraveneille ja muille aluksille, jotka tuottavat tuloja tuntikohtaisesti, vakautusjärjestelmä voi olla järkevä taloudellinen investointi. Jos olet ostamassa tai myymässä venettä käytettynä, on syytä huomata, että vakautus saa paljon huomiota markkinoilla. Huomaamme jo nyt markkinoilla merkittävän edun veneille, joissa on hyvä vakautusjärjestelmä, emmekä näe syytä odottaa tämän muuttuvan tulevaisuudessa.

Sleipnerillä annamme sinulle parhaat neuvot, jotka perustuvat todelliseen käyttötarkoitukseesi ja tarpeeseesi. Meillä on Vector fins™ -tuotteemme, joka tarjoaa erittäin tehokkaan kallistuksenvähennyksen ankkurissa ja ajossa. Sinun on tehtävä joitakin kompromisseja, kun valitset, mihin vakautusjärjestelmään investoit - pyrimme tarjoamaan sinulle parhaan mahdollisen perustan päätöksen tekemistä varten.

Ota yhteyttä johonkin maailmanlaajuisista jälleenmyyjistämme tai pääkonttoriimme saadaksesi lisätietoja.