Laivoja vakauttava gyroskooppi on 1800-luvulla ja 1900-luvun alussa kehitetty tekniikka, jota käytettiin valtamerialusten kallistusliikkeiden vakauttamiseen. Niiden tehtävä on samankaltainen kuin avaruusalusten ohjausmomenttihyrräkeskusten tai reaktiopyörien – ne tuottavat pyörimisvakautta tuottamalla vääntömomenttia. Se menetti suosiotaan tässä sovelluksessa hydrodynaamisille kallistuksenvakaajasiivekkeille kustannusten ja painon pienenemisen vuoksi. Laite on kuitenkin herättänyt 1990-luvulta lähtien uutta kiinnostusta alusten matalan nopeuden kallistuksen vakauttamiseen (Seakeeper, Quick MC2 jne.). Toisin kuin perinteiset evät, gyroskooppi ei ole riippuvainen aluksen etenemisnopeudesta kallistuksenvakautusmomentin luomiseksi, joten sillä voidaan vakauttaa ankkurissa olevia moottorijahteja. Viimeisimmän sukupolven ”nollanopeuden” evästabilisaattorit (CMC, Humphree jne.) voivat kuitenkin vakauttaa jahdit ankkurissa niiden akseliin nähden eksentrisyyden ansiosta.

Kaksi 25 tonnin kallistuksenvakauttavaa gyroskooppia asennetaan vuonna 1917 valmistuneeseen kuljetusalukseen USS Henderson, ensimmäiseen gyroskooppista vakautusta käyttäneeseen suurlaivaan

Vuonna 1917 valmistunut ensimmäisen maailmansodan aikainen kuljetusalus USS Henderson oli ensimmäinen gyroskooppista vakautusta käyttänyt suurlaiva. Siinä oli kaksi 25 tonnin painoista, halkaisijaltaan 2,7 metrin (9 jalkaa) vauhtipyörää, jotka oli asennettu lähelle aluksen keskiosaa ja joita pyörittivät 75 hv:n (56 kW) vaihtovirtamoottorit 1100 rpm:n nopeudella. Gyroskooppien kotelot oli asennettu pystysuoriin laakereihin. Kun komentosillalla oleva pieni anturigyroskooppi havaitsi kallistuksen, servomoottori pyöritti gyroskooppeja pystyakselin ympäri siten, että niiden prekessio vastaisi kallistusta. Testeissä tämä järjestelmä pystyi vähentämään kallistumista kolmeen asteeseen kovimmallakin merellä.

Yksi kuuluisimmista laivoista, jotka käyttivät ensimmäisenä kallistumisenestohyrrää, oli italialainen matkustajalaiva SS Conte di Savoia, joka purjehti ensimmäisen kerran marraskuussa 1932. Siinä oli kolme vauhtipyörää, jotka olivat halkaisijaltaan 13 jalkaa ja painoivat 108 tonnia.

Laivojen hyrrävakaaja toimii tyypillisesti siten, että hyrrävakaaja rajoittaa hyrrävakaajaan kallistusakselin ja sallii sen ”esipreesenssin” joko nousu- tai jyrsintäakselilla. Pyörivän roottorin salliminen aluksen pyöriessä aiheuttaa sen pyörivän roottorin synnyttävän vastakkaisen kallistuksenvakautusmomentin aluksen runkoon kohdistuvien aaltojen synnyttämälle momentille. Sen kyky tehdä tämä tehokkaasti riippuu useista tekijöistä, kuten sen koosta, painosta ja kulmamomentista. Siihen vaikuttaa myös aluksen kallistusjakso. Tehokkaat laiva-asennukset edellyttävät roottoreita, joiden paino on noin 3-5 % aluksen uppoumasta.

Toisin kuin hydrodynaamiset kallistuksenvakaajat, laivan gyroskooppinen vakain voi tuottaa vain rajallisen kallistuksenvakautusmomentin, joka voi ylittyä aallonkorkeuden kasvaessa. Muussa tapauksessa ei ole epätavallista, että valmistaja suosittelee, ettei laitetta käytetä merellä suurissa aallokoissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.