ING3303 Marinefartøy, flyteevne og konstruksjon

Emnekode: 
ING3303
Kursnavn på engelsk: 
Naval Vessels, Buoyancy and Construction
Studieprogram: 
Bachelor i militære studier - Lederskap med fordypning i maskinfag
Credits: 
7,5
Studienivå: 
Syklus 1
Undervisningssemester: 
2022 Høst
Eksamenssemester: 
2022 Høst
Emneansvarlig: 
Gisle Strand
Om emnet

Emnet skal gi nødvendig skipsteknisk kunnskap til å betjene, vedlikeholde og føre tilsyn med fartøyer i rollen som maskin- og havarioffiser i Marinen. Det skal danne et godt faglig grunnlag for bacheloroppgaven og videre studier.

Emnet har følgende faglige innhold: Skipets geometri og hydrostatikk: Framstilling av linjetegning, beregning av hydrostatiske størrelser og koeffisienter, Kurveblad / hydrostatiske tabeller, Bonjean-kurver, lastemerker, Undervannsbåters hydrostatikk, stabilitet, trim og likevektspolygoner. 

Intakt og skade stabilitet, overflatefartøyer: Tverr- og langskips stabilitet. Lasting, lossing, krengeprøve, vektregnskap, Effekt av fri væskeoverflate og skade til sjø, Stabilitet ved dokking/grunnstøting, Framstilling av GZ kurver fra linjetegning, Dynamisk stabilitet. Militære krav til intakt og skadestabilitet. Havarikontroll. Regler for krigsfartøy. Sjøfartsdirektoratets og klasseselskaps regelverk for handelsfartøy. Gjeldende IMO-konvensjoner (SOLAS, MARPOL og Lastelinje). 

Styrke, struktur og skrogvedlikehold: Oppbygging av skrogstrukturer, tegningsgrunnlaget for bygging av skroget. Materialvalg, Globale og lokale laster på skroget. Belastninger på skrogbjelken i stille vann og for designsjø. Skjærkraft-, moment-, og defleksjonsdiagrammer, Spenningsanalyse av tverrsnitt ved midtstasjonen, Knekning av søyler og platefelt, Sjokklaster og skipets respons, Periodisk besiktigelse og vedlikehold av skroget., Regler/standarder for bygging av krigsfartøy, Sjøfartsdirektoratets forskrifter og klasseselskaps regelverk for handelsfartøy, klassesystematikk. Internasjonale regelverk, IMO og SOLAS. 

Motstand og framdrift: Motstandskomponenter. Metoder for beregning av slepemotstand og slepeeffekt. Modellforsøk i slepetank med tilhørende fullskala prøvedata. Propell og vannjet-teori . Bestemmelse av en propells hoveddimensjoner, propulsjonsvirkningsgrad, kavitasjonsproblematikk, herunder støy fra propulsorer og skrog. Forsøk i kavitasjonstunnel. Dimensjonering av motor og propell til gitt skip. Klutsjer og koblinger mellom motor og propell. Utmattingsproblematigkk for propell/ror akslinger. 

Sjøgående egenskaper: Fartøyets bevegelser i sjøgang. Møtefrekvens, Response Amplitude Operator (RAO) og bevegelsesspektre. Vurdering av sjøgående egenskaper. Modellforsøk. Demping av rullebevegelsen, ytelser av ulike anlegg, demonstrasjon av rulldemping. 

Manøvreringsegenskaper: Ror og finner. Utforming av skrog og ror i forhold til manøvreringsevnen, modellforsøk av finne. Manøverprøver og NATO krav. Gruntvannseffekter, simulator og modellforsøk. Prosjektering: Prosjektering av fartøyer - fram til byggekontrakt. Livsløpsbetraktninger., Skipsbyggingsmetoder, arbeidsgang på byggeverksted fra kontraktinngåelse til levering. 

Sjømilitære fartøys konsepter: Fartøystyper aktuelle for Sjøforsvaret og teorien bak disse.

Emnet følger STCW-kode: A-III/1, A-III/2 og STCW-funksjon: Maskineri og kontroll av skipets drift og omsorg for personer om bord på operativt- og ledelsesnivå.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Etter fullført emne kan kadetten:

  • gjøre rede for militære og sivile fartøyskonstruksjoner innen stabilitet, havarikontroll, styrke, skipets effektbehov og dynamiske egenskaper, vedlikehold og tilsyn
  • forklare energikonverteringen til propulsjonslinjen og samspillet mellom skip og framdriftsanlegg
  • gjengi gjeldende militært/sivilt regelverk på området

Ferdigheter

Etter fullført emne kan kadetten:

  • resonnere systematisk og løse problemer knyttet til marinefartøyers stabilitet, styrkemessige forhold, bevegelser og energibehovet til framdrift
  • anvende og gjøre rede for virkningsgradene til fremdriftslinjen for ulike fartøysløsninger
  • dimensjonere en framdriftaksling mht. belastning og utmattingsproblematikk
  • bruke fasiliteter og måleutstyr på laboratoriet, samt framstille og tolke måledata
  • bruke relevant dataverktøy til å analysere grunnleggende og mer avanserte forhold

Generell kompetanse

Etter fullført emne kan kadetten:

  • kommunisere med andre om skip og propulsjon av skip både muntlig, skriftlig og i et formelapparat
  • forklare hvordan ny kunnskap og metode innen området utvikles, og hvilken betydning dette har for ingeniørfaglig praksis
Praktisk organisering og arbeidsformer

Det er vektlagt å bruke eksempler fra tjenesten som illustrasjon av emnet.

  • Gjennomgang av pensum med bruk av spørsmål/diskusjoner
  • Regneøvelser og oppgavegjennomgåelse av elev/lærer
  • Elevframføringer, obligatoriske innleveringer, veiledning og selvstudium
  • Laboratorieøvelser og datasimuleringer
  • Prøver

Emnet koordineres med verkstedopplæringen/seilasperioder og emnene Marint framdriftsmaskineri, Marine turbomaskiner, Maskinkonstruksjon og materilallære samt Maritime maskinerisystemer og overlevelsesevne.

Sensorordning

Sensur gjennomføres i henhold til Forskrift om opptak, studier og eksamen ved Forsvarets høgskole.

Pensum
  • Rawson, E. C., & Tupper, K. J. Basic Ship Theory 1 & 2, (5. utg.). Butterworth & Heinmann, ISBN 0750653965 og -73.
  • Woud, H. K., & Stapersma, D. Design of propulsion and electrical power generation systems. IMarEST, ISBN 1902536479.

Utlevert av faglærer:

  • Manual for programvaren, Paramarine, GRC.
  • Manual for Kongsberg Neptun lastehåndteringssimulator, VLCC-DH.
  • Manual for Autoload  stabilitetsprogram, Nordkapp klassen.
  • Notater og artikler.
  • Kopi av utvalgte kapitler i regelverk, FMA: NRAR,  DNVGL: HSLC-NSC samt IMO (SOLAS, MARPOL og Lastelinjekonvensjonen).
  • Underlag til laboratorie- og dataøvelser.
Obligatorisk arbeidskravAntall arbeidskravPåkrevde arbeidskravFremmøtepliktKommentar
Laboratoriearbeid5-7 alleRequiredLaboratoriearbeid og datasimuleringer på angitte lab.dager
Tester1-2 Not requiredObligatoriske innleveringer og prøver
Obligatoriske arbeidskrav:
Obligatorisk arbeidskrav:Laboratoriearbeid
Antall arbeidskrav:5-7
Påkrevde arbeidskrav: alle
Fremmøteplikt:Required
Kommentar:Laboratoriearbeid og datasimuleringer på angitte lab.dager
Obligatorisk arbeidskrav:Tester
Antall arbeidskrav:1-2
Påkrevde arbeidskrav:
Fremmøteplikt:Not required
Kommentar:Obligatoriske innleveringer og prøver
VurderingsformGrupperingVarighetVarighetstypeKarakterskalaAndelJusterende muntligKommentarHjelpemidler
Skriftlig eksamenIndividuell4TimerA-F70 %Not requiredSkriftlig eksamen i semester 5/6 må bestås. Tegne- og skrivesaker. Godkjent kalkulator. Utlevert materiell til eksamen.
MappevurderingIndividuell SemesterA-F30 %Not requiredMappen består av prøver og obligatoriske innleveringer/laboratorierapporter.Som for eksamen
Vurderinger:
Vurderingsform:Skriftlig eksamen
Gruppering:Individuell
Varighet:4
Varighetstype:Timer
Karakterskala:A-F
Andel:70 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:Skriftlig eksamen i semester 5/6 må bestås.
Hjelpemidler:Tegne- og skrivesaker. Godkjent kalkulator. Utlevert materiell til eksamen.
Vurderingsform:Mappevurdering
Gruppering:Individuell
Varighet:
Varighetstype:Semester
Karakterskala:A-F
Andel:30 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:Mappen består av prøver og obligatoriske innleveringer/laboratorierapporter.
Hjelpemidler:Som for eksamen
Godkjent av: 
Fagråd Sjømilitær Teknologi, 18.04.2018