Stijvere scheepsromp met schokabsorberend materiaal

Onderzoekers van de Universidad Politécnica de Madrid hebben een nieuwe technologie ontwikkeld op basis van composietmaterialen en visco-elastische lagen die de weerstand van de romp van hogesnelheid-vaartuigen verhoogt en deze tegelijkertijd veiliger maakt.

Een speedboot die met grote klappen over het water lijkt te vliegen – je hebt ze misschien wel eens voorbij zien gaan tijdens een strandvakantie of in een spannende actiefilm. De schadelijke gevolgen van die klappen kunnen aanzienlijk zijn; zowel voor het vaartuig zelf als voor de passagiers die het vervoert. 

In tegenstelling tot grote vrachtschepen die dóór het water varen en het water daarbij verplaatsen, is er ook een aantal schepen die zich óver het wateroppervlak vaart. Aangezien deze geen water verplaatsen, kunnen deze vaartuigen ook met veel grotere snelheid varen. De speedboot is daar misschien wel het beste voorbeeld van. Naarmate de snelheid toeneemt richt de steven zich echter op uit het water om vervolgens regelmatig terug te klappen op het wateroppervlak. Omdat de waterspiegel zich bij die snelheden gedraagt als een soort muur heeft de romp van het vaartuig het daarbij zwaar te verduren. Dit fenomeen staat ook wel bekend als het klappen van de romp en vormt bij hogesnelheid-vaartuigen een serieus probleem.

Het regelmatig klappen van de romp zorgt voor beschadigingen aan de boot, met name wanneer deze gemaakt zijn van niet-organische vezels (glas, koolstof) en samengestelde polymeren (polyester, vinyl). Deze composietmaterialen zijn weliswaar licht maar ook gevoeliger voor inslag dan bijvoorbeeld de metalen variant ervan. Als gevolg van de klappen op het water wordt het rompmateriaal fragieler en ontstaan miniscule scheurtjes.

Om de constructie van hogesnelheid-vaartuigen te beschermen, ontwikkelden Spaanse onderzoekers een nieuw systeem waarbij dunne visco-elastische lager tussen de lagen tussen het composietmateriaal zijn aangebracht. Hiermee kan energie worden opgevangen en afgevoerd. Die energie komt vrij wanneer de romp van het vaartuigen steeds op het wateroppervlak ‘klapt’. De laag is opgebouwd uit gewone hexagonen van een stijf polymeer die ingepakt zijn in een licht en visco-elastisch materiaal van een speciaal ontwikkelde rubbersoort. Uit onderzoek blijkt dat de reparatiefrequentie van beschadigde scheepsrompen met een factor drie afneemt wanneer de nieuwe technologie wordt toegepast. Het gebruik van het materiaal voor scheepsrompen draagt niet alleen bij aan een langere levensduur maar zorgt ook voor verbetering van de veiligheid van passagiers.  Scheepswerven, scheepeigenaren en classificatiebureaus hebben inmiddels belangstelling getoond voor de geleidelijke introductie van deze nieuwe ontwikkeling.