Norge er først - igjen
SMM Hamburg: - Det som er så moro er at Norge er først - igjen. Det sier professor Kourosh Koushan ved SINTEF Ocean, som har vært med på å utvikle verdens første helautomatiske containerskip; ”Yara Birkeland.”
Denne artikkelen er tre år eller eldre.
I sitt interessante foredrag under SMM i Hamburg kom Koushan inn på en rekke ulike aspekter ved autonome ubemannede fartøy. Det er en rekke elementer som er forskjellige, for eksempel i forhold til skrogdesignet til forskjell fra tradisjonelle skip, som det må tas hensyn til ved utviklingen av autonome skip, sier Koushan.
Det forlanges høyere driftssikkerhet
Det forlanges høyere driftssikkerhet og pålitelighet ved autonome ubemannede skip i forhold til et regulært bemannede skip. Det kreves høy grad av stabilitet i skipet og forutsigbar ytelse. Ingen manuelle frivillige hastighetstap i mulig ugunstige sjøtilstander. Skipet krever også mer strukturell styrke i visse deler av fartøyet som er utsatt for flytende hindringer som tømmerstokker og annet skrot som en kaptein vanligvis unngår på et tradisjonelt fartøy. Selvsagt må også sensorer være plassert slik at det oppdages, og allgoritmene være slik at de tar de riktige avgjørelsene for eksempel i forhold til redusert hastighet, som en kaptein ville ha gjort det. Skipets retningsstabilitet er av stor betydning og det er ulike hensyn som må tas til automatisert docking.
Den matematiske kapteinen
Det er blant annet disse allgoritmene eller skipets matematiske vurderingssystem om man vil, som også SINTEF har bidratt til å utvikle. Hva skjer hvis? Hvilke reaksjoner og konsekvenser får gitte scenarioer? ”Den matematiske kapteinen” handler ut fra et forhåndsdefinert verdisett og regelstruktur, uten følelser som sinne, glede og impulsivitet.
Hva er egentlig forskjellene på et autonomt skip i forhold til et tradisjonelt skip?
- Hva er egentlig forskjellen med ubemannede skip? spurte Koushan og gikk selv inn på noen av svarene.
For ubemannede fartøyer, er begrensninger knyttet til menneskelig aktiviteter ombord utelatt. Sjøsykekritiske kriterier må ikke vurderes. Ingen innkvartering og gangways kreves. Mer fleksibilitet for posisjonering av maskiner. Mer fleksibilitet for posisjonering av last. Tradisjonell bro er ikke tilstede. Ingen evakueringsplan nødvendig. Fartøyet kan være stivt i rulle, noe som tillater forskjellig gunstig design for lastekapasitet og fremdrift. For eksempel kan lasten plasseres lenger ned, noe som resulterer i bedre stabilitet.
Store implikasjoner for propellsystemene
Også når det gjelder propellsystemene vil det være store forskjeller på ubemannede autonome skip. Høyere driftssikkerhet og stabilitet er nødvendig. Redundans eller ”kopiproduksjon”med to likeverdige produksjonslinjer, der det andre systemet overtar dersom det ene går ned, må vurderes høyt. Det resulterer i minst to separate fremdriftsystemer, med kraftproduksjon og overføring. Stabil ytelse av propellen er veldig viktig for å holde operasjonen trygg og tillate effektive kontrollalgoritmer. Uregelmessig og ustabil kavitasjon må unngås. Propellerluftsuging (ventilasjon) må unngås. Pulserende avløsning og hvirvler må unngås, fremholder Koushan.
Hvis fartøyet er ubemannet, kan noe større støy og vibrasjonsnivåer tolereres. Dette resulterer i bedre optimalisering mot høyere effektivitet ved å tillate høyere støy og trykkimpulser. For eksempel kan diameteren være større eller bladområdeforholdet lavere. Men det er flere begrensende faktorer, påpekte Koushan: – Eksisterende klassifikasjonsregler, erosjon på grunn av kavitasjon, strukturell vurdering av vibrasjoner, effekt av vibrasjoner på instrumentering og kontrollsystemer, støyforurensning i havet og dens innvirkning på havmiljøet.
Kan frembringe radikale endringer for skipsdesign
- Autonome og ubemannede skip skaper nye muligheter og utfordringer med design som kommer fra spesielle karaktertrekk for ubemannede og autonome fartøy, sier Koushan. Det kan resultere i radikalt forskjellige og nye og optimale skipsdesign. Tradisjonelle skipsdesign er sterkt avhengig av designerens opplevelse og erfaring, men designeren er ikke kjent med de nye designmulighetene for autonome og ubemannede fartøy. Derfor er et automatisert, kunstig og intelligensbasert skipsdesign en optimaliseringsmetode som kan resultere i radikalt nye design, som ikke ville ha vært vurdert av en menneskelig designer alene. Det er også viktig å gjøre optimalisering av hele systemet, vurdere skrog, propell, maskiner og styresystemer, fremholdt Koushan.
