Statki towarowe „spojrzą” w przyszłość. Pomoże im proste równanie matematyczne

W latach 2017-2019 rocznie za burty statków towarowych wypadało średnio 779 kontenerów. W 2020 wskaźnik ten wyniósł 3000, a od początku tego roku statki utraciły około 1000 kontenerów. W zwalczaniu tego zjawiska ma pomóc matematyka.

Z potencjalnym przełomem przybywają naukowcy z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii, którzy są w stanie przewidzieć wysokość i kierunek nadchodzących fal bez konieczności polegania na drogim i zawodnym sprzęcie radarowym. Jak na razie taka metoda jest testowana w kontrolowanych warunkach, lecz wkrótce mogłaby zostać sprawdzona na otwartym morzu.

Czytaj też: Oceany rozświetla bioluminescencja, a satelity ukazują to zjawisko z kosmosu

Na czele zespołu badawczego stanął Zhengru Ren. Jako że fale zawierają informacje na temat wysokości i głębokości falowania, kapitanowie statków mogą z nich korzystać do planowania rejsów. Na łamach Marine Structures ukazał się artykuł poświęcony metodzie analizy tych fal w celu przewidywania, jak będzie zachowywać się morze. W tym celu naukowcy traktują statki towarowe niczym boje, które służą do „wyczuwania” ruchów wody.

Statki towarowe mają rosnący problem z wypadaniem ładunków za burty

Ren i jego współpracownicy wykorzystali jednak pewien element, którego wcześniej nie brano pod uwagę: asymetryczną geometrię statków. W ten sposób powstało równanie przydatne przed rozpoczęciem rejsu, określane mianem RAO. Jak tłumaczy naukowiec, rzeczone równanie liniowe jest stosunkowo proste: y = ax. Wartość „x” to spektrum fal, natomiast „a” zależy od RAO. Z kolei „y” oznacza ruch statku.

Czytaj też: Wiecie, że dzięki matematyce można uratować wiele osób na morzach?

Ogólna metoda, bez nowinek wprowadzonych zespół z Norwegii, jest stosowana od lat 80. ubiegłego wieku. Teraz naukowcy zmodyfikowali ją jednak wykorzystując koncepcję płatów Béziera, które są stosowane w modelowaniu geometrycznym. Poprzednie techniki przewidywania opierały się na trzech punktach – w tym przypadku „można ich wykorzystać tyle, ile potrzeba”. W ten sposób naukowcy mogli dokładniej przewidywać między innymi wysokość fal. Znając dokładne parametry geometryczne statku, można wykonać obliczenia – zarówno przed rozpoczęciem rejsu, jak i w fazie projektowania statku.