"Die Anwendung von Simulation im Marineschiffbau"

Virtueller Prototyp Marineschiff – Simulationsanwendungen im Entstehungs- und Nutzungszyklus

Dr.-Ing. Wolfgang M. Sichermann, ThyssenKrupp Marine Systems GmbH, Hamburg

Numerische Simulationen werden heute in nahezu allen Bereichen der technischen und operationellen Auslegung von Marinefahrzeugen sowie bei Ausbildung, Training und Einsatzvorbereitung der Besatzungen eingesetzt. Die von Natur aus anspruchsvollen und rechenzeitintensiven Methoden, bedingt durch die zugrundeliegende Physik, haben sich von klassischen Nachweisverfahren etwa im Bereich der schocksicheren Auslegung oder in hydrodynamischen Fragestellungen zu Entwurfswerkzeugen entwickelt, welche bereits vielfach in frühen Designphasen zur Variantenbetrachtung und Optimierung angewendet werden. Ähnliches gilt für Echtzeit-Bewegungs- und Seegangsvorhersagen, welche im Betrieb für sichere Helikopter- oder Launch and Recovery Operationen eingesetzt werden. Zur Bewertung der Fähigkeiten des Gesamtsystems bedarf es Zusammenführung seiner Teilsysteme auch in der Simulationsumgebung. Dem Vortrag liegt die Idee zugrunde, dass zu jedem Zeitpunkt im Lebenszyklus eines Marineschiffes ein virtueller Prototyp verfügbar ist, mit Hilfe dessen Entwurfs-, Betriebs- und taktische Entscheidungen unterstütz werden. Die Aussagekraft und Interpretationsfähigkeit von Simulationsergebnissen ist stark von der Güte der Eingangsdaten und den angenommenen Randbedingungen abhängig. Diese sind in der frühen Entstehungsphase naturbedingt noch nicht so detailliert und werden über den Lebenszyklus durch Konstruktions-, Erprobungs- und Zustandsdaten geschärft. Die Auseinandersetzung zwischen Hersteller, Beschaffer und Betreiber am virtuellen Prototypen bietet die Chance zu einem frühen gemeinsamen Verständnis des technischen Systems mit seinen Anforderungen, Fähigkeiten und Herausforderungen beim Nachweis jenseits einer abstrakten Spezifikation.