Tulostettava versio

Ari Niemelä, Risto Kuusjärvi ja Juhani Sirén palkittiin maailman suurimman Oasis of the Seas -risteilijän runkorakenteen suunnittelusta. TEKin ja TFiFin myöntämän palkinnon arvo on 25 000 euroa.

Diplomi-isinöörit Ari Niemelä (47), Risto Kuusjärvi (56) ja insinööri Juhani Sirén onnistuivat säätämään maailman suurimmasta loistoristeilijästä niin mukavan, että luksukseen tottunut matkustaja voi vain nauttia. Värähtelyä mittaava DNV-comfort-luokka on 1. Itse asiassa mittari näyttää niin pientä värinälukemaa, että alus pysyisi hyvin ykkösluokassa, vaikka runko tärisisi kolminkertaisesti.

Erityisenä haasteena STX:n Turun telakalla rakennetussa Oasiksessa oli aaltojen suurelle alukselle aiheuttaman matalataajuisen värähtelyn hallinta.

– Suomalaisessa laivanrakennuksessa potkurin ja koneiston aiheuttama värähtely saadaan kuriin jo varsin hyvin isoissakin aluksissa. Sen sijaan aaltojen herättämä värinä on haaste jopa kokeneellekin luokitusinsinöörille, Niemelä kertoo.

Oasiksessa vaatimuksia kasvatti se, että kyseessä on Karibialla seilaava viihdekeskuksen kaltainen loistoristeilijä, josta haluttiin supermukava.

Värähtelynäytteitä kerättiin Oasiksen koeajoissa 50 anturista 256 kappaletta per sekunti useita päiviä kestävän testiristeilyn aikana.

– Laskelmat ja laiturilla tehty tärytyskoe viittasivat siihen, että laivasta tulee hyvä, mutta lopullinen totuus selvisi koeristeilyllä: tulokset osoittautuivat loistaviksi, Niemelä kertoo.

Testiajon jälkeen tilaajan, amerikkalaisen Royal Caribbean -varustamon varatoimitusjohtaja Harri Kulovaara kiittelikin työryhmää kädestä pitäen huipputason työstä.

Luokitusinsinöörin unelmatyö

– Oasiksen kaltainen projekti on parasta mitä luokitusinsinöörin eteen voi tulla. Se ei ollut rutiinia. Se oli jotain ihan muuta, Niemelä sanoo.

Laivaa visioi toistakymmentä yhdysvaltalaista ja englantilaista arkkitehtitoimistoa. Osa heistä oli tottunut rakentamaan vain maalle, joten yhteisymmärryksen hakeminen vaati aikaa ja vaivaa.

– Arkkitehtisuunnittelun sovittaminen runkorakenteisiin on aina taistelua, mutta lopputulokseen olemme kaikki tyytyväisiä, Niemelä kuittaa ja luettelee laivan arkkitehtuurin asettamia haasteita.

Alus on maailman suurin. Oasis of the Seas on noin neljä kertaa Silja Europan kokoinen. Sen runko on halkaistu; kahden hotellitornin väliin jää avoin keskuspuisto ja sen alle promenadi.

Hyttien 2 000 parvekeaukkoa haluttiin sijoittaa laivapalkin jännityksiä kantaviin pitkittäislaipioihin. Lisäksi piti saada suuria avoimia tiloja: 3 100 hengen ruokasali ja Kansallisoopperan kokoinen teatteri. Ja keulan aurinkokannelle tarvittiin 150 tonnia lasikatteita tuulensuojaksi.

Oasiksen 47 metriä leveään runkoon haluttiin myös laajat ulkorakenteet. Leveimmillään kansi onkin 66-metrinen.

– Uloke on laivassa aina värähtelyriski. Oasiksessa ulokkeiden tukirakenteet piti myös piilottaa. Niinpä esimerkiksi näköalaravintolan tukilaipiot piilotettiin kattoon ja voima keskitettiin muutamiin pilareihin, Niemelä selvittää.

Laivaevoluution huipulle

Laivan suunnittelutyö aloitettiin vuonna 2003, eli noin kolme vuotta ennen laivakauppaa. Lujuus- ja turvallisuusratkaisuja kehitettiin jo tätä ennen Tekesin ja EU:n rahoittamissa tutkimushankkeissa.

Referenssilaivaksi valittiin kymmenen vuotta sitten samalla telakalla rakennettu Voyager of the Seas, sillä sen värähtelykäyttäytyminen tunnettiin perin pohjin.

Oasiksen lujuuslaskelmia ja suunnitteluongelmia ratkottiin poikkeuksellisen laajan Finite Element Method FEM -laskennan avulla. Uutena menetelmänä laivaan sovellettiin epälineaaristen aaltokuormien aikatason laskentaa yhteistyössä VTT:n kanssa.

Kaikkien toiveiden täyttämiseksi sekä laivan koon ja poikkeuksellisen runkorakenteen takia kehitettiin myös täysin uusi laskentamenetelmä matalataajuisten värähtelyvasteiden ennustamiseksi.

– Matalataajuisen värähtelyn eli huljuntariskin hallinta on oleellista, värähtelypuolen laskennasta vastannut Risto Kuusjärvi painottaa.

– Jos siinä olisi tehty virheitä, se olisi ollut valmiissa laivassa korjaamaton paikka. Yöunet eivät menneet, mutta kieltämättä välillä vastuu painoi melkoisesti, Kuusjärvi myöntää.

Huljuntariskin hallinnassa onnistuttiin: täyden mittakaavan värähtelymittauksissa Oasis on osoittautunut edeltäjiään paremmaksi.

Mainetta ja kunniaa

Hyvään tulokseen pääsemistä auttoi se, että DNV-luokituslaitoksen ja varustamon kanssa on tehty yhdessä töitä pitkään. Yhteistyötä tilaajan kanssa helpotti sekin, että Royal Caribbean -varustamon tekninen henkilöstö on pitkälti suomalaista.

Niemelän ryhmä oli mukana jo laivan konseptisuunnittelussa, mutta erityisesti rungon perussuunnittelu, lujuus- ja värähtelylaskelmat sisältävä luokitussuunnittelu työllisti ryhmää.

– Kun luokituslaitos DNV oli hyväksynyt kuvat, tehtiin rungon työpiirustukset. Normilaivaa rakennettaessa luokitussuunnittelija on tässä vaiheessa jo uusissa töissä, mutta Oasiksen tapauksessa olimme mukana loppuun saakka. Muun muassa muutostyöt, tuotannon tuki ja värähtelykokeet työllistivät, Niemelä kertoo.

Hän muistuttaa, että kunnia kuuluu monelle muullekin.

– Rungon perusuunnitteluun liittyvää työtä tehtiin kymmenessä suunnittelutoimistossa ja tutkimuslaitoksessa. Erityiskiitos kuluu telakan luokitusryhmälle, joka teki aivan fantastista työtä, Niemelä kiittää.

Kaiken kaikkiaan suunnittelussa oli yhtä aikaa kiinni jopa tuhat insinööriä.

– Tällaisten verkostojen hallinta on vaativaa. Maapuolella isot verkostoprojektit ovatkin olleet viime aikoina vaikeuksissa.

Miljardiprojekti aikataulussa

STX Finland Oy on pokannut laivasta palkintoja. Oasis of the Seas -risteilijän suunnittelu ja rakentaminen voitti laatuinnovaatiokilpailun, ja uudenlaisesta risteilylaivakonseptista yritys sai ShipPax-palkinnon.

Niemelä, Kuusjärvi ja Sirén ovat hyvillään Suomalainen Insinöörityö 2010 -palkinnosta, joka on henkilökohtainen tunnustus osaamisesta ja onnistumisesta.

Kolmikon taitoja on kartuttanut vuosien työ.

– Jussilla ja Ristolla on 30 vuoden kokemus. Minä olen tehnyt näitä töitä vuodesta 1990. Tätä tehdään vankalla ammattitaidolla ja kokemuksesta syntyvällä intuitiolla, ryhmää vetänyt Niemelä sanoo.

Johtaja Juhani Pitkänen Royal Caribbean -varustamosta antaa kolmikolle myös täyden tunnustuksen.

– Miljardien projekti toteutettiin täysin aikataulussa ilman virheitä. Nämä teräsmiehet ovat tehneet maailmanluokan työn!