Nuostabu, kad didžiuliai kruiziniai laivai ne iš karto nugrimzta į vandenyno dugną. Kaip šiems milžiniškiems laivams išlikti vandenyje, kai yra viskas – nuo čiuožyklų ir baseinų iki krepšinio aikštelių, SPA, nedidelių prekybos centrų ir kino teatrų? Jie tai daro derindami plūdrumą, vandens išstūmimą, medžiagas ir dizainą.
Kaip kruiziniai laivai išsilaiko
Laivai sukurti taip, kad išstumtų vandens kiekį, atitinkantį jų pačių masę. Tuo pačiu metu vandenyno slėgis spaudžia laivo korpusą ir atsveria laivo masės jėgą žemyn. Laivo žemyn nukreipta jėga kartu su vandenyno jėga veikia kartu, kad laivas išliktų plūduriuojantis arba „plūduriuotų“.
Ši pagrindinė idėja dažnai vadinama Archimedo principu. Pagal šį principą daiktas plūduriuoja, kai išstumto vandens svoris yra lygus daikto svoriui. Aplinkinis skystis stumia atgal jėga, lygia išstumtam kiekiui; kai abu yra lygūs, objektas plūduriuoja.
Štai dar vienas būdas pažvelgti į tai. Kai kruizinis laivas sėdi vandenyje, jis pasidaro vietos sau, išstumdamas vandenį žemyn ir žemyn. Vanduo reaguoja stumdamas aukštyn ir bandydamas atimti vietą, kurią užima kruizinis laivas. Šių priešingų jėgų pusiausvyra priverčia laivą plūduriuoti.
Papildomi veiksniai, kurie palaiko plūdrumą
Be plūdrumo ir poslinkio, yra keletas kitų veiksnių, padedančių kruiziniams laivams išlikti vandens paviršiuje.
Medžiagos ir dizainas
Norint pasiekti plūdrumą, laivas turi būti pagamintas iš lengvų, tvirtų medžiagų, tankesnių už vandenį, pavyzdžiui, ypač tvirto plieno. Be to, šios lengvos medžiagos turi būti naudojamos taip, kad jos galėtų išstumti savo svorį vandenyje prieš panardinant. Didžioji dalis šios konstrukcijos yra įgyvendinta korpuse, kuris yra laivo korpusas arba korpusas, kuris yra žemiau pagrindinio denio ir išstumia vandenį iš kelio ir leidžia laivui plūduriuoti.
Per daugelį metų trukusių bandymų ir klaidų, inžinieriai pastebėjo, kad korpusas suapvalintas, platus ir gilus padeda paskirstyti laivo svorį visame laivo korpuse. Dideli kruizinių laivų korpusai yra raidės „U“formos. Ši konstrukcija leidžia vandeniui nutekėti nuo laivo, išsklaido pasipriešinimą, palengvina sklandų važiavimą ir padeda išlaikyti laivą kelyje.
Dvigubi korpusai ir kitos saugos funkcijos
Neužtenka vien išlikti vandens paviršiuje ir sklandžiai važiuoti; Kruizinio lainerio korpuso konstrukcija taip pat turi apsaugoti viduje esančius žmones nuo kliūčių, tokių kaip ledkalniai, rifai ir smėlio juostos, kurios gali išardyti išorinius laivo sluoksnius. Siekdami išvengti didelės katastrofos, laivų statytojai paprastai naudoja ypač tvirtą plieną ir kaip papildomą atsargumo priemonę stato laivus su dvigubais korpusais (tai reiškia, kad vienas korpusas kito viduje).
Kruiziniai laivai taip pat turi pertvaras, kurios gali padėti jiems išlikti vandens paviršiuje didelės žalos atveju. Šie vandeniui nepralaidūs skirstytuvai montuojami visame laivo viduje ir gali būti uždaryti, kad būtų užsandarintas vanduo, besiveržiantis per pažeistą korpusą. Apribojus vandens pritekėjimą laivas gali būti apsaugotas nuo potvynių ir nuskendusių.
Kaip kruiziniai laivai išlieka vertikaliai
Nuo 2016 m. didžiausias kruizinis laivas pasaulyje yra apie 210 pėdų aukščio ir net vidutiniai kruiziniai laivai vis dar turi įspūdingą aukštį. Taigi, kas neleidžia jiems apvirsti vandenyje? Atsakymas vėlgi yra korpuso konstrukcijoje. Pirmiausia turite suprasti skirtumą tarp laivo svorio centro ir jo plūdrumo centro.
Svarbiausia yra plūdrumo centro perjungimas
Remiantis Engineering Toolbox, laivo svorio centro (centrinio fokusavimo taško gravitacijos stūmimui žemyn) pakeisti negalima. Dėl šios priežasties kruizinio lainerio U formos korpusas suprojektuotas taip, kad jo plūdrumo centras (centrinis vandens stūmimo į korpusą židinys) natūraliai pasislenka laivui pasvirus iš vieno borto į kitą. Šis plūdrumo centro pasikeitimas padeda nustumti laivą atgal į vertikalią padėtį.
Centrinės linijos išlaikymas
Kai laivas stumiamas vertikaliai, to stūmimo jėga gali natūraliai pasukti jį šiek tiek už vidurio linijos ir pakrypti į kitą pusę. Tai vadinama riedėjimu, ir dėl to keleiviai gali sirgti jūra. Siekiant išspręsti šią problemą, kruiziniuose laineriuose yra daug funkcijų, kurios riboja laivo riedėjimą, įskaitant stabilizuojančius pelekus po vandeniu ir aktyvias balastines arba apsaugos nuo pasvirimo sistemas, kurios greitai pumpuoja jūros vandenį iš vienoje laivo pusėje esančių rezervuarų, esančių žemiau vandens linijos. laivas į kitą pusę. Tai ištaiso bet kokį laivo posvyrį į šoną arba „sąrašą“.
Šios stabilizavimo funkcijos yra tokios veiksmingos, kad retai kada kruizinio laivo keleiviai pajunta bet kokį judėjimą iš vienos pusės į kitą, ir beveik negirdėta, kad kruiziniai laivai apsiverstų, nors jie yra tokie aukšti.
Smooth Sailing
Stebėti atviroje jūroje sklandantį didžiulį vandenyno lainerį gali būti labai jaudinanti. Nors laivo judėjimas gali atrodyti be vargo, po vandenyno paviršiumi tikrai daug kas vyksta, kad laivas stovėtų vertikaliai ir plūduriuotų. Pagalvokite apie tai kitą kartą, kai vyksite į kruizą.
