Για να ταξιδέψουν τα πλοία στην ανοιχτή θάλασσα, πρέπει να υποστηρίξουν ένα τεράστιο φορτίο: το βάρος του πλοίου, μαζί με το πλήρωμα, τις αποσκευές, τα αξεσουάρ και τους επιβάτες. Το μυστικό για το γιατί τα πλοία δεν βυθίζονται είναι ότι το κάνουν με λίγη βοήθεια από τις αρχές της πυκνότητας και της άνωσης.
Είναι ενδιαφέρον ότι τα κρουαζιερόπλοια μπορούν να ζυγίζουν από 65.000 έως 70.000 τόνους. Εκτοπίζουν ισοδύναμη ποσότητα νερού όταν σπρώχνουν προς τα κάτω τον ωκεανό, που στο μεταξύ σπρώχνει και κρατά το πλοίο στην επιφάνεια. Γι' αυτό τα πλοία δεν βυθίζονται.
Αυτός είναι ο λόγος που οι μηχανικοί, όταν μιλούν για το βάρος ενός πλοίου, αναφέρουν το εκτόπισμα, όχι το βάρος. Για να αποφευχθεί η βύθιση, ένα κρουαζιερόπλοιο πρέπει να μετατοπίσει το βάρος του στο νερό πριν βυθιστεί στο νερό. Από τεχνική άποψη, ο σχεδιασμός ενός κρουαζιερόπλοιου που να είναι λιγότερο πυκνό από το νερό από κάτω είναι πιο δύσκολος.
Το να καταλάβετε γιατί τα σιδερένια πλοία δεν βυθίζονται είναι ευκολότερο με το ακόλουθο παράδειγμα: πρέπει να φανταστείτε τη διαφορά ανάμεσα στο να ρίξετε μια μπάλα μπόουλινγκ στο νερό και να προσπαθήσετε να βυθίσετε μια μπάλα παραλίας στο νερό. μπάλα μπόουλινγκ δεν μπορείεκτοπίστε αρκετό νερό πριν βυθιστεί, ώστε να βυθιστεί. Η μπάλα της παραλίας κάνει το αντίθετο και μένει στην επιφάνεια.
Στοιχειώδη φυσική: γιατί το πλοίο δεν βυθίζεται
Οι μηχανικοί βοηθούν τα πλοία να επιτύχουν άνωση επιλέγοντας ελαφριά, ισχυρά υλικά και διασκορπίζοντας το βάρος του πλοίου σε όλο το κύτος. Το κύτος ενός πλοίου κάτω από το κύριο κατάστρωμα είναι συνήθως πολύ φαρδύ και έχει μια βαθιά γραμμή βάσης, ή τον λεγόμενο πυθμένα. Μεγάλα πλοία, όπως φορτηγά, θαλάσσια, μεταφορικά και κρουαζιερόπλοια συνήθως χρησιμοποιούν κύτους εκτόπισης ή κύτους που εκτρέπουν το νερό στο πλάι για να παραμείνουν στην επιφάνεια. Αυτή είναι η όλη απάντηση στο ερώτημα γιατί τα μεταλλικά πλοία δεν βυθίζονται.
Το σχήμα της θήκης είναι το κλειδί της επιτυχίας
Το περίβλημα κίνησης στρογγυλού πυθμένα μοιάζει με ένα μεγάλο ορθογώνιο με στρογγυλεμένες άκρες για να διαλύει την αντίσταση ή τη δύναμη που ασκείται σε ένα κινούμενο αντικείμενο. Οι στρογγυλεμένες άκρες ελαχιστοποιούν τη δύναμη του νερού στο κύτος, επιτρέποντας στα μεγάλα βαριά πλοία να κινούνται ομαλά.
Αν έβγαζες με κάποιο τρόπο ένα κρουαζιερόπλοιο από το νερό και το κοιτούσες μερικές εκατοντάδες μέτρα μακριά, η γάστρα θα έμοιαζε με ένα τεράστιο κεφαλαίο "U" ανάλογα με το μέγεθος της καρίνας. Η καρίνα τρέχει από την πλώρη στην πρύμνη και λειτουργεί ως η ραχοκοκαλιά του πλοίου.
Σχετικά με τις ελλείψεις του κοινού σχήματος σώματος
Όπως όλα όσα συμβαίνουν στη ζωή μας, οι στρογγυλές θήκες έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Σε αντίθεση με ένα σκάφος με V-γάστρα, το οποίοσηκώνει κύματα από το νερό, ο στρογγυλός πυθμένας επιτρέπει στο σκάφος να κινείται ομαλά μέσα στο νερό, καθιστώντας τέτοια οχήματα εξαιρετικά σταθερά και αξιόπλοα. Οι επιβάτες σε αυτά τα πλοία σπάνια βιώνουν λίκνισμα ή πλάγια κίνηση.
Τα σκάφη με στρογγυλό κύτος κινούνται ομαλά, αλλά η αντίσταση στο νερό τα κάνει εξαιρετικά αργά. Μπορούν να κολυμπήσουν γρήγορα μόνο εάν τους προστεθεί κινητήρας υψηλής ισχύος. Ωστόσο, η ανάγκη για σταθερότητα και ομαλότητα υπερτερεί της συνολικής ταχύτητας, καθιστώντας τα κύτη με στρογγυλό πυθμένα κατάλληλα για κρουαζιερόπλοια.
Defender Corps
Αξίζει να σημειωθεί ότι το κύτος του πλοίου δεν είναι μόνο η απάντηση στο ερώτημα γιατί τα πλοία δεν βυθίζονται: το κύτος, μεταξύ άλλων, επιτελεί σταθεροποιητική και προστατευτική λειτουργία. Ύφαλοι, ράβδοι άμμου και παγόβουνα μπορούν να σχίσουν υαλοβάμβακα, σύνθετα υλικά και ακόμη και χάλυβα. Για την αποφυγή καταστροφικών ζημιών, οι ναυπηγοί συνήθως κατασκευάζουν κρουαζιερόπλοια χρησιμοποιώντας χάλυβα βαρέως τύπου και εισάγουν διπλό κύτος ως πρόσθετη προφύλαξη. Το σχέδιο διπλού κελύφους είναι ένα κέλυφος μέσα σε ένα κέλυφος, όπως ένα ελαστικό με εσωτερικό σωλήνα.
Δυστυχώς, τα ατυχήματα δεν μπορούν να αποφευχθούν. Προκειμένου να αποφευχθεί η συντριβή των πλοίων εάν κάτι διεισδύσει στις δύο πρώτες γραμμές άμυνας, τοποθετούνται κάθετα στεγανά διαχωριστικά, γνωστά ως διαφράγματα, σε όλο το εσωτερικό του κύτους. Αυτοί οι διαχωριστές κρατούν τα κατεστραμμένα πλοία στην επιφάνεια σταματώντας το εισερχόμενο νερό σε ειδικά διαμερίσματα, εμποδίζοντας έτσι ολόκληρο το πλοίο να βυθιστεί. Έτσι, όλο το μυστικό του γιατί το πλοίο δεν βυθίζεται ακόμα και όταν έχει υποστεί ζημιά βρίσκεται στον σχεδιασμό του δεξιού κύτους από τους μηχανικούς.
