Удивительно, что массивные круизные лайнеры не сразу опускаются на дно океана. Со всем, от ледовых катков и бассейнов до баскетбольных площадок, спа-салонов, мини-торговых центров и кинотеатров на борту, как эти гигантские суда остаются на плаву? Они делают это за счет сочетания плавучести, вытеснения воды, материалов и дизайна.
Как круизные лайнеры остаются на плаву
Корабли спроектированы так, чтобы вытеснять количество воды, эквивалентное их собственной массе. В то же время давление океана воздействует на корпус корабля и противодействует нисходящей силе массы судна. Нисходящая сила корабля в сочетании с восходящей силой океана работают вместе, чтобы держать корабль на плаву или «плавучим».
Статьи по Теме- Тур на круизном лайнере по Тоскане
- Фотографии ночной жизни на круизных лайнерах
- Фотографии круизных лайнеров Carnival
Эту основную идею часто называют Принцип Архимеда . Согласно этому принципу, предмет плавает, когда вес вытесненной воды равен весу предмета. Окружающая жидкость отталкивается с силой, равной вытесненной величине; когда они равны, объект плавает.
Вот еще один способ взглянуть на это. Когда круизный лайнер находится в воде, он освобождает место, вытесняя воду из воды и вниз. Вода в ответ подталкивается вверх и пытается вернуть себе пространство, которое занимает круизный лайнер. Баланс этих противодействующих сил - вот что заставляет корабль плавать.
Дополнительные факторы, поддерживающие плавучесть
Помимо плавучести и водоизмещения, есть несколько других факторов, которые помогают круизным лайнерам оставаться на поверхности воды.
Материалы и дизайн
Для достижения плавучести корабль должен быть сделан из легких и прочных материалов, которые плотнее воды, например из сверхпрочной стали. Кроме того, эти легкие материалы необходимо использовать в конструкции, позволяющей им переносить свой вес в воде перед погружением. Большая часть этой конструкции реализована в корпусе, который представляет собой корпус или оболочку корабля, который находится ниже главной палубы и отталкивает воду с пути и позволяет судну плавать.
За годы проб и ошибок инженеры обнаружили, что округлая, широкая и глубокая форма корпуса помогает распределить вес корабля по корпусу корабля. Корпуса больших круизных лайнеров имеют форму буквы «U». Такая конструкция позволяет воде стекать с судна, рассеивает сопротивление, обеспечивает плавность хода и помогает судну не сбиться с пути.
Двойные корпуса и другие средства безопасности
Просто оставаться на плаву и плавно двигаться по маршруту недостаточно; Конструкция корпуса круизного лайнера также должна защищать людей внутри от препятствий, таких как айсберги, рифы и отмели, которые могут разорвать внешние слои корабля. Чтобы предотвратить крупную катастрофу, судостроители обычно используют сверхпрочную сталь и строят свои корабли с двойными корпусами (то есть один корпус внутри другого) в качестве дополнительной меры предосторожности.
На круизных лайнерах также есть переборки что может помочь им остаться на плаву в случае серьезных повреждений. Эти водонепроницаемые перегородки устанавливаются по всему корпусу корабля и могут быть закрыты для защиты от попадания воды через поврежденный корпус. Ограничение притока воды может в конечном итоге предотвратить затопление и затопление корабля.
Как круизные лайнеры остаются в вертикальном положении
По состоянию на 2016 год самый большой круизный лайнер в мире имеет высоту около 210 футов, и даже средние круизные лайнеры все еще имеют внушительную высоту. Так что же мешает им опрокинуться в воде? Ответ опять же в конструкции корпуса. Во-первых, вы должны понимать разницу между центром тяжести корабля и его центром плавучести.
Смещение центра плавучести - ключ к успеху
В соответствии с Инженерный набор инструментов , центр тяжести корабля (центральная точка фокусировки силы тяжести, направленной вниз) не может быть изменен. По этой причине U-образный корпус круизного лайнера спроектирован таким образом, что его центр плавучести (центральный фокус восходящего давления воды на корпус) естественным образом смещается при наклоне корабля из одной стороны в другую. Это изменение центра плавучести помогает вернуть корабль в вертикальное положение.
Поддержание центральной линии
Когда корабль толкают в вертикальное положение, сила этого толчка может, естественно, немного отклонить его от средней линии и заставить его наклониться в другую сторону. Это называется перекатыванием, и именно от него у пассажиров обычно возникает морская болезнь. Чтобы решить эту проблему, круизные лайнеры оснащены рядом функций, ограничивающих крен судна, включая стабилизирующие плавники под водой и системы активного балласта или противодействия крену, которые быстро перекачивают морскую воду из нижних резервуаров хранения на одной стороне корабль на другую сторону. Это исправляет любой наклон корабля вбок или «крен», который может развиться.
Эти стабилизирующие функции настолько эффективны, что круизные пассажиры редко чувствуют какое-либо движение из стороны в сторону, а круизные лайнеры почти не перевертывают, даже если они такие высокие.
Гладкий парусный спорт
Наблюдение за огромным океанским лайнером, скользящим по открытому морю, может быть весьма захватывающим. Хотя движение корабля может показаться легким, определенно много всего происходит под поверхностью океана, удерживая судно в вертикальном положении и на плаву. Подумайте об этом в следующий раз, когда отправитесь в круиз.
