Apbrīnojami, ka masīvi kruīza kuģi uzreiz nenogrimst okeāna dibenā. Ar visu, sākot no slidotavas un peldbaseiniem līdz basketbola laukumiem, spa, mini centriem un kinoteātriem, kā šie gigantiskie kuģi noturas virs ūdens? Viņi to dara, apvienojot peldspēju, ūdens izspiešanu, materiālus un dizainu.
Kā kruīzu kuģi turas virs ūdens
Kuģi ir paredzēti, lai izspiestu ūdens daudzumu, kas ir līdzvērtīgs to masai. Tajā pašā laikā okeāna spiediens spiež uz augšu pret kuģa korpusu un novērš kuģa masas lejupvērsto spēku. Kuģa lejupejošais spēks apvienojumā ar okeāna augšupvērsto spēku darbojas kopā, lai kuģis uzturētu virs ūdens jeb "peldošs".
Šo pamatideju bieži dēvē par Arhimēda principu. Saskaņā ar šo principu priekšmets peld, ja izspiestā ūdens svars ir vienāds ar objekta svaru. Apkārtējais šķidrums spiež atpakaļ ar spēku, kas vienāds ar izspiestā daudzuma spēku; kad abi ir vienādi, objekts peld.
Šeit ir vēl viens veids, kā to aplūkot. Kad kruīza kuģis sēž ūdenī, tas rada sev vietu, izspiežot ūdeni ārā un lejup. Ūdens reaģē, spiežot uz augšu un cenšoties atņemt vietu, ko aizņem kruīza kuģis. Šo pretējo spēku līdzsvars liek kuģim peldēt.
Papildu faktori, kas atbalsta peldspēju
Papildus peldspējai un pārvietošanai ir vairāki citi faktori, kas palīdz kruīza kuģiem noturēties uz ūdens virsmas.
Materiāli un dizains
Lai panāktu peldspēju, kuģim ir jābūt izgatavotam no viegliem, izturīgiem materiāliem, kas ir blīvāki par ūdeni, piemēram, īpaši izturīga tērauda. Turklāt šie vieglie materiāli ir jāizmanto konstrukcijā, kas ļauj tiem izspiest savu svaru ūdenī, pirms tie iegremdējas. Lielākā daļa šīs konstrukcijas ir ieviesta korpusā, kas ir kuģa korpuss vai korpuss, kas atrodas zem galvenā klāja un izstumj ūdeni no ceļa un ļauj kuģim peldēt.
Gadu izmēģinājumu un kļūdu laikā inženieri ir atklājuši, ka korpusa noapaļošana, platums un dziļums palīdz izkliedēt kuģa svaru visā kuģa korpusā. Lielie kruīza kuģu korpusi ir veidoti kā burts "U". Šis dizains ļauj ūdenim plūst prom no kuģa, izkliedē pretestību, atvieglo vienmērīgu braukšanu un palīdz noturēt kuģi uz pareizā ceļa.
Dubultie korpusi un citi drošības līdzekļi
Nepietiek tikai ar noturēšanos virs ūdens un vienmērīgu braukšanu; kruīza lainera korpusa konstrukcijai ir arī jāaizsargā iekšā esošie cilvēki pret tādiem šķēršļiem kā aisbergi, rifi un smilšu stieņi, kas varētu saplēst kuģa ārējos slāņus. Lai novērstu lielu katastrofu, kuģu būvētāji parasti izmanto īpaši izturīgu tēraudu un papildu piesardzības nolūkos būvē savus kuģus ar dubultkorpusiem (tas nozīmē, ka viens korpuss otrā iekšpusē).
Kruīza kuģiem ir arī starpsienas, kas var palīdzēt tiem noturēties virs ūdens lielu bojājumu gadījumā. Šie ūdensnecaurlaidīgie sadalītāji ir uzstādīti visā kuģa iekšpusē, un tos var aizvērt, lai aizvērtu ūdeni, kas ieplūst caur bojāto korpusu. Ūdens pieplūdes ierobežošana galu galā var novērst kuģa applūšanu un nogrimšanu.
Kā kruīza kuģi paliek stāvus
No 2016. gada lielākais kruīza kuģis pasaulē ir aptuveni 210 pēdas garš, un pat vidējiem kruīza kuģiem joprojām ir iespaidīgs augstums. Tātad, kas viņiem neļauj apgāzties ūdenī? Atbilde atkal ir korpusa dizainā. Pirmkārt, jums ir jāsaprot atšķirība starp kuģa smaguma centru un peldspējas centru.
Peldspējas centra maiņa ir atslēga
Saskaņā ar Engineering Toolbox kuģa smaguma centru (centrālais fokusa punkts gravitācijas virzienam uz leju) nevar mainīt. Šī iemesla dēļ kruīza lainera U-veida korpuss ir konstruēts tā, lai tā peldspējas centrs (centrālais fokuss ūdens spiešanai uz augšu pret korpusu) dabiski mainās, kuģim sasverot no vienas puses uz otru. Šīs peldspējas centra izmaiņas palīdz nospiest kuģi atpakaļ vertikālā stāvoklī.
Centrālās līnijas uzturēšana
Kad kuģis tiek stumts vertikāli, šī grūdiena spēks var dabiski pavirzīt to nedaudz pāri centra līnijai un izraisīt tā sasvēršanos uz otru pusi. To sauc par ripošanu, un tas pasažieriem mēdz saslimt ar jūras slimību. Lai risinātu šo problēmu, kruīza laineri ir aprīkoti ar vairākām funkcijām, kas ierobežo kuģa sasvēršanos, tostarp stabilizējošās spuras zem ūdens un aktīvās balasta vai pretspēriena sistēmas, kas ātri sūknē jūras ūdeni no zem ūdenslīnijas esošajām turēšanas tvertnēm vienā kuģa pusē. kuģis uz otru pusi. Tas novērš jebkādu kuģa noslieci uz sāniem vai "nosaukumu".
Šīs stabilizējošās funkcijas ir tik efektīvas, ka reti kad kruīza pasažieri izjūt kustību no vienas puses uz otru, un ir gandrīz nedzirdēts, ka kruīza kuģi apgāztos, lai gan tie ir tik augsti.
Gluda burāšana
Vērot, kā atklātā jūrā slīd milzīgs okeāna laineris, var būt diezgan aizraujoši. Lai gan kuģa kustība var izskatīties bez piepūles, zem okeāna virsmas noteikti notiek daudz lietu, kas notur kuģi vertikāli un virs ūdens. Padomājiet par to nākamreiz, kad dodaties kruīzā.
