Este uimitor că navele de croazieră masive nu se scufundă instantaneu pe fundul oceanului. Cu totul, de la patinoare și piscine la terenuri de baschet, spa-uri, mini mall-uri și cinematografe la bord, cum rămân aceste nave gigantice pe linia de plutire? O fac printr-o combinație de flotabilitate, deplasarea apei, materiale și design.
Cum rămân pe linia de plutire navele de croazieră
Navele sunt concepute pentru a deplasa o cantitate de apă echivalentă cu propria lor masă. În același timp, presiunea oceanului împinge în sus împotriva corpului navei și contracarează forța descendentă a masei navei. Forța descendentă a navei combinată cu forța ascendentă a oceanului lucrează împreună pentru a menține nava pe linia de plutire sau „pluribilă”.
Această idee de bază este adesea denumită Principiul lui Arhimede. Conform acestui principiu, un articol plutește atunci când greutatea apei deplasate este egală cu greutatea obiectului. Fluidul din jur se împinge înapoi cu o forță egală cu cea a cantității deplasate; când cele două sunt egale, obiectul plutește.
Iată un alt mod de a-l privi. Când o navă de croazieră stă în apă, își face loc prin deplasarea apei în afară și în jos. Apa răspunde împingând în sus și înăuntru, încercând să recupereze spațiul pe care îl ocupă nava de croazieră. Echilibrul acestor forțe opuse este ceea ce face ca nava să plutească.
Factori suplimentari care susțin flotabilitatea
Pe lângă flotabilitate și deplasare, există câțiva alți factori care ajută navele de croazieră să rămână pe suprafața apei.
Materiale și design
Pentru a atinge flotabilitatea, o navă trebuie să fie făcută din materiale ușoare, robuste, care sunt mai dense decât apa, cum ar fi oțelul extra-rezistent. În plus, aceste materiale ușoare trebuie folosite într-un design care să le permită să-și deplaseze greutatea în apă înainte de a se scufunda. Cea mai mare parte a acestui design este implementat în carenă, care este corpul sau carcasa navei, care se află sub puntea principală și împinge apa din drum și permite navei să plutească.
De-a lungul anilor de încercări și erori, inginerii au descoperit că faptul că corpul este rotunjit, lat și adânc ajută la dispersarea greutății navei pe corpul navei. Corpurile mari ale navelor de croazieră au forma litera „U”. Acest design permite apei să curgă departe de navă, disipează rezistența, facilitează o călătorie lină și ajută la menținerea navei pe drumul cel bun.
Carcasă dublă și alte caracteristici de siguranță
Nu este suficient să stai pe linia de plutire și să navighezi fără probleme; designul carenei unei nave de croazieră trebuie, de asemenea, să protejeze oamenii din interior împotriva obstacolelor precum aisbergurile, recifele și bancurile de nisip care ar putea rupe straturile exterioare ale navei. Pentru a preveni o catastrofă majoră, constructorii de nave folosesc de obicei oțel extra-rezistent și își construiesc navele cu carene duble (adică o cocă în interiorul celeil alte) ca măsură suplimentară de precauție.
Nasele de croazieră au și pereți etanși care le pot ajuta să rămână pe linia de plutire în cazul unor avarii majore. Aceste separatoare etanșe sunt instalate în interiorul unei nave și pot fi închise pentru a etanșa apa care pătrunde în grabă printr-o carenă deteriorată. Limitarea fluxului de apă poate împiedica în cele din urmă nava să se inunde și să se scufunde.
Cum navele de croazieră rămân drepte
Din 2016, cea mai mare navă de croazieră din lume măsoară aproximativ 210 de picioare înălțime și chiar și navele de croazieră medii au încă înălțime impresionantă. Deci, ce îi împiedică să se răstoarne în apă? Răspunsul este, din nou, în designul carenei. În primul rând, trebuie să înțelegeți diferența dintre centrul de greutate al navei și centrul său de flotabilitate.
Centrul de deplasare al flotabilitatii este cheia
În conformitate cu Engineering Toolbox, centrul de greutate al unei nave (punctul central de focalizare pentru împingerea în jos a gravitației) nu poate fi schimbat. Din acest motiv, carena în formă de U a unei nave de croazieră este proiectată astfel încât centrul său de flotabilitate (focalizarea centrală pentru împingerea în sus a apei împotriva carenei) să se deplaseze în mod natural pe măsură ce nava se înclină dintr-o parte în alta. Această schimbare în centrul de flotabilitate ajută la împingerea navei înapoi într-o poziție verticală.
Menținerea unei linii centrale
Când nava este împinsă în poziție verticală, forța acelei împingeri o poate balansa în mod natural puțin peste linia centrală și o poate face să se încline spre ceal altă parte. Acest lucru se numește rulare și este ceea ce tinde să facă pasagerii rău de mare. Pentru a rezolva această problemă, navele de croazieră sunt echipate cu o serie de caracteristici care limitează rularea navei, inclusiv aripioare de stabilizare sub apă și sisteme de balast activ sau anti-călcare care pompează rapid apa de mare din rezervoarele de sub plutire de pe o parte a navei. navă pe partea ceal altă. Acest lucru corectează orice înclinare laterală sau „lista” pe care nava poate dezvolta.
Aceste caracteristici de stabilizare sunt atât de eficiente încât este rar ca pasagerii de croazieră să simtă vreo mișcare dintr-o parte în alta și este aproape nemaiauzit ca navele de croazieră să se răstoarne, deși sunt atât de în alte.
Smooth Sailing
Vizionarea unui transatlantic masiv alunecând pe larg poate fi destul de palpitant. Deși mișcarea navei poate părea fără efort, cu siguranță se întâmplă multe sub suprafața oceanului, menținând nava în poziție verticală și pe linia de plutire. Gândește-te la asta data viitoare când faci o croazieră.
