On hämmastav, et massiivsed ristluslaevad ei vaju hetkega ookeani põhja. Kui pardal on kõik alates uisuväljakutest ja basseinidest kuni korvpalliväljakute, spaade, väikekeskuste ja kinosaalideni, kuidas need hiiglaslikud laevad vee peal püsivad? Nad teevad seda ujuvuse, veeväljasurve, materjalide ja disaini kombinatsiooni kaudu.
Kuidas kruiisilaevad vee peal püsivad
Laevad on loodud välja tõrjuma veekoguse, mis vastab nende enda massile. Samal ajal surub ookeani rõhk vastu laevakere ja annab vastu laeva massi allapoole suunatud jõu. Laeva allasuunav jõud koos ookeani ülespoole suunatud jõuga töötavad koos, et hoida laev vee peal või "ujuvana".
Seda alusideed nimetatakse sageli Archimedese põhimõtteks. Selle põhimõtte kohaselt ujub ese, kui väljatõrjutud vee kaal on võrdne objekti kaaluga. Ümbritsev vedelik surub tagasi jõuga, mis on võrdne väljatõrjutud kogusega; kui need kaks on võrdsed, siis objekt hõljub.
Siin on veel üks viis selle vaatamiseks. Kui kruiisilaev istub vees, teeb see endale ruumi, nihutades vett välja ja alla. Vesi reageerib surudes üles ja sisse, kui see üritab kruiisilaeva hõivatud ruumi tagasi võtta. Nende vastandlike jõudude tasakaal paneb laeva hõljuma.
Ujuvust toetavad lisategurid
Lisaks ujuvusele ja veeväljasurvele on veel mitmeid tegureid, mis aitavad ristluslaevadel veepinnal püsida.
Materjalid ja disain
Ujuvuse saavutamiseks peab laev olema valmistatud kergetest, tugevatest materjalidest, mis on veest tihedamad, näiteks eriti tugevast terasest. Lisaks tuleb neid kergeid materjale kasutada konstruktsioonis, mis võimaldab neil enne vee alla vajumist oma kaalu vees välja tõrjuda. Suurem osa sellest konstruktsioonist on rakendatud laevakere, mis on põhiteki all asuv laeva kere või kest, mis surub vee teelt välja ja võimaldab laeval hõljuda.
Läbi aastatepikkuse katse-eksitustöö on insenerid leidnud, et kere ümar, lai ja sügav muudab laeva raskuse laeva kerele hajutamiseks. Suured ristluslaevade kered on U-tähe kujulised. See konstruktsioon võimaldab vee laevast eemale voolata, hajutab takistust, hõlbustab sujuvat sõitu ja aitab hoida laeva õigel teel.
Topeltkered ja muud turvaelemendid
Ainult pinnal püsimisest ja sujuvast kruiisimisest ei piisa; ristluslaeva kerekonstruktsioon peab kaitsma ka sees olevaid inimesi selliste takistuste eest nagu jäämäed, rifid ja liivavallid, mis võivad laeva väliskihte lahti rebida. Suure katastroofi vältimiseks kasutavad laevaehitajad tavaliselt eriti tugevat terast ja ehitavad oma laevad täiendava ettevaatusabinõuna topeltkerega (see tähendab, et üks kere on teise sees).
Reisilaevadel on ka vaheseinad, mis aitavad neil suurte vigastuste korral pinnal püsida. Need veekindlad jaoturid on paigaldatud kogu laeva sisemusse ja neid saab sulgeda, et sulgeda vesi, mis tungib läbi kahjustatud laevakere. Vee sissevoolu piiramine võib lõpuks hoida laeva üleujutuse ja uppumise eest.
Kuidas kruiisilaevad püsti püsivad
2016. aasta seisuga on maailma suurim ristluslaev umbes 210 jalga pikk ja isegi keskmised ristluslaevad on endiselt muljetavaldava kõrgusega. Mis siis hoiab neid vees ümber kukkumast? Vastus on jällegi kere disainis. Esiteks peate mõistma erinevust laeva raskuskeskme ja selle ujuvuskeskme vahel.
Ujuvuse keskpunkti nihutamine on võti
Vastav alt Engineering Toolboxile ei saa laeva raskuskeset (keskne fookuspunkt gravitatsiooni allapoole surumisel) muuta. Sel põhjusel on ristluslaeva U-kujuline kere konstrueeritud nii, et selle ujuvuse kese (keskne fookus vee vastu kere ülespoole surumisel) nihkub loomulikult, kui laev kaldub ühelt küljelt teisele. See ujuvuse keskpunkti muutus aitab lükata laeva tagasi püstiasendisse.
Keskjoone hoidmine
Kui laev on püsti lükatud, võib selle tõukejõud selle loomulikult veidi keskjoonest mööda kallutada ja põhjustada selle teisele küljele kaldumise. Seda nimetatakse veeremiseks ja see kipub reisijaid merehaigeks tegema. Selle probleemi lahendamiseks on ristluslaevad varustatud mitmete funktsioonidega, mis piiravad laeva veeremist, sealhulgas stabiliseerivad uimed vee all ja aktiivsed ballast- või kreenivastased süsteemid, mis pumpavad kiiresti merevett allapoole veepiiri asuvatest mahutitest, mis asuvad laeva ühel küljel. laev teisele poole. See parandab kõik külgkalded või "kalded", mis laeval tekkida võivad.
Need stabiliseerivad funktsioonid on nii tõhusad, et harva tunnevad ristlusreisijad külgsuunas liikumist ja on peaaegu ennekuulmatu, et ristluslaevad lähevad ümber, kuigi nad on nii kõrged.
Sujuv purjetamine
Massiivse ookeanilaeva jälgimine avamerel liuglemas võib olla päris põnev. Kuigi laeva liikumine võib tunduda vaevatu, toimub ookeanipinna all kindlasti palju, mis hoiab laeva püsti ja vee peal. Mõelge sellele järgmisel korral, kui kruiisile lähete.
