Selleks, et laevad saaksid sõita üle avamere, peavad nad kandma tohutut lasti: laeva kaal koos meeskonna, pagasi, tarvikute ja reisijatega. Saladus, miks laevad ei upu, on see, et nad teevad seda vähesel määral tiheduse ja ujuvuse põhimõtete järgi.
Huvitav on see, et kruiisilaevad võivad kaaluda 65 000–70 000 tonni. Need tõrjuvad ookeanil alla surudes välja samaväärse koguse vett, mis vahepeal lükkab ja hoiab laeva vee peal. Sellepärast laevad ei uppu.
See on põhjus, miks insenerid mainivad laeva kaalust rääkides veeväljasurve, mitte kaalu. Uppumise vältimiseks peab ristluslaev enne vette vajumist oma raskuse vees välja tõrjuma. Tehnilisest vaatenurgast on kruiisilaeva projekteerimine, mis on vähem tihe kui selle all olev vesi, keerulisem.
Arustada, miks raudlaevad ei upu, on lihtsam järgmise näite abil: peate ette kujutama erinevust keegli palli vette kukutamise ja rannapalli vette uputamise vahel. keeglipalli ei saatõrjuge piisav alt vett välja, enne kui see vette vajub, nii et see vajub. Rannapall teeb vastupidist ja püsib vee peal.
Elementaarfüüsika: miks laev ei upu
Insenerid aitavad laevadel saavutada ujuvust, valides kerged ja tugevad materjalid ning hajutades laeva raskuse kogu kerele. Laeva kere põhitekist allpool on tavaliselt väga lai ja sügava alusjoonega ehk nn põhjaga. Suured laevad, nagu kauba-, mere-, transpordi- ja ristluslaevad, kasutavad tavaliselt veeväljasurvega keresid või keresid, mis suunavad vee pinnal püsimiseks vee küljele. See on kogu vastus küsimusele, miks metalllaevad ei upu.
Korpuse kuju on edu võti
Ümara põhjaga liikumiskorpus näeb välja nagu suur ümarate servadega ristkülik, et hajutada liikuvale objektile mõjuvat takistust või jõudu. Ümardatud servad minimeerivad vee jõu vastu laevakere, võimaldades suurtel rasketel laevadel sujuv alt liikuda.
Kui tõmbaksite ristluslaeva kuidagi veest välja ja vaataksite seda mõnesaja meetri kaugusele, näeks kere kiilu suurusest olenev alt välja nagu suur suurtäht "U". Kiil kulgeb vöörist ahtrisse ja toimib laeva selgroona.
Tavalise kehakuju puudustest
Nagu kõigel, mis meie elus juhtub, on ümarapõhjalistel juhtudel oma eelised ja puudused. Erinev alt V-kerega paadist, mistõstab veest laineid, ümar põhi võimaldab laeval sujuv alt läbi vee liikuda, muutes sellised sõidukid äärmiselt stabiilseks ja merekõlbulikuks. Nende laevade reisijad kogevad harva kõikumist või külgsuunalist liikumist.
Ümara kerega paadid liiguvad sujuv alt, kuid veekindlus muudab need äärmiselt aeglaseks. Nad suudavad kiiresti ujuda ainult siis, kui neile on lisatud suure võimsusega mootor. Siiski kaalub stabiilsuse ja sujuvuse vajadus üles üldise kiiruse, mistõttu ümarapõhjalised kered sobivad kruiisilaevadele.
Defender Corps
Väärib märkimist, et laeva kere ei ole ainult vastus küsimusele, miks laevad ei upu: kere täidab muuhulgas stabiliseerivat ja kaitsvat funktsiooni. Rifid, liivavallid ja jäämäed võivad lõhkuda klaaskiudu, komposiite ja isegi terast. Katastroofiliste kahjustuste vältimiseks ehitavad laevaehitajad tavaliselt ristluslaevu tugevast terasest ja lisavad ettevaatusabinõuna topeltkered. Topeltkesta disain on kest kesta sees, näiteks sisekummiga rehv.
Kahjuks ei saa õnnetusi vältida. Laevade allakukkumise vältimiseks, kui miski tungib läbi kahe esimese kaitseliini, on kogu kere sisemusse paigaldatud vertikaalsed veekindlad vaheseinad, mida tuntakse vaheseintena. Need separaatorid hoiavad kahjustatud laevu vee peal, peatades sissetuleva vee spetsiaalsetes sektsioonides, vältides seeläbi kogu laeva uppumist. Seega peitub kogu saladus, miks laev ei upu ka siis, kui see on kahjustatud.
