Nevjerojatno je da masivni brodovi za krstarenje ne tonu odmah na dno oceana. Sa svime, od klizališta i bazena do košarkaških terena, toplica, mini trgovačkih centara i kina, kako ova gigantska plovila ostaju na površini? Oni to čine kombinacijom uzgona, istiskivanja vode, materijala i dizajna.
Kako kruzeri ostaju na površini
Brodovi su dizajnirani da istisnu količinu vode koja je jednaka njihovoj vlastitoj masi. U isto vrijeme, pritisak oceana pritišće trup broda i suprotstavlja se sili mase broda prema dolje. Sila broda prema dolje u kombinaciji sa silom oceana prema gore djeluje zajedno kako bi brod održao na površini ili "plutajući".
Ova osnovna ideja često se naziva Arhimedov princip. Prema ovom principu, predmet pluta kada je težina istisnute vode jednaka težini predmeta. Okolna tekućina gura se natrag silom jednakom istisnutom iznosu; kada su dva jednaka, objekt pluta.
Evo drugog načina da to pogledate. Kada brod za krstarenje stoji u vodi, on pravi prostor za sebe istiskujući vodu van i dolje. Voda odgovara guranjem prema gore i unutra dok pokušava vratiti prostor koji brod za krstarenje zauzima. Ravnoteža ovih suprotnih sila je ono što čini brod plutanjem.
Dodatni čimbenici koji podržavaju plovnost
Osim uzgona i deplasmana, postoji nekoliko drugih faktora koji pomažu brodovima za krstarenje da ostanu na površini vode.
Materijali i dizajn
Da bi se postigao uzgon, brod mora biti napravljen od laganih, čvrstih materijala koji su gušći od vode, kao što je čelik posebne čvrstoće. Osim toga, te lagane materijale treba koristiti u dizajnu koji im omogućuje da istisnu svoju težinu u vodi prije nego što potonu. Većina tog dizajna implementirana je u trup koji je tijelo ili oplata broda koji se nalazi ispod glavne palube i gura vodu s puta i omogućuje plovilu da pluta.
Godinama pokušaja i pogrešaka, inženjeri su otkrili da zaobljen, širok i dubok trup pomaže u raspršivanju težine broda po trupu broda. Veliki trupovi kruzera imaju oblik slova "U." Ovaj dizajn omogućuje da voda teče dalje od plovila, raspršuje otpor, olakšava glatku vožnju i pomaže da plovilo ostane na putu.
Dvostruki trup i druge sigurnosne značajke
Nije dovoljno samo ostati na površini i mirno krstariti; Dizajn trupa broda za krstarenje također mora štititi ljude unutar broda od prepreka poput santi leda, grebena i pješčanih sprudova koji bi mogli pocijepati vanjske slojeve broda. Kako bi spriječili veliku katastrofu, brodograditelji obično koriste čelik posebne čvrstoće i grade svoje brodove s dvostrukim trupom (što znači jedan trup unutar drugog) kao dodatnu mjeru opreza.
Kruzeri također imaju pregrade koje im mogu pomoći da ostanu na površini u slučaju veće štete. Ovi vodonepropusni razdjelnici postavljeni su u cijeloj unutrašnjosti broda i mogu se zatvoriti kako bi spriječili prodor vode kroz oštećeni trup. Ograničavanje dotoka vode u konačnici može spriječiti da brod poplavi i potone.
Kako kruzeri ostaju uspravni
Od 2016. najveći brod za krstarenje na svijetu visok je oko 210 stopa, a čak i prosječni brodovi za krstarenje još uvijek imaju impresivnu visinu. Dakle, što ih sprječava da se prevrnu u vodi? Odgovor je, opet, u dizajnu trupa. Prvo, morate razumjeti razliku između centra gravitacije broda i njegovog središta uzgona.
Pomicanje središta uzgona je ključno
Prema Engineering Toolboxu, centar gravitacije broda (središnja točka fokusa za pritisak gravitacije prema dolje) ne može se promijeniti. Iz tog razloga, trup broda za krstarenje u obliku slova U dizajniran je tako da se njegov centar uzgona (središnji fokus za pritisak vode prema gore prema trupu) prirodno pomiče kako se brod naginje s jedne strane na drugu. Ova promjena u središtu uzgona pomaže vratiti brod u uspravan položaj.
Održavanje središnje linije
Kada se brod gurne uspravno, sila tog guranja može ga prirodno zanjihati malo iznad središnje linije i uzrokovati da se nagne na drugu stranu. To se zove kotrljanje i to je ono što putnicima obično izaziva morsku mučninu. Kako bi se riješio ovaj problem, brodovi za krstarenje opremljeni su nizom značajki koje ograničavaju naginjanje broda, uključujući stabilizacijske peraje ispod vode i aktivni balast ili sustave protiv naginjanja koji brzo pumpaju morsku vodu iz spremnika ispod vodene linije na jednoj strani. brod na drugu stranu. Ovo ispravlja svaki bočni nagib ili "listu" koju brod može razviti.
Ove značajke stabilizacije toliko su učinkovite da putnici na krstarenju rijetko mogu osjetiti pomicanje s jedne strane na drugu, a gotovo je nečuveno da se brodovi za krstarenje prevrnu iako su tako visoki.
Glatka plovidba
Gledanje golemog prekooceanskog broda kako klizi otvorenim morem može biti prilično uzbudljivo. Dok kretanje broda može izgledati bez napora, sigurno se mnogo toga događa ispod površine oceana što brod drži uspravnim i plutajućim. Razmislite o tome kad sljedeći put krenete na krstarenje.
