De la înființarea construcției navale, oamenii au depus multe eforturi, încercând să creeze nave care să nu se scufunde. Însă dezvoltarea științei și cunoașterea legilor fizicii a făcut posibilă construcția atât a navelor din oțel, cât și chiar din beton armat.
Navele de beton armat au fost construite în America de Nord în prima jumătate a secolului XX, când în timpul celor două războaie mondiale a existat o penurie de oțel.
Legile fizicii ajută nava să nu se scufunde
Flotabilitatea unei nave este determinată de legea lui Arhimede: un lichid împinge corpul cu o forță egală cu greutatea lichidului în volumul părții corpului cufundat în el. Principalul truc aici este volumul - cu cât volumul navei este mai mare, cu atât laturile metalice ale acesteia pot fi mai groase și cu atât mai multă marfă suplimentară poate fi îmbarcată, rămânând pe linia de plutire. Acest lucru se datorează faptului că volumul principal intern al navei este umplut cu aer, care este de 825 de ori mai ușor decât apa. Aerul este cel care face nava plină de viață.
Submarinele pot fi cufundate și urcate după același principiu - atunci când sunt imersate, rezervoarele de balast sunt umplute cu apă, barca pierde flotabilitatea și este scufundată. La urcare - sunt alimentate cu aer sub presiune, deplasând apă. Conform aceluiași principiu, un bazin metalic plutește în baie - în interiorul său este aer, care ocupă cea mai mare parte a întregului bazin. Dacă volumul intern al bazinului este umplut cu pietre sau metal, acesta se va îneca, deoarece greutatea acestuia va deveni prea mare.
Soluții inginerești - stabilitatea navei
În ceea ce privește flotabilitatea navei, capacitatea sa de a rezista forțelor vântului și valurilor, principiul levierului. Dacă bazinul, care înoată calm în cadă, este lansat într-un râu, în curând va trage apă și va îneca, pentru că va fi înclinat de vânt și va fi înotat de valuri.
Ceva similar se poate întâmpla și cu o navă, dacă are o stabilitate mică. Au existat cazuri în istorie când sute de pasageri adunați de o parte au determinat nava să se calce și să inunde. Multe nave au murit în timpul furtunilor din cauza faptului că au fost răsturnate de vânt și valuri.
Stabilitatea unei nave este capacitatea sa de a menține o poziție stabilă în apă. Depinde de locul în care centrul de greutate al navei. Cu cât este mai aproape de suprafață, cu atât este mai ușor să răsuciți nava și cu atât stabilitatea este mai mică.
De aceea, navele moderne au cele mai grele unități - motoare de propulsie, generatoare, rezervoare cu rezerve de apă și combustibil situate în partea inferioară. De asemenea, locurile de marfă sunt amplasate acolo. Marinarii știu că pe un vas complet încărcat - pitchingul este simțit cu mult mai puțin decât pe unul gol.
Pentru a compensa centrul de greutate cât mai scăzut posibil, designerii cântăresc specific chilia cu plăcuțe de plumb. În terenurile de sport, chilia ponderată este, în general, atașată separat sub navă pe grinzi și se numește la distanță.
Forma părții afectează, de asemenea, foarte mult stabilitatea - vasele cu fundul semicircular au cele mai mici trimarani sport, cu două scaune exterioare pe fiecare parte au cele mai mari.Într-adevăr, prezența unor suporturi suplimentare în partea superioară a părții laterale ajută la menținerea stabilității, împiedicând înclinarea navei. Acest lucru era cunoscut în antichitate și era atașat de-a lungul părții superioare a părții laterale a vasului de stuf uscat. Iar turiștii moderni în acest scop folosesc baloane gonflabile, legându-le pe părțile laterale ale caiac-urilor.
Reguli obligatorii ale navigatorului
Pentru a evita deplasarea centrului de greutate, la încărcarea navelor moderne, programele de calculator sunt utilizate pentru a ajuta la calcularea unde și cât de multă marfă poate fi plasată pentru a păstra navigabilitatea navei. Responsabil pentru plasarea corectă a încărcăturii este căpitanul asistent principal. El comandă încărcarea și, conform calculelor, cele mai grele încărcări sunt plasate în reținere, iar bricheta - pe punte. Marfa de pe navă este cu siguranță „găsită”, adică este legată. Acest lucru este necesar pentru ca în timpul unei furtuni să nu se rostogolească deasupra capcanelor și să nu schimbe centrul de greutate al navei.
Întregul scaun al navei este împărțit în compartimente sigilate. În stare normală, despărțirile dintre compartimente sunt deschise. Când nava primește o gaură, compartimentul în care se află este blocat de partiții ermetice, astfel încât apa nu poate umple întreaga scaună.
Este periculos în timpul unei furtuni să desfășurați nava „rămâne în val”, adică lateral. Este prea probabil ca un val puternic să întoarcă nava. Valul din pupa este de asemenea periculos. Prin urmare, de multe ori vasele oceanice în timpul furtunilor puternice încep să-și miște nasul împotriva valurilor, lăsând cursul prevăzut - aceasta este cea mai sigură cale pentru ca nava să supraviețuiască vremii. Și abia după sfârșitul furtunii se întorc la cursul dorit.
Flotabilitatea și stabilitatea navei sunt principalele sale calități care asigură siguranța. Prin urmare, regulile care ajută la păstrarea lor sunt obligatorii. Și soluțiile de proiectare care contribuie la îmbunătățirea lor sunt întotdeauna binevenite.
