For en uge siden ankom 2 af de mest gigantiske krydstogtskibe i verden nær min by. Hvis du har set en eller været på en, ved du, hvor store de er.
De ser meget usikre ud for mig, selvom sikkerhedsfunktioner naturligvis skal indbygges i dem for at forhindre dem i at komme så langt over, at de synes at være i fare for at vælte helt i ujævnt hav eller stærk sidevind.
Jeg ønsker at undgå den tekniske side og holde mig til fysikken, som simpelthen er baseret på styringen af de store fartøjers vinkelmoment.
Så mine antagelser først, så mit spørgsmål.
Jeg har søgt på Google efter skemaer af designet, men intet sprang ud over mig, undtagen en liste over mennesker, der stiller stort set det samme spørgsmål som dette, mere end forventet. Er krydstogtskibe for høje? og Hvorfor megakrydstogtskibe er usikre
De har lave, men brede bundflader. Enten har de små køloverflader, eller de er i stand til at trække kølen inde i skibet, fordi trækket i min byhavn er ret lavt, og alligevel var de i stand til at komme godt inde i havnen.
Jeg gætter de bærer en stor mængde ballast, de har bestemt plads til den.
Jeg gætter også på, at de øverste etager er lavet af let materiale for at sænke tyngdepunktet så meget som muligt.
De har næsten helt sikkert stabilisatorer, der virker for at reducere notering og dybest set gør det job, som en køl gør for sejlbåde.
Mit spørgsmål er, gør nogen med erfaring inden for væskedynamik eller relaterede områder ved, hvad holder disse gigantiske skibe stabile i rulle og reducerer deres potentiale til at vise sig til store vinkler i dårligt vejr?
REDIGER Jeg håber på et fysikbaseret svar, men jeg er klar over, at det kan være et spørgsmål til et andet sted , Jeg migrerer ikke noget problem, hvis det er nødvendigt END EDIT
Kommentarer
- Denne blog er interessant o nlyinamericablogging.blogspot.com/2012/01/…
- @annav tak Anna, jeg satte den på posten. Jeg så nogle få nautiske fyres kommentarer, der sagde, at de ikke ville sejle på dem, men fandt ingen skemaer eller tegninger af de undersøiske sektioner.
- Utseende kan bedrage. TL; DR: centrum af massen er pænt og lavt nede.
- Og BTW, alle skibe gør deres bedste for at forblive vinkelret på stormbølger. En stor bølge, der angriber direkte fra bagbord eller styrbord, vil forårsage meget større rulle med langt større indre skader, selvom skroget ikke ‘ ikke passerer kantens vinkel.
- @CarlWitthoft dette er, hvad du ikke ‘ ikke vil have, at dit luksuscruise bliver som youtu.be/deX7R9RbmX0
Svar
Nogle dimensioner var jeg i stand til at grave op (hovedsagelig fra Wikipedia).
Draft of the Allure of the Seas: 31 ft (10 m)
Længde: 1181 ft (360 m)
Stråle ved vandlinjen: 47 m Højde: 72 m over vandlinjen
Lad “tegner bare sektionen ud fra disse enkle tal:
Hvis tyngdepunktet nu var midt på skibet (31 m over vandlinjen), ville det faktisk ikke være meget stabilt – enhver hældning ud over 25 ° ville få det til at vælte:
Der er dog flere vigtige faktorer:
- Den del af skroget under skroget overfladen er lavet af meget tykkere, stærkere, tungere materiale end overbygningen
- Motorerne osv. er alle i de laveste niveauer
- Der er et aktivt ballastsystem, der tillader pumpning af brændstof og hav vand fra side til side for at hjælpe med at opretholde balance
Jeg fandt en online test af stabiliteten af skibets skrog i en testfacilitet, hvor de lavede et stort hul i siden af en nøjagtig model for at se, hvordan det ville gå: https://www.youtube.com/watch?v=Ra4TkHOs4RE . Mens der er kommercielle interesser på spil, ønsker ingen en havkatastrofe på deres hænder.
Kommentarer
- Mange tak Floris, jeg havde tænkt på to moderne udvikling, de kunne drage fordel af, den aktive ballastidee, du nævner, men jeg troede, at pumperne ville være for langsomme til at reagere, eller lodrette undervandspropeller, til at tvinge undersiden op igen.
- @AcidJazz mest af de aktive enheder er der for komfort. Hvis alle motorer svigter, er det eneste, der er tilbage, formstabiliteten, som kræver et lavt tyngdepunkt. Det er her lette overbygninger spiller ind. Det er værd at estimere, hvor meget tandhjulet skifter, når alle passagerer går på øverste dæk. 200 tusind tons er en masse masse – 6000 passagerer er højst et par% af det.
- ” den del af skroget, der er under overfladen, er lavet af meget tungere materiale “: ja, de endda læg en massiv metalbit der kaldes køl. Se en.m.wikipedia.org/wiki/Keel . Fremragende svar btw +1
- @Numrok tak. Så vidt jeg ved, har disse store havforinger ofte ikke ‘ ikke en rigtig køl, bare ballast. Hvis du googler ” sektionstegning på krydstogtskib ” vil du se dette tydeligt.
Svar
Jeg tvivler på, at det hele er væskedynamik. De er nødt til at holde sig lodrette selv med døde motorer. Hvis integrationen af armen under vandlinjen er større end ovenfor, skal den forblive oprejst. Ballast i bunden går langt, da den har en lang håndtag. Ting som motorer under dæk har en tendens til at være tunge alligevel. Vægt er ikke så meget, da de ikke går op ad bakke. De har brug for et lavt træk for at komme ind i havn. Hvis du kiggede på et hangarskib uden for vand, ville det også virke som tungt.
Lad os antage et skib med 2/3 over vandlinjen. Opdel op i 9 enheder. 6 over og 3 nedenfor.
Naturligvis letteste ting ovenpå og tunge nedenunder. I dette eksempel er nettohåndtaget over 45 og under 180.
Height Weight Lever 6 1 6 5 2 10 4 3 12 3 4 12 2 5 10 1 5 6 net 56 1 10 20 2 20 40 3 40 120 net 180 Forestil dig, at det er en teeter-totter med 3 fede børn på den ene side og 6 tynde på den anden. Selvom de tynde børn har dobbelt så meget løftestang, dominerer de fede børn stadig.
Da det drejer sig om skroget og ikke midtlinjen, mister bunden gearingen, når den begynder at liste. Så et smalt skrog ved vandlinjen er en god ting.
Kommentarer
- Dit hangarskibs punkt er lige i orden, jeg skulle have tænkt på det , Jeg så et citat, der sagde, at disse skibe ” snap ” tilbage til lodret så hurtigt, at passagererne klager over det ‘ er værre end den oprindelige noteringseffekt var på deres mave. Mange tak for din tid.
- Selvom fede børn måske ser dobbelt så tunge ud som tynde børn på grund af deres lignende knoglestruktur, som har en højere tæthed end fedt, er de sjældent det. Sorta ligesom krydstogtskibe og hangarskibe, virkelig. 😉
Svar
Som jeg forstår det, bruger mange søfartøjer også gyroskoper, der spinder på en lodret akse fastgjort til hovedkomponenterne i fartøjets struktur for at fjerne meget af bevægelsen på fartøjets rulleakse. Gyroskoper er også populære blandt motorbåde. Jeg er ikke sikker på, om de bruges på gigantiske krydstogtskibe eller ej, men gyroer er en måde at give stabilitet og sikkerhed på.
Kommentarer
- Nå, dette savner på en eller anden måde pointen, gyroskoper kan give sikkerhed i navigationssignet, men de stabiliseres bestemt ikke på en måde, der er ment i spørgsmålet
Svar
et stort håndtag fastgjort med et skib vil give en kæmpe indsats på den anden side, at det kan opvarme vandet ved at køre en motor lavet af jævnstrømsmotor og emf giver varmeelementet som fungerer på jævnspænding, så det kan arbejde på begge sider for at producere dampmaskiner kan producere elektricitet med en konstant hastighed for at sørge for netdrift.
Kommentarer
- Jeg kan ikke analysere dette svar, og ud fra hvad jeg kan forstå, ser jeg ikke ‘ hvordan dette svarer på spørgsmålet. Kan du måske omskrive og angive, hvordan det besvarer spørgsmålet?