Hace una semana, dos de los cruceros más gigantescos del mundo atracaron cerca de mi ciudad. Si ha visto uno o ha estado en uno, sabrá lo grandes que son.
Me parecen extremadamente inseguros, aunque obviamente se deben incorporar características de seguridad para evitar que aparezcan tan lejos que me parece que están en peligro de derrumbarse por completo mares agitados o fuertes vientos laterales.
Quiero evitar el lado de la ingeniería y ceñirme a la física, que se basa simplemente en el control del momento angular de las grandes embarcaciones.
Entonces, mis suposiciones primero, luego mi pregunta.
He buscado en Google esquemas del diseño, pero nada me llamó la atención, excepto una lista mayor de lo esperado de personas que hicieron la misma pregunta que esta. ¿Son los cruceros demasiado pesados? y Por qué los mega cruceros no son seguros
Tienen superficies inferiores poco profundas pero anchas. O tienen superficies de quilla pequeñas o pueden tirar de la quilla dentro del barco, porque el calado en el puerto de mi ciudad es bastante poco profundo y, sin embargo, pudieron entrar bien dentro del puerto.
Supongo que llevan una gran cantidad de lastre, seguro que tienen espacio para ello.
También supongo que los pisos superiores están hechos de material liviano, para bajar al máximo el centro de gravedad.
Es casi seguro que tienen estabilizadores, que actúan para reducir el escoramiento y básicamente hacen el trabajo que hace una quilla para los veleros.
Mi pregunta es, ¿alguien con experiencia en dinámica de fluidos o áreas relacionadas ¿Sabes qué mantiene a estos barcos gigantes estables en movimiento y reduce su potencial para inclinarse a ángulos grandes con mal tiempo?
EDITAR Espero una respuesta basada en la física, pero me doy cuenta de que puede ser una pregunta para otro sitio. , Migraré sin problemas si es necesario FIN EDITAR
Comentarios
- Este blog es interesante o nlyinamericablogging.blogspot.com/2012/01/…
- @annav gracias Anna, lo puse en la publicación. Vi algunos comentarios de chicos náuticos que decían que no navegarían en ellos, pero no encontré esquemas ni planos de las secciones submarinas.
- Las apariencias engañan. TL; DR: el centro de masa es agradable y bajo.
- Y por cierto, todos los barcos hacen todo lo posible para permanecer perpendiculares a las olas de tormenta. Una ola grande que ataca directamente desde babor o estribor provocará un balanceo mucho mayor, con un daño interno mucho mayor incluso si el casco no ‘ t pasa el ángulo de vuelco.
- @CarlWitthoft esto es lo que no ‘ no quieres que tu crucero de lujo resulte como youtu.be/deX7R9RbmX0
Respuesta
Algunas dimensiones que pude desenterrar (principalmente de Wikipedia).
Calado del Allure of the Seas: 31 pies (10 m)
Longitud: 1181 pies (360 m)
Haz en la línea de flotación: 47 m Altura: 72 m sobre la línea de flotación
Deje «s simplemente dibuja la sección en base a estos números simples:
Ahora bien, si el centro de gravedad estuviera en el medio del barco (31 m por encima de la línea de flotación), de hecho no sería muy estable; cualquier inclinación superior a 25 ° haría que se volcara:
Sin embargo, hay varios factores importantes:
- La parte del casco debajo del La superficie está hecha de un material mucho más grueso, más fuerte y más pesado que la superestructura
- Los motores, etc.están todos en los niveles más bajos
- Hay un sistema de lastre activo que permite bombear combustible y mar agua de lado a lado para ayudar a mantener el equilibrio
Encontré una prueba en línea de la estabilidad del casco de este barco en una instalación de prueba, donde hicieron un gran agujero en el costado de un modelo preciso para ver cómo le iría: https://www.youtube.com/watch?v=Ra4TkHOs4RE . Si bien hay intereses comerciales en juego, nadie quiere un desastre marino en sus manos.
Comentarios
- Muchas gracias Floris, había pensado en dos desarrollos modernos que podrían aprovechar, la idea de balasto activo que mencionas, pero pensé que las bombas serían demasiado lentas para responder, o propulsores submarinos verticales, para forzar la parte inferior hacia arriba.
- @AcidJazz más de los dispositivos activos están ahí para su comodidad. Si todos los motores fallan, lo único que queda es la estabilidad de la forma que requiere el centro de gravedad bajo. Aquí es donde entran en juego las superestructuras ligeras. Vale la pena estimar cuánto cambia el engranaje cuando todos los pasajeros van a la cubierta superior. 200 mil toneladas es mucha masa, 6000 pasajeros son un pequeño% de eso como máximo.
- » la parte del casco debajo de la superficie está hecha de un material mucho más pesado «: de hecho, incluso Ponga una broca de metal maciza llamada quilla. Consulte en.m.wikipedia.org/wiki/Keel . Excelente respuesta por cierto +1
- @Numrok gracias. Hasta donde yo sé, estos grandes transatlánticos a menudo no ‘ tienen una quilla real, solo lastre. Si buscas en Google » dibujo seccional del crucero «, verás esto claramente.
Respuesta
Dudo que todo sea dinámica de fluidos. Tienen que mantenerse erguidos incluso con motores muertos. Si la integral de la palanca debajo de la línea de flotación es más grande que la de arriba, entonces debe permanecer en posición vertical. El lastre en la parte inferior es muy útil ya que tiene una palanca larga. Cosas como motores debajo de la cubierta tienden a ser pesadas de todos modos. El peso no es un gran problema, ya que no van cuesta arriba. Necesitan un calado bajo para llegar a puerto. Si miras un portaaviones fuera del agua, también parecerá pesado en la parte superior.
Supongamos un barco con 2/3 sobre la línea del agua. Divide la partida en 9 unidades. 6 arriba y 3 abajo.
Las cosas naturalmente más ligeras arriba y pesadas abajo. En este ejemplo, la palanca de la red de arriba es de 45 y de abajo de 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 Imagina que es un balancín con 3 niños gordos en un lado y 6 delgados en el otro. Incluso si los niños delgados tienen el doble de palanca, los niños gordos aún dominan.
Dado que gira en el casco y no en la línea central, la parte inferior pierde influencia cuando comienza a inclinarse. Por lo tanto, un casco estrecho en la línea de flotación es algo bueno.
Comentarios
- El punto de su portaaviones es perfecto, debería haberlo pensado , Vi una cita que decía que estos barcos » vuelven » a la vertical tan rápido que los pasajeros se quejan ‘ s peor que el efecto de listado original fue en sus estómagos. Muchas gracias por su tiempo.
- Aunque los niños gordos pueden parecer dos veces más pesados que los niños delgados, debido a su estructura ósea similar, que tiene una densidad más alta que la grasa, rara vez lo son. Sorta como cruceros y portaaviones, de verdad. 😉
Respuesta
Según tengo entendido, muchas embarcaciones marítimas también usan giroscopios que giran sobre un eje vertical adjunto a los componentes principales de la estructura de la embarcación para anular gran parte del movimiento en el eje de balanceo de la embarcación. Los giroscopios también son populares entre los yates a motor. No estoy seguro de si se usan en cruceros gigantes o no, pero los giroscopios son una forma de proporcionar estabilidad y seguridad.
Comentarios
- bueno, esto de alguna manera pierde el sentido, los giroscopios pueden brindar seguridad en el sentido de navegación, pero definitivamente no se estabilizan de la manera que se indica en la pregunta
Respuesta
una palanca grande unida a un barco dará un gran esfuerzo en el otro lado que puede calentar el agua accionando un motor hecho de motor de corriente continua y emf dar al elemento calefactor que funcionan con voltaje de CC, por lo que pueden funcionar en cualquier lado para producir máquinas de vapor pueden producir electricidad a una velocidad constante para proporcionar el funcionamiento de la red.
Comentarios
- No puedo analizar esta respuesta y, por lo que puedo entender, no ‘ veo cómo esto responde a la pregunta. ¿Podría reescribir e indicar cómo responde la pregunta?