Een week geleden meerden twee van de meest gigantische cruiseschepen ter wereld aan in de buurt van mijn stad. Als je er een hebt gezien of er een hebt gezien, weet je hoe groot ze zijn.
Ze zien er volgens mij buitengewoon onveilig uit, hoewel er uiteraard veiligheidsvoorzieningen in moeten worden ingebouwd om te voorkomen dat ze zo ver overhellen dat ze volgens mij het gevaar lopen volledig omver te werpen ruwe zee of sterke zijwinden.
Ik wil de technische kant vermijden en vasthouden aan de fysica, die simpelweg gebaseerd is op de controle van het impulsmoment van de grote schepen.
Dus eerst mijn aannames, dan mijn vraag.
Ik heb op Google gezocht naar schemas van het ontwerp, maar niets sprong me in het oog, behalve een groter dan verwachte lijst van mensen die vrijwel dezelfde vraag stelden als deze. Zijn cruiseschepen te zwaar? en Waarom zijn megacruiseschepen onveilig
Ze hebben ondiepe, maar brede bodemoppervlakken. Ofwel hebben ze een klein kieloppervlak, ofwel kunnen ze de kiel binnen het schip trekken, omdat de diepgang in mijn stadshaven vrij ondiep is en toch goed in de haven konden komen.
Ik denk dat ze dragen een grote hoeveelheid ballast, daar hebben ze zeker de ruimte voor.
Ik vermoed ook dat de bovenste verdiepingen van licht materiaal zijn gemaakt, om het zwaartepunt zoveel mogelijk te verlagen.
Ze hebben vrijwel zeker stabilisatoren, die fungeren om de lijst te verminderen en in feite het werk doen dat een kiel doet voor zeilboten.
Mijn vraag is, kan iemand met ervaring in vloeistofdynamica of aanverwante gebieden weet wat deze gigantische schepen stabiel in beweging houdt en hun potentieel vermindert om bij slecht weer naar grote hoeken te lijsten?
EDIT Ik hoop op een fysisch gebaseerd antwoord, maar ik realiseer me dat het een vraag kan zijn voor een andere site , Ik zal desnoods geen probleem migreren. EINDE BEWERKEN
Opmerkingen
- Deze blog is interessant O nlyinamericablogging.blogspot.com/2012/01/…
- @annav bedankt Anna, ik heb het op de post gezet. Ik zag een paar opmerkingen van nautische jongens die zeiden dat ze er niet op zouden varen, maar ik vond geen schemas of blauwdrukken van de onderzeese secties.
- Het uiterlijk kan bedrieglijk zijn. TL; DR: het zwaartepunt is mooi en laag.
- En trouwens, alle schepen doen hun best om loodrecht op stormgolven te blijven. Een grote golf die rechtstreeks vanuit bakboord of stuurboord aanvalt, zal een veel grotere rol veroorzaken, met veel grotere interne schade, zelfs als de romp de kapseizenhoek niet ‘ passeert.
- @CarlWitthoft dit is wat je niet ‘ wilt dat je luxe cruise eruit ziet als youtu.be/deX7R9RbmX0
Antwoord
Sommige dimensies heb ik kunnen opgraven (meestal van Wikipedia).
Diepgang van de Allure of the Seas: 31 ft (10 m)
Lengte: 1181 ft (360 m)
Breedte op waterlijn: 47 m Hoogte: 72 m boven waterlijn
Let “s teken gewoon de sectie op basis van deze eenvoudige getallen:
Als het zwaartepunt nu in het midden van het schip zou zijn (31 m boven de waterlijn), zou het inderdaad niet erg stabiel zijn – elke kanteling van meer dan 25 ° zou ervoor zorgen dat het omkantelt:
Er zijn echter een aantal belangrijke factoren:
- Het deel van de romp onder de oppervlak is gemaakt van veel dikker, sterker, zwaarder materiaal dan de bovenbouw
- De motoren etc. bevinden zich allemaal op de laagste niveaus
- Er is een actief ballastsysteem waarmee brandstof en zee kan worden gepompt water van links naar rechts om het evenwicht te helpen behouden
Ik vond een online test van de stabiliteit van de romp van dit schip in een testfaciliteit, waar ze een groot gat maakten in de zijkant van een nauwkeurig model om te zien hoe het zou verlopen: https://www.youtube.com/watch?v=Ra4TkHOs4RE . Hoewel er commerciële belangen op het spel staan, wil niemand een ramp op zee.
Opmerkingen
- Heel erg bedankt Floris, ik had aan twee gedacht moderne ontwikkelingen waarvan ze kunnen profiteren, het actieve ballastidee dat u noemt, maar ik dacht dat de pompen te traag zouden zijn om te reageren, of verticale onderwatermotoren om de keerzijde weer omhoog te duwen.
- @AcidJazz most van de actieve apparaten zijn er voor comfort. Als alle motoren uitvallen, blijft alleen de vormstabiliteit over die een laag zwaartepunt vereist. Dit is waar lichte bovenbouwen een rol gaan spelen. Het is de moeite waard om in te schatten hoeveel het tandwiel verschuift als alle passagiers naar het bovendek gaan. 200 duizend ton is veel massa – 6000 passagiers zijn daar hooguit een paar procent van.
- ” het deel van de romp onder het oppervlak is gemaakt van veel zwaarder materiaal “: inderdaad, ze legde daar een massief metalen bit genaamd kiel. Zie en.m.wikipedia.org/wiki/Keel . Uitstekend antwoord btw +1
- @Numrok bedankt. Voor zover ik weet, hebben deze grote oceaanstomers vaak geen ‘ een echte kiel, alleen ballast. Als u ” cruiseschip doorsnedetekening ” googelt, zult u dit duidelijk zien.
Answer
Ik betwijfel of het allemaal vloeistofdynamica is. Ze moeten zelfs met dode motoren rechtop blijven staan. Als de integraal van de hendel onder de waterlijn groter is dan erboven, moet deze rechtop blijven staan. Ballast onderaan gaat ver omdat het een lange hendel heeft. Dingen zoals motoren benedendeks zijn sowieso zwaar. Gewicht maakt niet uit, want ze gaan niet de heuvel op. Ze hebben een lage diepgang nodig om in de haven te komen. Als je vanuit het water naar een vliegdekschip zou kijken, zou het ook topzwaar lijken.
Stel dat je een schip hebt met 2/3 boven de waterlijn. Verdeel het in 9 eenheden. 6 boven en 3. onder.
Natuurlijk lichtste spul boven en zwaar onder. In dit voorbeeld is de netto-hefboom hierboven 45 en lager dan 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 Stel je voor dat het een wip is met 3 dikke kinderen aan de ene kant en 6 magere aan de de andere. Zelfs als de magere kinderen twee keer de hefboom hebben, domineren de dikke kinderen nog steeds.
Omdat hij op de romp draait en niet op de middenlijn, verliest de bodem zijn kracht als hij begint te slingeren. Dus een smalle romp aan de waterlijn is een goede zaak.
Opmerkingen
- Het punt van je vliegdekschip is perfect, daar had ik aan moeten denken , Zag ik een citaat dat zei dat deze schepen ” ” zo snel weer verticaal terugzetten dat passagiers het ‘ s erger dan het oorspronkelijke aanbiedingseffect op hun maag was. Heel erg bedankt voor je tijd.
- Ook al zien dikke kinderen er misschien wel twee keer zo zwaar uit als magere kinderen, vanwege hun vergelijkbare botstructuur, die een hogere dichtheid heeft dan vet, zijn ze dat zelden. Sorta zoals cruiseschepen en vliegdekschepen, echt waar. 😉
Answer
Zoals ik het begrijp, gebruiken veel zeeschepen ook gyroscopen die rond een verticale as draaien naar de belangrijkste componenten van de scheepsconstructie om een groot deel van de beweging op de rolas van het schip teniet te doen. Gyroscopen zijn ook populair bij motorjachten. Ik weet niet of ze wel of niet op gigantische cruiseschepen worden gebruikt, maar gyroscopen zijn een manier om stabiliteit en veiligheid te bieden.
Opmerkingen
- nou, dit mist op de een of andere manier het punt, gyroscopen kunnen veiligheid geven in de zin van navigatie, maar ze stabiliseren zeker niet op een manier zoals bedoeld in de vraag
Antwoord
een grote hendel die aan een schip is bevestigd, zal aan de andere kant een enorme inspanning leveren om het water te verwarmen door een motor aan te drijven die is gemaakt van een gelijkstroommotor en emf geeft aan verwarmingselement die werken op gelijkspanning, dus het kan aan beide kanten werken om een stoommachine te produceren, elektriciteit kunnen produceren met een constante snelheid om te zorgen voor netbeheer.
Opmerkingen
- Ik kan dit antwoord niet ontleden en van wat ik kan begrijpen, kan ik ‘ niet zien hoe dit de vraag beantwoordt. Kunt u misschien herschrijven en aangeven hoe het de vraag beantwoordt?