Tydzień temu dwa z najbardziej gigantycznych statków wycieczkowych na świecie zacumowały w pobliżu mojego miasta. Jeśli widziałeś lub byłeś na jednym, będziesz wiedział, jakie są duże.
Wydają mi się wyjątkowo niebezpieczne, chociaż oczywiście muszą być w nich wbudowane funkcje bezpieczeństwa, aby uniemożliwić im wyświetlanie ich tak daleko, że wydaje mi się, że grozi im całkowite przewrócenie się wzburzone morze lub silny wiatr boczny.
Chcę uniknąć strony inżynieryjnej i trzymać się fizyki, która polega po prostu na kontroli momentu pędu dużych statków.
Więc najpierw moje przypuszczenia, potem moje pytanie.
Szukałem w Google schematów projektu, ale nic nie rzuciło mi się w oczy, z wyjątkiem większej niż oczekiwano listy osób zadających podobne pytanie. Czy statki wycieczkowe są zbyt ciężkie? i Dlaczego duże statki wycieczkowe są niebezpieczne
Mają płytkie, ale szerokie, dno. Albo mają małe powierzchnie stępkowe, albo są w stanie wyciągnąć stępkę wewnątrz statku, ponieważ zanurzenie w moim porcie miejskim jest dość płytkie, a mimo to udało im się dostać dobrze do portu.
Myślę, że niosą dużą ilość balastu, na pewno mają na to miejsce.
Myślę też, że górne piętra są wykonane z lekkiego materiału, tak aby maksymalnie obniżyć środek ciężkości.
Prawie na pewno mają stabilizatory, które zmniejszają przechył i zasadniczo wykonują pracę podobną do stępki dla łodzi żaglowych.
Moje pytanie brzmi: czy ktoś ma doświadczenie w dynamice płynów lub w pokrewnych dziedzinach Wiesz, co utrzymuje te gigantyczne statki stabilnie w ruchu i zmniejsza ich potencjał do wyświetlania pod dużymi kątami przy złej pogodzie?
EDYCJA Mam nadzieję na odpowiedź opartą na fizyce, ale zdaję sobie sprawę, że może to być pytanie dla innej witryny , W razie potrzeby przeprowadzę migrację bez problemu KONIEC EDYCJI
Komentarze
- Ten blog jest interesujący o nlyinamericablogging.blogspot.com/2012/01/…
- @annav dzięki Anno, umieściłem to w poście. Widziałem komentarze kilku żeglarzy, którzy mówili, że nie będą na nich pływać, ale nie znalazłem schematów ani planów odcinków podmorskich.
- Wygląd może mylić. TL; DR: środek ciężkości jest ładny i nisko.
- A tak przy okazji, wszystkie statki starają się być prostopadłe do fal sztormowych. Duża fala, która atakuje bezpośrednio z lewej lub prawej burty, spowoduje znacznie większe przechylenie, ze znacznie większymi uszkodzeniami wewnętrznymi, nawet jeśli kadłub ' nie przekroczy kąta wywrotki.
- @CarlWitthoft tego nie robisz ', aby twój luksusowy rejs wyglądał jak youtu.be/deX7R9RbmX0
Odpowiedź
Niektóre wymiary udało mi się wykopać (głównie z Wikipedii).
Zanurzenie uroków mórz: 10 m
Długość: 360 m
Szerokość na linii wodnej: 47 m Wysokość: 72 m powyżej linii wody
Niech „Wystarczy narysować sekcję na podstawie tych prostych liczb:
Teraz, gdyby środek ciężkości znajdował się na środku statku (31 m nad linią wody), rzeczywiście nie byłby on zbyt stabilny – każde przechylenie powyżej 25 ° spowodowałoby przewrócenie się statku:
Jest jednak kilka ważnych czynników:
- Część kadłuba poniżej powierzchnia jest wykonana ze znacznie grubszego, mocniejszego, cięższego materiału niż nadbudowa
- Wszystkie silniki itp. znajdują się na najniższych poziomach
- Istnieje system aktywnego balastu, który umożliwia pompowanie paliwa i morza wody z boku na bok, aby pomóc utrzymać równowagę
Znalazłem jeden test online stabilności kadłuba tego statku w laboratorium testowym, w którym zrobili dużą dziurę w burcie dokładny model, aby zobaczyć, jak by wypadł: https://www.youtube.com/watch?v=Ra4TkHOs4RE . Chociaż w grę wchodzą interesy handlowe, nikt nie chce katastrofy morskiej na swoich rękach.
Komentarze
- Dziękuję bardzo Floris, pomyślałem o dwóch nowoczesne rozwiązania, z których mogliby skorzystać, pomysł aktywnego balastu, o którym wspomniałeś, ale pomyślałem, że pompy będą zbyt wolne, aby reagować, lub pionowe silniki podwodne, aby zmusić dolną część z powrotem do góry.
- @AcidJazz most aktywnych urządzeń zapewnia komfort. Jeśli wszystkie silniki zawiodą, pozostaje jedynie stabilność formy, która wymaga nisko położonego środka ciężkości. Tutaj do gry wchodzą lekkie nadbudówki. Warto oszacować, jak bardzo zmienia się trybik, gdy wszyscy pasażerowie wchodzą na górny pokład. 200 tys. Ton to spora masa – 6000 pasażerów to najwyżej kilka%.
- ” część kadłuba pod powierzchnią jest wykonana ze znacznie cięższego materiału „: w rzeczywistości nawet umieść tam masywny metalowy kawałek zwany kilem. Zobacz en.m.wikipedia.org/wiki/Keel . Doskonała odpowiedź przy okazji +1
- @Numrok dzięki. O ile wiem, te duże liniowce oceaniczne często nie ' nie mają prawdziwego kilu, tylko balast. Jeśli przejdziesz do Google ” rysunek przekrojowy statku wycieczkowego „, zobaczysz to wyraźnie.
Odpowiedź
Wątpię, czy to wszystko jest dynamiką płynów. Muszą pozostać w pozycji pionowej nawet z wyłączonymi silnikami. Jeśli całka dźwigni poniżej linii wodnej jest większa niż powyżej, powinna pozostać w pozycji pionowej. Balast na dole ma długą drogę, ponieważ ma długą dźwignię. Coś jak silniki pod pokładem i tak bywają ciężkie. Waga nie jest duża, ponieważ nie wspinają się pod górę. Aby dostać się do portu, potrzebują niskiego zanurzenia. Gdybyś spojrzał na lotniskowiec wyjęty z wody, również wyglądałby na bardzo ciężki.
Załóżmy, że statek znajduje się 2/3 powyżej linii wody. Podziel się na 9 jednostek. 6 powyżej i 3 poniżej.
Naturalnie najlżejsze rzeczy na górze i ciężkie na dole. W tym przykładzie dźwignia netto powyżej wynosi 45, a poniżej 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 Wyobraź sobie, że jest to chwiejny chwiejny krok z 3 grubymi dzieciakami po jednej stronie i 6 chudymi na inny. Nawet jeśli chude dzieci mają dwa razy większą dźwignię, grube dzieci nadal dominują.
Ponieważ obraca się wokół kadłuba, a nie na linii środkowej, dno traci wpływ, gdy zaczyna się wymieniać. Więc wąski kadłub na linii wodnej to dobra rzecz.
Komentarze
- Punkt na Twoim lotniskowcu jest na miejscu, powinienem był o tym pomyśleć , Widziałem cytat, który mówił, że te statki ” przeskakują ” z powrotem do pionu tak szybko, że pasażerowie narzekają na to ' gorzej niż pierwotna lista miała wpływ na ich żołądki. Bardzo dziękuję za poświęcony czas.
- Chociaż grube dzieci mogą wyglądać dwa razy ciężej niż chude dzieci, ze względu na podobną strukturę kości, która ma większą gęstość niż tłuszcz, rzadko tak jest. Trochę jak statki wycieczkowe i lotniskowce, naprawdę. 😉
Odpowiedź
Jak rozumiem, wiele statków morskich również używa żyroskopów obracających się na osi pionowej do głównych elementów konstrukcji statku, aby wyeliminować znaczną część ruchu na osi obrotu statku. Żyroskopy są również popularne wśród jachtów motorowych. Nie jestem pewien, czy są one używane na gigantycznych statkach wycieczkowych, czy nie, ale żyroskopy są jednym ze sposobów zapewnienia stabilności i bezpieczeństwa.
Komentarze
- cóż, to jakoś mija się z celem, żyroskopy mogą dawać bezpieczeństwo w sensie nawigacji, ale na pewno nie stabilizują się w sposób określony w pytaniu
Odpowiedź
duża dźwignia przymocowana do statku da ogromny wysiłek po drugiej stronie, że może podgrzać wodę, napędzając silnik wykonany z silnika prądu stałego i emf do elementu grzejnego które działają na napięcie prądu stałego, więc mogą pracować po obu stronach w celu wyprodukowania silnika parowego, mogą wytwarzać energię elektryczną ze stałą prędkością, aby zapewnić działanie sieci.
Komentarze
- Nie mogę przeanalizować tej odpowiedzi iz tego, co rozumiem, nie ' nie widzę, jak to odpowiada na pytanie. Czy mógłbyś przepisać i wskazać, jak odpowiada na pytanie?