Vor einer Woche legten zwei der gigantischsten Kreuzfahrtschiffe der Welt in der Nähe meiner Stadt an. Wenn Sie eine gesehen haben oder auf einer waren, wissen Sie, wie groß sie sind.
Sie sehen für mich äußerst unsicher aus, obwohl offensichtlich Sicherheitsmerkmale eingebaut werden müssen, damit sie nicht so weit aufgelistet werden, dass sie für mich in Gefahr zu sein scheinen, vollständig umzufallen raue See oder starker Seitenwind.
Ich möchte die technische Seite meiden und mich an die Physik halten, die einfach auf der Steuerung des Drehimpulses der großen Schiffe basiert.
Also zuerst meine Annahmen, dann meine Frage.
Ich habe Google nach Schaltplänen des Designs durchsucht, aber mir ist nichts aufgefallen, außer einer größeren Liste von Personen, die die gleiche Frage wie diese gestellt haben. Sind Kreuzfahrtschiffe zu kopflastig? und Warum Mega-Kreuzfahrtschiffe unsicher sind
Sie haben flache, aber breite Bodenflächen. Entweder haben sie kleine Kielflächen oder sie können den Kiel im Schiff ziehen, weil der Tiefgang in meinem Stadthafen ziemlich flach ist und sie dennoch gut in den Hafen gelangen konnten.
Ich denke Sie tragen eine große Menge Ballast, sie haben sicherlich Platz dafür.
Ich denke auch, dass die obersten Stockwerke aus leichtem Material bestehen, um den Schwerpunkt so weit wie möglich zu senken.
Sie haben mit ziemlicher Sicherheit Stabilisatoren, die die Auflistung reduzieren und im Grunde die Arbeit erledigen, die ein Kiel für Segelboote erledigt.
Meine Frage ist, ob jemand Erfahrung mit Fluiddynamik oder verwandten Bereichen hat Wissen Sie, was diese Riesenschiffe in der Rolle stabil hält und ihr Potenzial reduziert, bei schlechtem Wetter auf große Winkel aufzulisten? Ich werde kein Problem migrieren, wenn es nötig ist. END EDIT
Kommentare
- Dieser Blog ist interessant Ö nlyinamericablogging.blogspot.com/2012/01/…
- @annav danke Anna, ich habe es auf den Beitrag gesetzt. Ich habe ein paar Kommentare von Nautikern gesehen, die sagten, sie würden nicht auf ihnen segeln, aber keine Schaltpläne oder Blaupausen der Unterwasserabschnitte gefunden.
- Blicke können täuschen. TL; DR: Der Schwerpunkt ist schön und niedrig.
- Und übrigens, alle Schiffe tun ihr Bestes, um senkrecht zu Sturmwellen zu bleiben. Eine große Welle, die direkt von Backbord oder Steuerbord aus angreift, verursacht ein viel größeres Wanken mit weitaus größerem inneren Schaden, selbst wenn der Rumpf den Kenterwinkel nicht ‚ überschreitet > @CarlWitthoft das ist es, was Sie ‚ nicht möchten, dass Ihre Luxuskreuzfahrt wie youtu.be/deX7R9RbmX0 ausfällt
Antwort
Einige Dimensionen konnte ich ausgraben (hauptsächlich aus Wikipedia).
Entwurf des Allure of the Seas: 10 m (31 Fuß)
Länge: 360 m (1181 Fuß)
Balken an der Wasserlinie: 47 m Höhe: 72 m über der Wasserlinie
Lassen Sie Zeichnen Sie einfach den Abschnitt anhand dieser einfachen Zahlen:
Wenn sich der Schwerpunkt nun in der Mitte des Schiffes befindet (31 m über der Wasserlinie), wäre es in der Tat nicht sehr stabil – eine Neigung über 25 ° würde dazu führen, dass es umkippt:
Es gibt jedoch mehrere wichtige Faktoren:
- Der Teil des Rumpfes unter dem Die Oberfläche besteht aus einem viel dickeren, stärkeren und schwereren Material als der Aufbau.
- Die Motoren usw. befinden sich alle auf den niedrigsten Ebenen.
- Es gibt ein aktives Ballastsystem, mit dem Kraftstoff und Meer gepumpt werden können Wasser von Seite zu Seite, um das Gleichgewicht zu halten
Ich fand einen Online-Test der Stabilität des Rumpfes dieses Schiffes in einer Testanlage, in der sie ein großes Loch in die Seite eines Schiffs bohrten genaues Modell, um zu sehen, wie es abschneiden würde: https://www.youtube.com/watch?v=Ra4TkHOs4RE . Obwohl es um kommerzielle Interessen geht, möchte niemand eine Katastrophe auf See haben.
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- Vielen Dank Floris, ich hatte an zwei gedacht moderne Entwicklungen, die sie nutzen könnten, die von Ihnen erwähnte Idee eines aktiven Ballastes, aber ich dachte, die Pumpen wären zu langsam, um zu reagieren, oder vertikale Unterwasserstrahlruder, um die Unterseite wieder nach oben zu drücken.
- @AcidJazz am meisten der aktiven Geräte sind für Komfort da. Wenn alle Motoren ausfallen, bleibt nur noch die Formstabilität, die den niedrigen Schwerpunkt erfordert. Hier kommen leichte Aufbauten ins Spiel. Es lohnt sich zu schätzen, wie stark sich das Zahnrad verschiebt, wenn alle Passagiere auf das Oberdeck gehen. 200 Tausend Tonnen sind eine Menge Masse – 6000 Passagiere sind höchstens ein paar Prozent davon.
- “ Der Teil des Rumpfes unter der Oberfläche besteht aus viel schwererem Material. „: in der Tat sogar Legen Sie dort ein massives Metallstück namens Kiel. Siehe en.m.wikipedia.org/wiki/Keel . Hervorragende Antwort übrigens +1
- @Numrok danke. Soweit ich weiß, haben diese großen Ozeandampfer oft keinen echten Kiel, nur Ballast. ‚ Wenn Sie “ Kreuzfahrtschiff-Schnittzeichnung “ googeln, sehen Sie dies deutlich.
Antwort
Ich bezweifle, dass alles Fluiddynamik ist. Die müssen auch bei toten Motoren aufrecht bleiben. Wenn das Integral des Hebels unterhalb der Wasserlinie größer als oben ist, sollte er aufrecht bleiben. Ballast am Boden reicht weit, da er einen langen Hebel hat. Sachen wie Motoren unter Deck sind sowieso eher schwer. Gewicht ist keine große Sache, da sie nicht bergauf gehen. Sie brauchen einen niedrigen Tiefgang, um in den Hafen zu gelangen. Wenn Sie einen Flugzeugträger ohne Wasser betrachten, erscheint er auch kopflastig.
Nehmen wir ein Schiff mit 2/3 über der Wasserlinie an. Teilen Sie das in 9 Einheiten auf. 6 oben und 3 unten.
Natürlich leichtestes Zeug oben und schweres unten. In diesem Beispiel liegt der Netzhebel oben bei 45 und unter 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 Stellen Sie sich vor, es handelt sich um eine Wippe mit 3 fetten Kindern auf einer Seite und 6 dünnen Kindern das andere. Selbst wenn die mageren Kinder den doppelten Hebel haben, dominieren die fetten Kinder immer noch.
Da es am Rumpf und nicht an der Mittellinie schwenkt, verliert der Boden die Hebelwirkung, wenn er aufzulisten beginnt. Ein schmaler Rumpf an der Wasserlinie ist also eine gute Sache.
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- Ihr Flugzeugträgerpunkt ist genau richtig, daran hätte ich denken sollen Ich habe ein Zitat gesehen, das besagt, dass diese Schiffe “ “ so schnell wieder in die Vertikale zurückkehren, dass sich Passagiere beschweren ‚ war schlimmer als der ursprüngliche Auflistungseffekt auf ihren Magen. Vielen Dank für Ihre Zeit.
- Auch wenn fette Kinder aufgrund ihrer ähnlichen Knochenstruktur, die eine höhere Dichte als Fett aufweist, doppelt so schwer aussehen wie dünne Kinder, sind sie es selten. Sorta mag Kreuzfahrtschiffe und Flugzeugträger wirklich. 😉
Antwort
Soweit ich weiß, verwenden viele Seeschiffe auch Gyroskope, die sich auf einer vertikalen Achse drehen zu den Hauptkomponenten der Schiffsstruktur, um einen Großteil der Bewegung auf der Rollachse des Schiffes auf Null zu setzen. Gyroskope sind auch bei Motoryachten beliebt. Ich bin mir nicht sicher, ob sie auf riesigen Kreuzfahrtschiffen eingesetzt werden oder nicht, aber Gyros sind eine Möglichkeit, Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten.
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- un, das verfehlt irgendwie den Punkt, Gyroskope mögen Sicherheit im Navigationssinne geben, aber sie stabilisieren sich definitiv nicht auf eine Weise, die in der Frage
Antwort gemeint ist
Ein großer Hebel, der an einem Schiff befestigt ist, bewirkt auf der anderen Seite eine enorme Anstrengung, dass er das Wasser erwärmen kann, indem er einen Motor aus Gleichstrommotor und EMK an das Heizelement antreibt die mit Gleichspannung betrieben werden, so dass sie auf beiden Seiten zur Erzeugung einer Dampfmaschine arbeiten kann, können Elektrizität mit einer konstanten Geschwindigkeit erzeugen, um den Netzbetrieb zu gewährleisten.
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- ch kann diese Antwort nicht analysieren und nach allem, was ich verstehen kann, sehe ich ‚ nicht, wie dies die Frage beantwortet. Könnten Sie vielleicht umschreiben und angeben, wie die Frage beantwortet wird?