Gemi inşasının başlangıcından beri, insanlar batmayan gemiler yaratmaya çalışırken çok çaba sarf ettiler. Ancak bilimin ve fizik yasalarının bilgisinin geliştirilmesi, hem çelik hem de betonarme gemilerin inşa edilmesini mümkün kıldı.
Betonarme gemiler, 20. yüzyılın ilk yarısında, iki dünya savaşı sırasında çelik kıtlığı olduğunda Kuzey Amerika'da inşa edildi.
Fizik yasaları geminin batmamasına yardımcı olur
Bir geminin kaldırma kuvveti Arşimet yasalarına göre belirlenir: bir sıvı vücudu, içine daldırılan vücut kısmının hacmindeki sıvının ağırlığına eşit bir kuvvetle iter. Buradaki ana hile hacimdir - geminin hacmi ne kadar büyük olursa, metal kenarları o kadar kalın yapılabilir ve gemide daha fazla yük alırken, havada kalırken. Bunun nedeni, geminin ana iç hacminin sudan 825 kat daha hafif olan hava ile dolu olmasıdır. Gemiyi canlı yapan havadır.
Aynı prensipte, denizaltılar daldırılabilir ve yükselebilir - daldırıldığında, balast tankları su ile doldurulur, tekne yüzdürme ve lavaboları kaybeder. Yükselişte - su yer değiştirerek basınç altında hava ile beslenirler. Aynı prensibe göre, metal bir havza banyoda yüzer - içinde havza tüm havzanın çoğunu kaplar. Havzanın iç hacmi taş veya metalle doldurulursa, boğulur, çünkü ağırlığı çok büyük olur.
Mühendislik Çözümleri - Gemi İstikrarı
Geminin kaldırma kuvveti, rüzgar ve dalga kuvvetlerine direnme yeteneği, kaldıraç ilkesi. Sakin bir şekilde küvette yüzen havza bir nehre fırlatılırsa, yakında su çeker ve boğulur, çünkü rüzgar tarafından eğilir ve dalgalarla batar.
Eğer dengenin az olması halinde bir gemide de benzer bir şey olabilir. Tarihte bir tarafta toplanan yüzlerce yolcunun geminin topuklarına ve sele neden olduğu durumlar olmuştur. Birçok gemi fırtına sırasında rüzgar ve dalgalar tarafından çevrildikleri için öldü.
Bir geminin dengesi, suda sabit bir pozisyonu muhafaza edebilmesidir. Geminin ağırlık merkezinin bulunduğu yere bağlıdır. Yüzeye ne kadar yakın olursa, gemiyi ters çevirmek o kadar kolay olur ve daha az denge olur.
Bu yüzden modern gemiler en ağır ünitelere sahiptir - tahrik motorları, jeneratörler, su tankları ve alt kısımda bulunan yakıt rezervleri. Kargo ambarları da orada bulunmaktadır. Denizciler, tam yüklü bir gemide - atışların boş bir gemiden çok daha az hissedildiğini biliyorlar.
Ağırlık merkezini olabildiğince düşük bir şekilde dengelemek için, tasarımcılar omurgayı özellikle kurşun pedlerle ağırlıklandırır. Spor sahalarında, ağırlıklı salma genellikle kirişler üzerindeki geminin altına ayrı olarak bağlanır ve uzaktan denir.
Yanın şekli de dengeyi büyük ölçüde etkiler - yarım daire şeklinde bir tabana sahip gemiler en küçüktür, her iki tarafta iki dış gövdeye sahip spor trimarans en büyüktür.Gerçekten de, tarafın üst kısmında ek desteklerin bulunması, dengenin korunmasına yardımcı olur ve damarın eğilmesini önler. Bu antik çağda biliniyordu ve kuru sazlıkların tekne demetleri tarafının üst kısmı boyunca tutturulmuştu. Ve bu amaçla modern turistler şişirilebilir balonlar kullanıyor ve onları kayakların kenarlarına bağlıyor.
Denizcinin zorunlu kuralları
Ağırlık merkezini kaydırmaktan kaçınmak için, modern gemileri yüklerken, geminin denize elverişliliğini korumak için nereye ve ne kadar yük yerleştirilebileceğini hesaplamaya yardımcı olmak için bilgisayar programları kullanılır. Yükün doğru yerleştirilmesinden sorumlu kıdemli kaptan. Yüklemeye kumanda eder ve hesaplamalara göre, en ağır yükler ambarlara ve çakmaklara güvertede yerleştirilir. Gemideki yük mutlaka “bulunur”, yani bağlıdır. Bu, bir fırtına sırasında ambarların üzerinde dönmemesi ve geminin ağırlık merkezini değiştirmemesi için gereklidir.
Tüm gemi gövdesi mühürlü bölmelere ayrılmıştır. Normal durumda, bölmeler arasındaki bölümler açıktır. Bir gemi bir delik aldığında, bulunduğu bölme hermetik bölümler tarafından bloke edilir, böylece su tüm gövdeyi dolduramaz.
Bir fırtına sırasında gemiyi “dalgaya gecikme” yani yanlara yerleştirmek tehlikelidir. Güçlü bir dalga gemiyi ters çevirecektir. Kıçtaki dalga da tehlikelidir. Bu nedenle, güçlü fırtınalar sırasında genellikle okyanus gemileri, burunlarını dalgalara karşı hareket ettirmeye başlar ve amaçlanan rotayı terk eder - bu, geminin hava koşullarında hayatta kalması için en güvenli yoldur. Ve sadece fırtına bittikten sonra istenen rotaya geri dönüyorlar.
Geminin yüzdürme ve stabilitesi, güvenliği sağlayan ana özellikleridir. Bu nedenle, onları korumaya yardımcı olan kurallar zorunludur. Ve gelişmelerine katkıda bulunan tasarım çözümleri her zaman beklerim.