2 просмотров

Почему лодки не переворачиваются

Почему лодки не переворачиваются

Автор Эбису , 24 Октября 2012

42 сообщения в этой теме

Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

Создать аккаунт

Зарегистрировать новый аккаунт в нашем сообществе. Это несложно!

Войти

Есть аккаунт? Войти.

Недавно просматривали 0 пользователей

Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

Автор: Hitchens
Создана 3 Июня 2016

Автор: ДедМазай
Создана Wednesday в 14:08

Автор: овраг
Создана 19 Декабря 2021

Автор: muxa II
Создана Wednesday в 13:13

Автор: komrad.gorba4ew
Создана 30 Декабря 2021

Автор: Павел
Создана 12 Апреля 2012

Автор: БАТЛКРУЗЕР
Создана 9 Ноября 2009

Автор: Влад2
Создана 20 Ноября 2021

Автор: Рыбачек24
Создана Tuesday в 17:31

Автор: Могильщик
Создана 15 Января 2015

Почему лодки не переворачиваются

Подводные лодки, как нетрудно догадаться из названия, созданы для нахождения под водой – причем, довольно длительного. Всплывать субмарине необходимо для пополнения запасов кислорода и проветривания помещений от углекислого газа, выделяемого в процессе дыхания членов экипажа. Основное предназначение подлодок – военное: многие страны используют их для разведки, контроля границ и поражения боевых целей. Однако порой субмарины нужны и для мирных целей – например, исследовательских экспедиций. Одна из потенциально опасных ситуаций – переворачивание субмарины вверх дном. Но может ли опрокинуться подводное судно?

Как появились подлодки

О подводных конструкциях, имевших общие черты с современными субмаринами, впервые упомянул изобретатель и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Он составил чертежи аппарата, но впоследствии сам уничтожил их. Авторы книги «Подводные лодки//Жители моря» Г. Вильчек и А. Журавлев рассказывают, что сохранился лишь один схематический рисунок судна овальной формы с рубкой и люком. Считается, что да Винчи уничтожил остальные чертежи, поскольку оценил потенциальную опасность своего изобретения. В XV-XVI веках попытки создать субмарину не увенчались успехом: аппараты не могли находиться на глубине, погружались под воду и сразу всплывали.

Статья в тему:  Задняя часть лодки как называется

Первую подлодку в 1620 году построил английский механик Корнелиус Ван Дреббель. Аппарат мог достигать глубины четырех метров, двигаться в любом направлении с помощью двенадцати гребцов. Когда в Европе произошел промышленный переворот, на смену физической силе пришли паровые, электрические и дизельные двигатели.

В России попытки создать подводную лодку предпринимались в годы правления Петра Великого, однако после смерти императора проект забросили и вернулись к нему уже в девятнадцатом столетии. Широкое распространение подлодки получили во время обеих мировых войн, а в 1955 году появились атомоходы – то есть, субмарины с атомным реактором в качестве энергетической установки.

Чрезвычайная ситуация

Что же случится, если подлодка по той или иной причине перевернется вверх дном? К счастью, о такой возможности мы рассуждаем лишь в теории, поскольку на практике подобных инцидентов до сих пор не зафиксировано. Вероятно, поэтому в источниках можно встретить прямо противоположные точки зрения. В любительских статьях встречается мнение, что переворачивание не принесет субмарине серьезного ущерба, хотя члены экипажа могут получить травмы, зачастую довольно серьезные. Сторонники данной точки зрения уверены, что субмарина быстро вернется в исходное положение, потому что вода компенсирует внешнее воздействие на нее. Другое дело – если подлодка перевернется на суше, но представить такую ситуацию еще сложнее: находясь на мели или на грунте, аппарат в принципе не способен двигаться.

Статья в тему:  Как правильно спускать лодку на воду

Сторонники пессимистичной точки зрения утверждают следующее: если подлодка перевернется, это неминуемо приведет к поломке оборудования, протечке технических жидкостей и пожарам, а также многочисленным смертям. В книге «Устройство подводных лодок» С.Н. Прасолова указано, что подобная ситуация может случиться, если будет нарушена правильность конструкции аппарата. Механики научились бороться с креном – вот почему в реальности ни одна субмарина не перевернулась вверх дном. Важнейшее понятие, связанное с судостроительной отраслью, называется «остойчивость». Так называют способность субмарины противодействовать внешним силам и возвращаться в равновесие после того, как т.н. возмущающий фактор перестал ей угрожать.

Как предотвратить катастрофу

В труде «Теория подводных лодок» К.Ф. Игнатьева сказано, что остойчивость является одним из важнейших качеств любого плавающего средства. Достигается она благодаря соблюдению математически выверенных правил конструирования судов. Сам показатель определяется центром приложения сил Архимеда и расположением центра тяжести судна относительно центра приложения сил. Причем с подлодками дело обстоит сложнее, чем с обычными надводными судами. Для субмарин механикам следует выводить сразу два показателя остойчивости: как для полностью подводного положения, так и для положения над водой. Строгое соблюдение правил остойчивости гарантирует, что подводная лодка не перевернется. В худшем случае – она может накрениться, однако быстро и без ущерба для членов экипажа вернется в правильное положение.

В надводном положении субмарины имеют положительную плавучесть и вытесняют меньший объем воды по сравнению с положением под водой. Для гидростатического погружения субмарина должна иметь отрицательную плавучесть. Этого можно добиться двумя способами: повысить собственный вес подлодки или уменьшить ее водоизмещение. Для изменения веса у всех подводных лодок есть балластные цистерны – их заполняют воздухом или водой. Если необходимо добиться общего погружения (или, наоборот, всплытия), используются кормовые и носовые цистерны главного балласта. Существует и третий вид цистерн – их называют «цистерны контроля глубины» – с их помощью контролируют погружение при изменении внешних условий.

Статья в тему:  Какая лодка с нднд лучше

Таким образом, современная подлодка имеет крайне мало шансов перевернуться вверх дном, поскольку правильные расчеты вместе с грамотным использованием балласта просто не позволят этому произойти.

Почему корабли не тонут? Описание, фото и видео

С самого зарождения кораблестроения люди прилагают массу усилий, стараясь создать корабли, которые не тонут. Первые деревянные суда были легче воды. Но развитие науки и знание законов физики позволило строить и стальные, и даже железобетонные суда.

Железобетонные корабли строились в Северной Америке в первой половине XX века, когда во время двух мировых войн ощущался дефицит стали.

Кораблю помогают не тонуть законы физики

Плавучесть судна определяется законом Архимеда: жидкость выталкивает тело с силой, равной весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела. Основная хитрость здесь заключается в объеме – чем больше объем корабля, тем более толстыми можно сделать его металлические борта и тем больше дополнительного груза он может взять на борт, оставаясь при этом на плаву. Так получается потому, что основной внутренний объем корабля заполнен воздухом, который в 825 раз легче воды. Именно воздух придает плавучесть кораблю.

По этому же принципу возможно погружение и всплытие подводных лодок – при погружении балластные цистерны заполняются водой, лодка теряет плавучесть и погружается. При всплытии – в них подают воздух под давлением, вытесняющий воду. По этому же принципу плавает в ванне металлический тазик – внутри него находится воздух, занимающий большую часть всего объема тазика. Если же внутренний объем тазика заполнить камнями или металлом – он утонет, потому что вес его станет слишком большим.

Статья в тему:  Как сделать рубку на лодке

Инженерные решения-остойчивость корабля

На плавучесть корабля, его способность сопротивляться силам ветра и волн действует принцип рычага. Если тазик, который спокойно плавает в ванне, запустить в речку – он вскоре наберет воды и утонет, потому что его будет наклонять ветер и захлестывать волны.

малая остойчивость

С кораблем тоже может случиться нечто подобное, если у него малая остойчивость. В истории бывали случаи, когда сотни пассажиров, собравшиеся у одного борта – вызывали крен судна и его затопление. Много кораблей гибло во время штормов из-за того, что их переворачивал ветер и волны.

Остойчивость судна

Остойчивость судна – это его способность сохранять устойчивое положение в воде. Зависит она от места, где находится центр тяжести судна. Чем он ближе к поверхности – тем проще перевернуть корабль и тем меньше остойчивость.

Именно поэтому у современных кораблей самые тяжелые агрегаты – ходовые двигатели, генераторы, танки с запасами воды и топлива находятся в нижней части. Там же располагаются грузовые трюмы. Моряки знают, что на полностью загруженном судне – качка ощущается намного меньше, чем на пустом.

Для смещения центра тяжести как можно ниже, конструкторы специально утяжеляют киль с помощью свинцовых накладок. В спортивных судах утяжеленный киль вообще крепится под судном отдельно на балках и называется выносным.

На остойчивость сильно влияет и форма борта – наименьшей обладают суда с полукруглым дном, наибольшей – спортивные тримараны, имеющие два выносных корпуса-опоры по бокам. Действительно, наличие дополнительных опор в верхней части борта помогает сохранять остойчивость, мешая судну накреняться. Это знали еще в древности и прикрепляли вдоль верхней части борта лодки связки сухого камыша. А современные туристы с этой целью используют надувные баллоны, привязывая их по бортам байдарок.

Статья в тему:  Как сделать лодку плоскодонку самому

Обязательные правила морехода

Чтобы избежать смещения центра тяжести, при загрузке современных кораблей используются компьютерные программы, помогающие просчитать – куда и сколько груза можно поместить, чтобы сохранить мореходные качества судна. Ответственным за правильное размещение груза является старший помощник капитана. Он командует погрузкой и в соответствии с расчетами, самые тяжелые грузы размещаются в трюмах, а более легкие – на палубе. Груз на корабле обязательно «найтовится», то есть привязывается. Это нужно, чтобы во время шторма он не перекатывался по трюмам и не изменял центр тяжести судна.

Весь корпус корабля разделен на герметичные отсеки. В нормальном состоянии перегородки между отсеками открыты. Когда корабль получает пробоину – тот отсек, где она расположена, перекрывается герметичными перегородками, чтобы вода не могла заполнить весь корпус.

Опасно во время шторма разворачивать корабль «лагом к волне», то есть боком. Слишком велика вероятность, что сильная волна перевернет корабль. Также опасна и волна в корму. Поэтому часто океанские суда во время сильных штормов начинают двигаться носом против волн, уходя с намеченного курса – это самый безопасный для корабля способ пережить непогоду. И только после окончания шторма они возвращаются на нужный курс.

Плавучесть и остойчивость судна – это основные его качества, обеспечивающие безопасность. Поэтому правила, помогающие сохранить их – обязательны к соблюдению. А конструкторские решения, способствующие их улучшению, всегда приветствуются.

Статья в тему:  Hungry shark как убить подводную лодку

Почему корабли не тонут – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сверху – больше, но легче. Почему не переворачиваются круизные суперлайнеры

“Потому, что сверху круизёр намного легче, чем внизу, – пишет в своем Живом Журнале gruppman. – Мы смотрим на лайнер, и нам кажется, что он весь выполнен из стального массива.На пароход – не скульптура из мрамора, где скульптор берёт и отсекает всё лишнее. Так и пароход не выпиливают из целого куска металла.

Грубо говоря, судно можно разделить на две части – корпус и надстройка. Корпус выполнен из более прочной и толстой стали, а вот при постройке надстройки, применяется лёгкая и более тонкая сталь. И не только сталь, довольно широко применяются алюминевые сплавы.

Во-вторых, конструкция надстройки идёт в основном вдоль бортов, и зачастую у круизников, особенно новых проектов, середина вообще не застроена. И так не только на круизных судах. Грузовые пароходы строят также. Листы стали, из которых изготовлен корпус судна, толще и тяжелее, чем листы стали из которых изготовлена надстройка. К тому же, на утяжеление конструкции работает и набор корпуса, очень грубо говоря, скелет судна. Киль, шпангоуты, стрингеры, флоры (много ещё чего). всё это даёт не только тяжесть, а и необходимую прочность корпуса. А вот для постройки внутренних переборок (стенок) в надстройке применяют материалы ещё легче, чем сталь. Те же сэндвич-панели, наполнненные негорючим материалом, требования к пожарной безопасности существуют. И они не шуточные, поверьте.Так, что видимость играет с нами злую шутку.

Статья в тему:  Как правильно управлять лодочным мотором

Но всё таки, наверху большой бассейн. И зачастую даже не один. И вместимость его, нууу. кубов на 300. А 300 кубов, это практически 300 тонн. И ещё пять тыщ организмов туда-сюда слоняются. Тут как?

Начнём издалека.Когда-то корпуса пассажирских судов строили V-образной формы. Был такой пароход, прямо таки классика строительства. “Титаник”. К “Титанику” ещё вернёмся, а пока про корпус. Сейчас же принято строить корпуса вот такой формы – |_|. И очень многое тяжёлое можно разместить внизу за счёт большей площади нижних пространств. Там размещены балластные цистерны, танки запаса топлива, масла и воды.Машинное отделение, и помещения управления судовыми системами.

Небольшая осадка для круизного судна – не изврат проектировщиков. Это, увы, требование круизного рынка. Бизнес. Те места, которые посещают круизные лайнеры, довольно часто имеют малые глубины. А вставать где-то далеко в море на якорь, потом везти туристов пару часов на катере. да, ну его, такой круиз.

Ещё на стадии строительства круизника закладывают так называемый “мёртвый” балласт. Это то, что ты уже никак не удалишь с борта судна.Но в процессе эксплуатации судна иногда требуется понизить, а иногда повысить осадку. Убрать, или наоборот, создать крен и дифферент. Для этого используют балластные системы, в которые входят балластные цистерны, насосы и управление. Обычная морская вода принимается в балластные танки. И этой воды хватает, чтобы уравновесить бесчинства пассажиров наверху.

Статья в тему:  Как переводится лодка на русский

Кроме того, современная электроника творит чудеса. Балластные системы современных круизников полностью автоматизированы. Компьютеры следят за креном и осадкой и сами запускают насосы для приёма или откачки балласта.

Но, как бы ни было. Будка всё равно большая, следовательно, большая парусность. И, если ветер или волна в борт, то качать будет всё равно. А раскачать-то может ого-го как, что и черпануть водички можно бортом. И?

А вот для этого ещё есть стабилизаторы качки. Они есть пассивные, есть и активные. Пассивные успокоители – это совсем просто. Просто полосы из стали вдоль корпуса. С активными сложнее. Это уже можно отнести к выдвижным устройствам. За работу таких стабилизаторов, как и за работу балластной системы также отвечает электроника. Человек просто не сможет так точно отреагировать на изменение стабильности судна.

Время практических занятий.Требуется полторашка пива, нож, пластилин, ванна с водой. Выпиваем пиво, закручиваем пробку на бутылке. Разрезаем бутылку вдоль над пробкой. Залезаем в ванну (Архимед, ёптыть), берём бутылку и аккуратно так опускаем её на воду разрезом вверх.Плавает. Теперь сверху толкаем пальцем на один из срезов бутылки, правый или левый борт.Бутылка крутанулась. Это и есть модель круизника без балласта.Берём пластилин, лепим из него колбаску по длине бутылки, и эту колбаску помещаем внутрь бутылки, как раз сверху разреза. Снова запускаем бутылку. Снова имитируем качку.Оп-пааа. бутылка крен получает, но уже отыгрывает назад, на ровный киль. Понятна роль балласта. Если ещё проще, то обычная кукла-неваляшка. Внизу тяжесть, верх лёгкий.

Статья в тему:  На сколько ныряет подводная лодка

Как уже стало понятно, перевернуться на круизнике можно, но для этого надо очень постараться. Даже если собраться всем пассажирам и экипажу на одном борту, да ещё и подпрыгнуть одновременно – не получится. Обычная балластная цистерна спокойно сработает противовесом, а электроника рассчитает крен и примет меры.

Каждая трагедия с пассажирскими судами тщательно расследуется, и по результатам расследования вносятся корректировки в регламенты конструкций и правил проектировки. Кто-то кивает на старые суда, вон как раньше было, и осадка приличная, и остальное. Ну, что сказать? Да, у “Титаника” осадка была хорошая. Насколько это помогло ему? Зато после “Титаника” все суда в мире получили достаточное количество спасательных средств. Последняя катастрофа с “Конкордией”. Это результат грубого нарушения правил, а не недостатки малой осадки или неправильной работы стабилизаторов. И вот, кстати, уже внесены изменения в правила по конструкции корпусов пассажирских судов. Сейчас же, в стадии рассмотрения такое изменение в правила, как в обязательном порядке строить пассажирские суда с двойным корпусом”.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: