Neverovatno je da masivni brodovi za krstarenje ne potonu odmah na dno okeana. Sa svime, od klizališta i bazena do košarkaških terena, banja, mini trgovačkih centara i bioskopa na brodu, kako ova gigantska plovila ostaju na površini? Oni to rade kombinacijom plovnosti, potiskivanja vode, materijala i dizajna.
Kako brodovi za krstarenje ostaju na površini
Brodovi su dizajnirani da istisnu količinu vode koja je ekvivalentna njihovoj sopstvenoj masi. Istovremeno, pritisak okeana gura se prema trupu broda i suprotstavlja se sili mase broda nadole. Sila broda naniže u kombinaciji sa silama okeana prema gore radi zajedno kako bi brod održao na površini ili "uzgonom".
Ova osnovna ideja se često naziva Arhimedovim principom. Prema ovom principu, predmet pluta kada je težina istisnute vode jednaka težini objekta. Okolni fluid se gura nazad sa silom koja je jednaka onoj od istisnute količine; kada su dva jednaka, objekat pluta.
Evo još jednog načina da to pogledate. Kada brod za krstarenje sjedi u vodi, pravi prostor za sebe tako što istiskuje vodu van i dolje. Voda odgovara guranjem prema gore i unutra dok pokušava zauzeti prostor koji brod za krstarenje zauzima. Ravnoteža ovih suprotstavljenih sila je ono što tjera brod da pluta.
Dodatni faktori koji podržavaju plovnost
Pored plovnosti i istiskivanja, postoji nekoliko drugih faktora koji pomažu da brodovi za krstarenje ostanu na površini vode.
Materijal i dizajn
Za postizanje uzgona, brod mora biti napravljen od laganih, čvrstih materijala koji su gušći od vode, kao što je čelik ekstra čvrstoće. Osim toga, ovi lagani materijali moraju se koristiti u dizajnu koji im omogućava da istisnu svoju težinu u vodi prije nego što potone. Većina tog dizajna implementirana je u trup koji je tijelo ili školjka broda koji se nalazi ispod glavne palube i gura vodu s puta i omogućava plovilu da pluta.
Kroz godine pokušaja i grešaka, inženjeri su otkrili da zaobljen, širok i dubok trup pomaže da se težina broda rasprši po trupu broda. Trupovi velikih kruzera imaju oblik slova "U". Ovaj dizajn omogućava da voda teče iz plovila, raspršuje otpor, olakšava glatku vožnju i pomaže da plovilo ostane na pravom putu.
Dvostruki trupovi i druge sigurnosne karakteristike
Samo ostati na površini i nesmetano krstariti nije dovoljno; Dizajn trupa broda za krstarenje također mora zaštititi ljude koji su unutra od prepreka kao što su sante leda, grebeni i pješčane sprude koje bi mogle pocijepati vanjske slojeve broda. Da bi spriječili veliku katastrofu, brodograditelji obično koriste čelik ekstra čvrstoće i grade svoje brodove s dvostrukim trupom (što znači jedan trup unutar drugog) kao dodatnu mjeru opreza.
Brodovi za krstarenje imaju i pregrade koje im mogu pomoći da ostanu na površini u slučaju većih oštećenja. Ove vodonepropusne pregrade ugrađene su u unutrašnjost broda i mogu se zatvoriti kako bi se zatvorila voda koja ulazi kroz oštećeni trup. Ograničavanje dotoka vode može u konačnici spriječiti da brod poplavi i potone.
Kako brodovi za krstarenje ostaju uspravni
Od 2016. godine najveći brod za krstarenje na svijetu je visok oko 210 stopa, a čak i prosječni brodovi za krstarenje i dalje imaju impresivnu visinu. Pa šta ih sprečava da se prevrnu u vodi? Odgovor je, opet, u dizajnu trupa. Prvo, morate razumjeti razliku između brodskog centra gravitacije i njegovog centra uzgona.
Promjena centra plovnosti je ključna
Prema Engineering Toolbox-u, centar gravitacije broda (centralna tačka fokusa za gravitacijski pritisak naniže) se ne može promijeniti. Iz tog razloga, trup broda za krstarenje u obliku slova U dizajniran je tako da se njegov centar uzgona (centralni fokus za potiskivanje vode prema gore prema trupu) prirodno pomiče dok se brod naginje s jedne strane na drugu. Ova promjena u centru uzgona pomaže da se brod vrati u uspravan položaj.
Održavanje središnje linije
Kada je brod gurnut uspravno, sila tog guranja može ga prirodno zamahnuti malo iznad središnje linije i uzrokovati da se nagne na drugu stranu. To se zove kotrljanje, i to je ono što putnicima izaziva morsku bolest. Da bi riješili ovaj problem, brodovi za krstarenje opremljeni su brojnim značajkama koje ograničavaju okretanje broda, uključujući stabilizirajuća peraja ispod vode i aktivni balast ili sistem protiv nagiba koji brzo pumpa morsku vodu iz rezervoara ispod vodene linije na jednoj strani brod na drugu stranu. Ovo ispravlja bilo kakav bočni nagib ili "popis" koji brod može razviti.
Ove stabilizacijske karakteristike su toliko efikasne da je retko da putnici na krstarenju osete bilo kakvo kretanje sa jedne na drugu stranu, a gotovo je nečuveno da se brodovi za krstarenje prevrću iako su tako visoki.
Smooth Sailing
Gledanje masivnog okeanskog broda kako klizi po otvorenom moru može biti prilično uzbudljivo. Iako kretanje broda može izgledati bez napora, sigurno se mnogo toga dešava ispod površine okeana koje drži brod uspravno i na površini. Razmislite o tome sljedeći put kada krenete na krstarenje.
