Je úžasné, že masivní výletní lodě se okamžitě nepotopí na dno oceánu. Jak se tato gigantická plavidla udrží na hladině, když mají na palubě vše od kluzišť a bazénů po basketbalová hřiště, lázně, mini nákupní centra a kina? Dělají to kombinací vztlaku, výtlaku vody, materiálů a designu.
Jak se výletní lodě udrží na hladině
Lodě jsou navrženy tak, aby vytlačily množství vody odpovídající jejich vlastní hmotnosti. Současně tlak oceánu tlačí nahoru na trup lodi a působí proti klesající síle hmoty plavidla. Síla lodi směřující dolů v kombinaci se silou oceánu směrem vzhůru spolupracují, aby loď udržely nad vodou nebo „vznášející se“.
Tato základní myšlenka je často označována jako Archimédův princip. Podle tohoto principu předmět plave, když se váha vytlačené vody rovná váze předmětu. Okolní tekutina tlačí zpět silou, která se rovná síle vytlačeného množství; když jsou si dva rovni, objekt plave.
Tady je další způsob, jak se na to podívat. Když výletní loď sedí ve vodě, vytváří si místo tím, že vytlačuje vodu ven a dolů. Voda reaguje tak, že se tlačí nahoru a snaží se získat zpět prostor, který výletní loď zabírá. Rovnováha těchto protichůdných sil je to, co dělá loď plovoucí.
Další faktory, které podporují vztlak
Kromě vztlaku a výtlaku existuje několik dalších faktorů, které pomáhají výletním lodím zůstat na vodní hladině.
Materiály a design
Aby bylo dosaženo vztlaku, musí být loď vyrobena z lehkých, pevných materiálů, které jsou hustší než voda, jako je extra pevná ocel. Kromě toho je třeba tyto lehké materiály použít v konstrukci, která jim umožní přemístit svou váhu ve vodě předtím, než se ponoří. Většina tohoto designu je implementována v trupu, což je tělo nebo plášť lodi, který sedí pod hlavní palubou a vytlačuje vodu z cesty a umožňuje plavidlu plout.
Během let pokusů a omylů inženýři zjistili, že zaoblený, široký a hluboký trup pomáhá rozptýlit váhu lodi přes tělo lodi. Trupy velkých výletních lodí mají tvar písmene "U." Tento design umožňuje vodě odtékat z plavidla, rozptyluje odpor, usnadňuje hladkou jízdu a pomáhá udržet plavidlo na trati.
Dvojité trupy a další bezpečnostní prvky
Jen zůstat na hladině a plavba hladce nestačí; konstrukce trupu výletního parníku musí také chránit lidi uvnitř proti překážkám, jako jsou ledovce, útesy a písčiny, které by mohly roztrhat vnější vrstvy lodi. Aby se předešlo velké katastrofě, stavitelé lodí obvykle používají extra pevnou ocel a staví své lodě s dvojitým trupem (což znamená jeden trup uvnitř druhého) jako zvláštní opatření.
Výletní lodě mají také přepážky, které jim mohou pomoci zůstat na hladině v případě velkého poškození. Tyto vodotěsné přepážky jsou instalovány v celém vnitřku lodi a lze je zavřít, aby se zabránilo pronikání vody skrz poškozený trup. Omezení přítoku vody může nakonec zabránit tomu, aby se loď zaplavila a potopila.
Jak výletní lodě zůstávají vzpřímené
V roce 2016 měří největší výletní loď na světě asi 210 stop na výšku a dokonce i průměrné výletní lodě mají stále působivou výšku. Co jim tedy brání, aby se ve vodě převrhly? Odpověď je opět v designu trupu. Nejprve musíte pochopit rozdíl mezi těžištěm lodi a jejím středem vztlaku.
Posouvání středu vztlaku je klíčové
Podle Engineering Toolbox nelze těžiště lodi (centrální bod zaostření pro tlak gravitace směrem dolů) změnit. Z tohoto důvodu je trup výletního parníku ve tvaru písmene U navržen tak, aby se jeho střed vztlaku (centrální ohnisko pro tlak vody směrem vzhůru proti trupu) přirozeně posouval, když se loď naklání z jedné strany na druhou. Tato změna ve středu vztlaku pomáhá tlačit loď zpět do vzpřímené polohy.
Udržování středové linie
Když je loď tlačena vzpřímeně, síla tohoto tlaku ji může přirozeně vychýlit trochu za středovou čáru a způsobit, že se nakloní na druhou stranu. Tomu se říká rolování a cestujícím z toho obvykle způsobuje mořskou nemoc. K vyřešení tohoto problému jsou výletní parníky vybaveny řadou prvků, které omezují naklánění lodi, včetně stabilizačních ploutví pod vodou a aktivního balastu nebo systémů proti naklonění, které rychle čerpají mořskou vodu z nádrží pod hladinou na jedné straně lodi. loď na druhou stranu. Toto opravuje jakékoli boční naklonění nebo "seznam", který se loď může vyvinout.
Tyto stabilizační prvky jsou tak účinné, že je vzácné, aby cestující na výletních lodích cítili jakýkoli pohyb ze strany na stranu, a je téměř neslýchané, aby se výletní lodě převrátily, i když jsou tak vysoké.
Plynulá plavba
Sledovat obrovský zaoceánský parník klouzající po otevřeném moři může být docela vzrušující. I když pohyb lodi může vypadat bez námahy, pod hladinou oceánu se toho určitě hodně děje, aby plavidlo zůstalo vzpřímené a nad vodou. Myslete na to, až příště pojedete na plavbu.
