Kể từ khi bắt đầu đóng tàu, mọi người đã nỗ lực rất nhiều, cố gắng tạo ra những con tàu không bị chìm. Nhưng sự phát triển của khoa học và kiến thức về các định luật vật lý đã cho phép chế tạo cả tàu thép và bê tông cốt thép.
Các tàu bê tông cốt thép được đóng ở Bắc Mỹ trong nửa đầu thế kỷ 20, khi trong hai cuộc chiến tranh thế giới, thiếu thép.
Định luật vật lý giúp tàu không bị chìm
Độ nổi của một con tàu được xác định theo định luật Archimedes: một chất lỏng đẩy cơ thể với một lực bằng trọng lượng của chất lỏng trong thể tích của phần cơ thể được ngâm trong nó. Thủ thuật chính ở đây là khối lượng - khối lượng tàu càng lớn, các mặt kim loại của nó có thể được chế tạo càng dày và càng có nhiều hàng hóa hơn có thể lên tàu, trong khi vẫn còn hoạt động. Điều này là do khối lượng bên trong chính của con tàu chứa đầy không khí, nhẹ hơn 825 lần so với nước. Đó là không khí làm cho con tàu nổi.
Tàu ngầm có thể được ngâm và bay lên theo cùng một nguyên tắc - khi được ngâm, thùng dằn chứa đầy nước, thuyền mất độ nổi và bị chìm. Khi đi lên - chúng được cung cấp không khí dưới áp lực, thay thế nước. Theo nguyên tắc tương tự, một lưu vực kim loại trôi nổi trong bồn tắm - bên trong nó là không khí, chiếm phần lớn toàn bộ lưu vực. Nếu khối lượng bên trong của lưu vực được lấp đầy bằng đá hoặc kim loại, nó sẽ chìm xuống, vì trọng lượng của nó sẽ trở nên quá lớn.
Giải pháp kỹ thuật - Ổn định tàu
Về sức nổi của con tàu, khả năng chống lại các lực của gió và sóng, nguyên lý của đòn bẩy. Nếu lưu vực, bơi bình tĩnh trong bồn tắm, được phóng xuống sông, nó sẽ sớm rút nước và sẽ chết đuối, bởi vì nó sẽ bị gió nghiêng và bị sóng cuốn.
Một cái gì đó tương tự cũng có thể xảy ra với một con tàu, nếu nó có ít sự ổn định. Đã có những trường hợp trong lịch sử khi hàng trăm hành khách tập trung tại một bên khiến con tàu bị cuốn và ngập lụt. Nhiều tàu đã chết trong cơn bão do thực tế là chúng bị gió và sóng lật qua.
Sự ổn định của một con tàu là khả năng duy trì vị trí ổn định trong nước. Nó phụ thuộc vào nơi đặt trọng tâm của tàu. Càng ở gần bề mặt, càng dễ lật tàu hơn và kém ổn định hơn.
Đó là lý do tại sao các tàu hiện đại có các đơn vị nặng nhất - động cơ đẩy, máy phát điện, xe tăng với trữ lượng nước và nhiên liệu nằm ở phần dưới. Kho hàng cũng được đặt ở đó. Các thủy thủ biết rằng trên một con tàu đầy tải - việc ném bóng được cảm nhận ít hơn nhiều so với trên một con tàu trống rỗng.
Để bù trọng tâm càng thấp càng tốt, các nhà thiết kế đặc biệt cân trọng lượng của keel bằng miếng chì. Trong các sân thể thao, keel có trọng lượng thường được gắn riêng với dầm dưới tàu và được gọi là điều khiển từ xa.
Hình dạng của một bên cũng ảnh hưởng lớn đến sự ổn định - các tàu có đáy hình bán nguyệt có hình tam giác nhỏ nhất, thể thao với hai thân ngoài ở mỗi bên là lớn nhất.Thật vậy, sự hiện diện của các hỗ trợ bổ sung ở phần trên của bên giúp duy trì sự ổn định, ngăn tàu khỏi bị nghiêng. Điều này đã được biết đến trong thời cổ đại và được gắn dọc theo phần trên của phía bên của các bó sậy khô. Và khách du lịch hiện đại sử dụng bóng bay bơm hơi cho mục đích này, buộc chúng dọc theo hai bên của thuyền kayak.
Quy tắc bắt buộc của người đi biển
Để tránh dịch chuyển trọng tâm, khi tải tàu hiện đại, các chương trình máy tính được sử dụng để giúp tính toán vị trí và số lượng hàng hóa có thể được đặt để bảo vệ khả năng đi biển của tàu. Chịu trách nhiệm cho vị trí chính xác của hàng hóa là đội trưởng trợ lý cao cấp. Anh ta ra lệnh cho tải và, theo tính toán, tải nặng nhất được đặt trong hầm, và những cái nhẹ hơn nằm trên boong. Hàng hóa trên tàu chắc chắn đã được tìm thấy trên tàu, tức là nó được buộc lại. Điều này là cần thiết để trong một cơn bão, nó không lăn qua các hầm và không làm thay đổi trọng tâm của tàu.
Toàn bộ thân tàu được chia thành các khoang kín. Trong điều kiện bình thường, các phân vùng giữa các ngăn được mở. Khi con tàu nhận được một lỗ hổng, khoang nơi nó nằm bị chặn bởi các vách ngăn kín để nước không thể lấp đầy toàn bộ thân tàu.
Thật nguy hiểm trong một cơn bão khi triển khai con tàu "tụt lại theo sóng", nghĩa là đi ngang. Rất có khả năng một làn sóng mạnh sẽ lật tàu. Sóng ở đuôi tàu cũng nguy hiểm. Do đó, thường các tàu biển trong những cơn bão mạnh bắt đầu di chuyển mũi của họ chống lại sóng, rời khỏi hướng đi dự định - đây là cách an toàn nhất để con tàu sống sót qua thời tiết. Và chỉ sau khi kết thúc cơn bão, họ mới trở lại khóa học mong muốn.
Độ nổi và sự ổn định của tàu là phẩm chất chính của nó đảm bảo an toàn. Do đó, các quy tắc giúp bảo tồn chúng là bắt buộc. Và các giải pháp thiết kế góp phần cải thiện của họ luôn được chào đón.
