מדהים שספינות שייט מסיביות לא שוקעות ברגע לקרקעית האוקיאנוס. עם הכל החל ממשטחי החלקה על הקרח ובריכות שחייה ועד מגרשי כדורסל, מכוני ספא, מיני קניונים ובתי קולנוע, איך הכלים הענקיים האלה נשארים צפים? הם עושים זאת באמצעות שילוב של ציפה, תזוזת מים, חומרים ועיצוב.
איך ספינות שייט נשארות צפות
אוניות נועדו לעקור כמות מים המקבילה למסה שלהן. במקביל, לחץ האוקיאנוס דוחף את גופה של הספינה ונתקל בכוח מטה של הספינה כלפי מטה. הכוח כלפי מטה של הספינה בשילוב עם הכוח כלפי מעלה של האוקיאנוס עובדים יחד כדי לשמור על הספינה צפה או 'צפה'.
מאמרים קשורים- סיור באוניות שייט בטוסקנה
- תמונות של חיי לילה בספינות שייט
- תמונות של ספינות קרנבל
לרוב רעיון בסיסי זה מכונה עקרון ארכימדס . על פי עיקרון זה, פריט צף כאשר משקל המים העקורים שווה למשקל האובייקט. הנוזל שמסביב דוחף לאחור בכוח השווה לזה של הכמות העקורה; כאשר השניים שווים, האובייקט צף.
הנה דרך נוספת להסתכל על זה. כאשר ספינת תענוגות יושבת במים, היא מפנה לעצמה מקום על ידי עקירת מים החוצה ומטה. המים מגיבים בלחיצה כלפי מעלה ותוך כדי מנסים להחזיר את החלל שתופס ספינת התענוגות. האיזון של הכוח המנוגד הזה הוא זה שגורם לספינה לצוף.
גורמים נוספים התומכים בציפה
בנוסף לצוף ולתזוזה, ישנם מספר גורמים נוספים המסייעים לספינות תענוגות להישאר על פני המים.
חומרים ועיצוב
כדי להשיג ציפה, הספינה חייבת להיות עשויה מחומרים קלים וחסונים הדוקים יותר ממים, כגון פלדה חזקה במיוחד. בנוסף, יש להשתמש בחומרים קלים אלה בתכנון המאפשר להם לעקור את משקלם במים לפני שקיעתם. רוב העיצוב הזה מיושם בגוף האוויר שהוא גוף או מעטפת הספינה היושבת מתחת לסיפון הראשי ודוחקת את המים מהדרך ומאפשרת לספינה לצוף.
במהלך שנים של ניסוי וטעייה, מהנדסים מצאו את הפיכת הגוף למעוגל, רחב ועמוק עוזר בפיזור משקל הספינה על גופה של הספינה. קליפות ספינות תענוגות גדולות בצורת האות 'יו'. תכנון זה מאפשר למים לזרום מהכלי, מפזר גרירה, מאפשר נסיעה חלקה ועוזר לשמור על הכלי על המסלול.
גביעים כפולים ותכונות בטיחות אחרות
רק להישאר צף ולשוט בצורה חלקה זה לא מספיק; עיצוב גוף האונייה על שיוט חייב להגן על האנשים בפנים מפני מכשולים כמו קרחונים, שוניות וסרגלי חול העלולים לקרוע את השכבות החיצוניות של הספינה. כדי למנוע אסון גדול, בוני ספינות בדרך כלל משתמש בפלדה חזקה במיוחד ובונה את ספינותיהם עם קליפות כפולות (כלומר גוף אחד בתוך השני) כאמצעי זהירות נוסף.
יש גם לספינות תענוגות מחיצות שיכולים לעזור להם להישאר צפים במקרה של נזק גדול. מחיצות אטומות למים אלה מותקנות בכל חלקיה הפנימיים של הספינה וניתן לסגור אותן כדי לאטום מים שזורמים פנימה דרך גוף פגום. הגבלת זרם המים יכולה בסופו של דבר למנוע מהספינה להציף ולשקוע.
איך ספינות קרוז נשארות זקופות
החל משנת 2016, ספינת התענוגות הגדולה בעולם גובהו 210 מטר, ואפילו ספינות השייט הממוצעות עדיין בעלות גובה מרשים. אז מה מונע מהם להתהפך למים? התשובה היא, שוב, בתכנון הגוף. ראשית, עליכם להבין את ההבדל בין מרכז הכובד של הספינה למרכז הציפה שלה.
מרכז החלפה של ציפה הוא המפתח
לפי ארגז כלים הנדסי , לא ניתן לשנות את מרכז הכובד של הספינה (נקודת המיקוד המרכזית לדחיפת הכבידה כלפי מטה). מסיבה זו, גוף האונייה בצורת U של חברת תענוגות שיוט מתוכנן כך שמרכז הציפה שלו (המוקד המרכזי לדחיפת המים כלפי מעלה כלפי גוף האונייה) עובר באופן טבעי כשהאוניה נוטה מצד לצד. שינוי זה במרכז הציפה עוזר לדחוף את הספינה חזרה למצב זקוף.
שמירה על קו מרכז
כאשר הספינה נדחפת זקופה, כוח הדחיפה הזה עשוי להניף אותה באופן טבעי מעבר לקו המרכזי ולגרום לה להטות לצד השני. זה נקרא גלגול, וזה מה שנוטה לגרום לנוסעים לחול ים. כדי לטפל בבעיה זו, ספינות ההפלגה מצוידות במספר מאפיינים המגבילים את גלגול הספינה, כולל סנפירים מייצבים מתחת למים ומערכות נטלות אקטיביות או נגד עקב, אשר מזרימות במהירות מי ים ממכלים מחזיקים מתחת לקו בצד אחד של נשלח לצד השני. זה מתקן כל רזה לרוחב או 'רשימה' שהספינה עשויה לפתח.
מאפיינים מייצבים אלה יעילים כל כך, עד כי נדיר שנוסעי השייט חשים תנועה מצד לצד, וכמעט לא נשמע שספינות השייט מתהפכות למרות שהן גבוהות כל כך.
הפלגה חלקה
צפייה באופנת ים ענקית מחליקה על הים הפתוח יכולה להיות מרגשת למדי. אמנם תנועת הספינה עשויה להראות ללא מאמץ, אך בהחלט מתרחש הרבה מתחת לפני האוקיאנוס השומר על הכלי זקוף וצף. חשוב על זה בפעם הבאה שאתה יוצא לשייט.
