Siden starten af skibsbygning har folk gjort en stor indsats for at skabe skibe, der ikke synker. Men udviklingen af videnskab og viden om fysiklovene gjorde det muligt at bygge både stål og endda armeret betonskibe.
Armeret betonskibe blev bygget i Nordamerika i første halvdel af det 20. århundrede, hvor der under de to verdenskrig var mangel på stål.
Fysikens love hjælper skibet med ikke at synke
Et fartøjs opdrift bestemmes af loven fra Archimedes: en væske skubber kroppen med en kraft, der svarer til væskens vægt i volumenet af den kropsdel, der er nedsænket i det. Det vigtigste trick her er volumen - jo større volumen af skibet er, jo tykkere dets metallsider kan laves, og jo mere last kan det tage om bord, mens det forbliver flydende. Dette skyldes, at skibets største indre volumen er fyldt med luft, som er 825 gange lettere end vand. Det er luften, der gør skibet flydende.
Ubåde kan nedsænkes og stige op efter samme princip - når ballasttanke er nedsænket, er båden fyldt med vand, mister båden opdrift og er nedsænket. Ved opstigning - de forsynes med luft under tryk og forskyder vand. Ifølge samme princip flyder et metalbassin i badekaret - inde i det er luft, der optager det meste af hele bassinet. Hvis bassinets indre volumen er fyldt med sten eller metal, drukner det, fordi dens vægt bliver for stor.
Ingeniørløsninger - Skibstabilitet
På skibets opdrift, dets evne til at modstå kræfterne fra vind og bølger, princippet om gearing. Hvis bassinet, der svømmer roligt i badet, udledes i en flod, trækker det snart vand og drukner, fordi det vil blive vippet af vinden og oversvømmet af bølger.
Noget lignende kan også ske med et skib, hvis det har ringe stabilitet. Der har været tilfælde i historien, hvor hundreder af passagerer samlet på den ene side fik skibet til at rulle og oversvømme. Mange skibe døde under storme på grund af det faktum, at de blev vendt om af vind og bølger.
Skibets stabilitet er dets evne til at opretholde en stabil position i vandet. Det afhænger af det sted, hvor fartøjets tyngdepunkt befinder sig. Jo tættere det er på overfladen, jo lettere er det at vende skibet og desto mindre stabilitet.
Derfor har moderne skibe de tyngste enheder - fremdrivningsmotorer, generatorer, tanke med vand og brændstofreserver placeret i den nederste del. Der er også gods, der ligger. Sejlere ved, at på et fuldt lastet fartøj føles pitching meget mindre end på et tomt.
For at opveje tyngdepunktet så lavt som muligt, vægter designerne specifikt kølen med blypuder. På sportsbaner er den vægtede kølle normalt fastgjort separat under skibet på bjælkerne og kaldes fjernbetjening.
Formen på siden påvirker også i høj grad stabiliteten - fartøjer med en halvcirkelformet bund har de mindste sports-trimaraner med to påhængsmotorer på begge sider.Faktisk er tilstedeværelsen af yderligere understøtninger i den øverste del af siden med til at opretholde stabilitet og forhindrer, at fartøjet vælter. Dette var kendt i antikken og fastgjort langs den øverste del af siden af bådens bundter af tørre rør. Og moderne turister bruger oppustelige balloner til dette formål og binder dem langs siderne af kajakker.
Obligatoriske regler for søfarende
For at undgå at skifte tyngdepunkt bruges computerprogrammer, når man laster moderne skibe, til at beregne, hvor og hvor meget last der kan placeres for at bevare skibets havdygtighed. Den ansvarlige kaptajn er ansvarlig for den korrekte placering af lasten. Han kommanderer lastningen, og ifølge beregningerne placeres de tyngste belastninger i holderne, og de lettere er på dækket. Fragten på skibet er helt sikkert "fundet", det vil sige, den er bundet. Dette er nødvendigt, så at det under en storm ikke ruller over holderne og ikke ændrer fartøjets tyngdepunkt.
Skibets hele skrog er opdelt i lufttætte rum. I normal tilstand er partitionerne mellem rumene åbne. Når skibet modtager et hul, blokeres det rum, hvor det befinder sig, af hermetiske skillevægge, så vand ikke kan fylde hele skroget.
Det er farligt under en storm at indsætte skibet "lag til bølgen", dvs. sidelæns. Det er for sandsynligt, at en stærk bølge vender skibet. Bølgen i hekken er også farlig. Derfor begynder ofte havfartøjer under stærk storm at bevæge næsen mod bølgerne og forlade den tilsigtede kurs - dette er den sikreste måde for skibet at overleve vejret på. Og først efter stormens afslutning vender de tilbage til den ønskede kurs.
Skibets opdrift og stabilitet er dets vigtigste egenskaber, der sikrer sikkerhed. Derfor er reglerne, der hjælper med at bevare dem, obligatoriske. Og designløsninger, der bidrager til deres forbedring, er altid velkomne.