Het is verbazingwekkend dat enorme cruiseschepen niet meteen naar de oceaanbodem zinken. Met alles aan boord, van ijsbanen en zwembaden tot basketbalvelden, spa's, mini-winkelcentra en bioscopen, hoe blijven deze gigantische schepen drijvend? Dat doen ze door een combinatie van drijfvermogen, waterverplaatsing, materialen en design.
Hoe cruiseschepen blijven drijven
Schepen zijn ontworpen om een hoeveelheid water te verplaatsen die gelijk is aan hun eigen massa. Tegelijkertijd drukt de druk van de oceaan tegen de scheepsromp en gaat de neerwaartse kracht van de massa van het schip tegen. De neerwaartse kracht van het schip gecombineerd met de opwaartse kracht van de oceaan werken samen om het schip drijvend of 'drijvend' te houden.
gerelateerde artikelen- Cruiseschiptour door Toscane
- Foto's van het nachtleven op cruiseschepen
- Foto's van Carnival Cruise Ships
Dit basisidee wordt vaak aangeduid als: Het principe van Archimedesmede . Volgens dit principe drijft een voorwerp wanneer het gewicht van het verplaatste water gelijk is aan het gewicht van het voorwerp. De omringende vloeistof duwt terug met een kracht die gelijk is aan die van de verplaatste hoeveelheid; wanneer de twee gelijk zijn, zweeft het object.
Hier is een andere manier om ernaar te kijken. Wanneer een cruiseschip in het water ligt, maakt het ruimte voor zichzelf door water naar buiten en naar beneden te verplaatsen. Het water reageert door omhoog en naar binnen te duwen terwijl het probeert de ruimte terug te nemen die het cruiseschip inneemt. De balans van deze tegenkrachten zorgt ervoor dat het schip blijft drijven.
Aanvullende factoren die het drijfvermogen ondersteunen
Naast het drijfvermogen en de verplaatsing zijn er verschillende andere factoren die ervoor zorgen dat cruiseschepen op het wateroppervlak blijven.
Materialen en ontwerp
Om drijfvermogen te bereiken, moet een schip zijn gemaakt van lichtgewicht, stevige materialen die een hogere dichtheid hebben dan water, zoals extra sterk staal. Bovendien moeten die lichtgewicht materialen worden gebruikt in een ontwerp waardoor ze hun gewicht in water kunnen verplaatsen voordat ze onderdompelen. Het grootste deel van dat ontwerp is geïmplementeerd in de romp, het lichaam of de schaal van het schip dat onder het hoofddek zit en het water uit de weg duwt en het schip laat drijven.
Door jaren van vallen en opstaan hebben ingenieurs ontdekt dat het rond, breed en diep maken van de romp helpt om het gewicht van het schip over het lichaam van het schip te verdelen. De rompen van grote cruiseschepen hebben de vorm van de letter 'U'. Dit ontwerp zorgt ervoor dat water weg kan stromen van het vaartuig, verdrijft de weerstand, vergemakkelijkt een soepele vaart en helpt het vaartuig op koers te houden.
Dubbele rompen en andere veiligheidsvoorzieningen
Gewoon blijven drijven en soepel cruisen is niet genoeg; Het ontwerp van de romp van een cruiseschip moet ook de mensen binnenin beschermen tegen obstakels zoals ijsbergen, riffen en zandbanken die de buitenste lagen van het schip zouden kunnen scheuren. Om een grote ramp te voorkomen, gebruiken scheepsbouwers doorgaans extra sterk staal en bouwen ze hun schepen als extra voorzorgsmaatregel dubbelwandig (d.w.z. de ene romp in de andere).
Cruiseschepen hebben ook schotten die hen kan helpen het hoofd boven water te houden in geval van grote schade. Deze waterdichte verdelers worden door het hele interieur van een schip geïnstalleerd en kunnen worden gesloten om water af te sluiten dat door een beschadigde romp naar binnen stroomt. Door de waterinstroom te beperken, kan het schip uiteindelijk niet overstromen en zinken.
Hoe cruiseschepen rechtop blijven
Vanaf 2016, het grootste cruiseschip ter wereld meet ongeveer 210 voet lang, en zelfs de gemiddelde cruiseschepen hebben nog steeds een indrukwekkende hoogte. Dus wat zorgt ervoor dat ze niet omvallen in het water? Het antwoord ligt, nogmaals, in het ontwerp van de romp. Ten eerste moet u het verschil begrijpen tussen het zwaartepunt van het schip en het drijfvermogen.
Het verschuiven van het drijfvermogen is de sleutel
Volgens Engineering Toolbox , kan het zwaartepunt van een schip (het centrale focuspunt voor de neerwaartse druk van de zwaartekracht) niet worden gewijzigd. Om deze reden is de U-vormige romp van een cruiseschip zo ontworpen dat het drijfvermogen (de centrale focus voor de opwaartse druk van het water tegen de romp) op natuurlijke wijze verschuift als het schip van de ene naar de andere kant kantelt. Deze verandering in het centrum van het drijfvermogen helpt het schip terug naar een rechtopstaande positie te duwen.
Een middellijn behouden
Wanneer het schip rechtop wordt geduwd, kan de kracht van die duw het natuurlijk een beetje voorbij de middellijn zwaaien en ervoor zorgen dat het naar de andere kant kantelt. Dit wordt rollen genoemd en het is wat passagiers zeeziek maakt. Om dit probleem aan te pakken, zijn cruiseschepen uitgerust met een aantal functies die de rol van het schip beperken, waaronder stabiliserende vinnen onder het water en actieve ballast- of anti-hellingsystemen die snel zeewater uit de opslagtanks onder de waterlijn pompen aan één kant van de schip naar de overkant. Dit corrigeert elke zijwaartse helling of 'lijst' die het schip kan ontwikkelen.
Deze stabiliserende functies zijn zo effectief dat cruisepassagiers zelden beweging van links naar rechts voelen, en het is bijna ongehoord dat cruiseschepen omslaan, ook al zijn ze zo lang.
Soepel zeilen
Kijken naar een enorme oceaanstomer die over de open zee glijdt, kan best spannend zijn. Hoewel de beweging van het schip er misschien moeiteloos uitziet, gebeurt er zeker veel onder het oppervlak van de oceaan om het schip rechtop en drijvend te houden. Denk daar maar eens aan de volgende keer dat u een cruise maakt.
