Depuis le début de la construction navale, les gens ont fait beaucoup d'efforts, essayant de créer des navires qui ne coulent pas. Mais le développement de la science et la connaissance des lois de la physique ont permis de construire à la fois des navires en acier et même en béton armé.

Des navires en béton armé ont été construits en Amérique du Nord dans la première moitié du 20e siècle, alors que pendant les deux guerres mondiales, il y avait une pénurie d'acier.

Les lois de la physique aident le navire à ne pas couler

La flottabilité du navire est déterminée par la loi d'Archimède: le fluide pousse le corps avec une force égale au poids du liquide dans le volume de la partie du corps immergée. L'astuce principale ici est le volume - plus le volume du navire est grand, plus ses côtés métalliques peuvent être épais et plus il peut embarquer de marchandises supplémentaires, tout en restant à flot. En effet, le volume interne principal du navire est rempli d'air, qui est 825 fois plus léger que l'eau. C'est l'air qui fait flotter le navire.

Les sous-marins peuvent être immergés et remontés selon le même principe - lorsqu'ils sont immergés, les ballasts sont remplis d'eau, le bateau perd sa flottabilité et est immergé. À la montée - ils sont alimentés en air sous pression, déplaçant l'eau. Selon le même principe, un bassin métallique flotte dans le bain - à l'intérieur il y a de l'air, qui occupe la majeure partie du bassin entier. Si le volume interne du bassin est rempli de pierres ou de métal, il coulera, car son poids deviendra trop important.

Solutions d'ingénierie - Stabilité des navires

Sur la flottabilité du navire, sa capacité à résister aux forces du vent et des vagues, le principe de l'effet de levier. Si le bassin, qui nage calmement dans la baignoire, se jette dans une rivière, il va bientôt puiser de l'eau et se noyer, car il sera incliné par le vent et submergé par les vagues.

Quelque chose de similaire peut aussi arriver à un navire s'il a peu de stabilité. Il y a eu des cas dans l'histoire où des centaines de passagers rassemblés d'un côté ont provoqué le roulis et l'inondation du navire. De nombreux navires sont morts lors des tempêtes du fait qu'ils ont été renversés par le vent et les vagues.

La stabilité d'un navire est sa capacité à maintenir une position stable dans l'eau. Cela dépend de l'endroit où se trouve le centre de gravité du navire. Plus il est proche de la surface, plus il est facile de retourner le navire et moins il y a de stabilité.

C'est pourquoi les navires modernes ont les unités les plus lourdes - moteurs de propulsion, générateurs, réservoirs avec réserves d'eau et de carburant situés dans la partie inférieure. Des cales à marchandises s'y trouvent également. Les marins savent que sur un navire complètement chargé, le tangage est beaucoup moins ressenti que sur un navire vide.

Pour compenser le centre de gravité le plus bas possible, les concepteurs pèsent spécifiquement la quille avec des coussinets en plomb. Dans les terrains de sport, la quille lestée est généralement attachée séparément aux poutres sous le navire et est appelée à distance.

La stabilité est également grandement affectée par la forme du côté - les bateaux à fond semi-circulaire ont le plus petit, les trimarans de sport, qui ont deux coques extérieures sur les côtés, ont le plus grand.En effet, la présence de supports supplémentaires dans la partie supérieure du côté contribue à maintenir la stabilité, empêchant le navire de basculer. Ceci était connu dans l'Antiquité et attaché le long de la partie supérieure du côté des faisceaux de bateaux de roseaux secs. Et les touristes modernes utilisent des ballons gonflables à cet effet, les attachant le long des côtés des kayaks.

Règles obligatoires du marin

Pour éviter de déplacer le centre de gravité, lors du chargement de navires modernes, des programmes informatiques sont utilisés pour aider à calculer où et combien de cargaisons peuvent être placées pour préserver la navigabilité du navire. Le capitaine adjoint principal est responsable du placement correct de la cargaison. Il commande le chargement et, selon les calculs, les charges les plus lourdes sont placées dans les cales, et les plus légères sont sur le pont. La cargaison sur le navire est sûrement «retrouvée», c'est-à-dire qu'elle est liée. Ceci est nécessaire pour que pendant une tempête, il ne roule pas sur les cales et ne change pas le centre de gravité du navire.

La coque entière du navire est divisée en compartiments hermétiques. En état normal, les cloisons entre les compartiments sont ouvertes. Lorsque le navire reçoit un trou, le compartiment où il se trouve est bloqué par des cloisons hermétiques afin que l'eau ne puisse pas remplir toute la coque.

Il est dangereux lors d'une tempête de déployer le navire "en décalage avec la vague", c'est-à-dire latéralement. Il est trop probable qu'une forte vague retourne le navire. La vague à l'arrière est également dangereuse. Par conséquent, souvent les navires océaniques pendant les fortes tempêtes commencent à bouger le nez contre les vagues, laissant le cap prévu - c'est le moyen le plus sûr pour le navire de survivre aux intempéries. Et ce n'est qu'après la fin de la tempête qu'ils reprennent le cap souhaité.

La flottabilité et la stabilité du navire sont ses principales qualités qui assurent la sécurité. Par conséquent, les règles qui contribuent à les préserver sont obligatoires. Et les solutions de conception qui contribuent à leur amélioration sont toujours les bienvenues.