От началото на корабостроенето хората положиха много усилия, опитвайки се да създадат кораби, които не потъват. Но развитието на науката и познаването на законите на физиката направи възможно изграждането както на стоманени, така и на стоманобетонни кораби.
Стоманобетонните кораби са построени в Северна Америка през първата половина на 20 век, когато по време на двете световни войни е имало недостиг на стомана.
Законите на физиката помагат на кораба да не потъне
Плавателността на плавателния съд се определя от закона на Архимед: течност изтласква тялото със сила, равна на теглото на течността в обема на потопената в него част от тялото. Основният трик тук е обемът - колкото по-голям е обемът на кораба, толкова по-дебели могат да се правят металните му страни и толкова повече допълнителен товар може да поеме на борда, като същевременно остава на плаване. Това е така, защото основният вътрешен обем на кораба е изпълнен с въздух, който е 825 пъти по-лек от водата. Въздухът прави този кораб плавателен.
По същия принцип подводниците могат да се потапят и изкачват - при потапяне баластните резервоари се пълнят с вода, лодката губи плавателност и потъва. При изкачване - те се доставят с въздух под налягане, измествайки вода. Според същия принцип във ваната плава метален леген - вътре в него е въздух, който заема по-голямата част от целия басейн. Ако вътрешният обем на мивката се напълни с камъни или метал, той ще се удави, защото теглото му ще стане твърде голямо.
Инженерни решения - стабилност на корабите
На плаваемостта на кораба, способността му да се противопоставя на силите на вятъра и вълните, принципа на лоста. Ако басейнът, който спокойно плува във ваната, се пусне в река, той скоро ще изтече вода и ще се удави, защото ще бъде наклонен от вятъра и залят от вълни.
Нещо подобно може да се случи и с кораб, ако той има малка стабилност. В историята е имало случаи, когато стотици пътници, събрани от едната страна, караха кораба да пети и да се наводнява. Много кораби загинаха по време на бури поради факта, че бяха преобърнати от вятър и вълни.
Стабилността на кораба е способността му да поддържа стабилно положение във водата. Зависи от мястото, където се намира центъра на тежестта на съда. Колкото по-близо е до повърхността, толкова по-лесно е да обърнете кораба и по-малка стабилност.
Ето защо съвременните кораби имат най-тежките агрегати - задвижващи двигатели, генератори, резервоари с запаси от вода и гориво, разположени в долната част. Там се намират и трюмове за товари. Моряците знаят, че при напълно натоварен кораб - стонът се усеща много по-малко, отколкото на празен.
За да компенсират центъра на тежестта възможно най-ниско, дизайнерите специално тежат кила с оловни подложки. В спортните кортове претегленият кил обикновено е прикрепен отделно под кораба на гредите и се нарича дистанционен.
Формата на страната също влияе значително върху стабилността - съдовете с полукръгло дъно имат най-малките, спортни тримарани с два извънбордови корпуса от всяка страна имат най-голямо.Всъщност наличието на допълнителни опори в горната част на страничната страна спомага за поддържане на стабилност, предотвратявайки накланянето на съда. Това е било известно в древността и е прикрепено по горната част на страната на лодките снопове от сухи тръстики. И съвременните туристи за тази цел използват надуваеми балони, завързвайки ги отстрани на каяците.
Задължителни правила на моряка
За да се избегне изместване на центъра на тежестта, при товарене на съвременни кораби се използват компютърни програми, които помагат да се изчисли къде и колко товари могат да бъдат поставени, за да се запази морската годност на кораба. Отговорен за правилното поставяне на товара е старши помощник капитан. Той командва зареждането и според изчисленията най-тежките товари са поставени в трюмовете, а по-леките са на палубата. Товарът на кораба със сигурност е „намерен“, тоест е вързан. Това е необходимо, така че по време на буря да не се преобърне над трюмовете и да не промени центъра на тежестта на съда.
Целият корпус на кораба е разделен на херметични отделения. В нормално състояние преградите между отделенията са отворени. Когато корабът получи дупка, отделението, където се намира, е блокирано от херметични прегради, така че водата да не може да запълни целия корпус.
Опасно е по време на буря да разположи кораба „изоставане на вълната“, тоест настрани. Твърде вероятно е силна вълна да обърне кораба. Вълната в кърмата също е опасна. Затова често океанските кораби по време на силни бури започват да придвижват носовете си към вълните, оставяйки предвидения курс - това е най-сигурният начин корабът да оцелее от времето. И едва след края на бурята се връщат към желания курс.
Плавателността и стабилността на кораба са основните му качества, които гарантират безопасност. Следователно правилата, които помагат за запазването им, са задължителни. И дизайнерските решения, които допринасят за тяхното подобряване, винаги са добре дошли.