ship structureLa bodega ha sido vacía
Mast
Masts and rigging transfer sail loads into the hull.
Deck
Deck beams help the hull resist transverse deformation.
Keel
The main longitudinal member forms the structural baseline of many wooden sailing ships.
El peso cambia la distribución; no simplemente sostiene un barco hacia abajo
El viento que actúa alto en velas y mascotas crea un momento de talón. El balasto asegurado cerca del quilla baja el centro común de gravedad, G, de casco, rig, carga, gente y lastre. En el equilibrio de agua tranquila, el peso total actúa hacia abajo y la igual vagabundeo actúa hacia arriba a lo largo de la misma línea vertical, por lo que las fuerzas no crean un momento de giro.
Como los tacones de los vasos, la forma de los cambios de agua desplazada y el centro de la flotabilidad, B, se desplaza hacia el lado inmerso. La separación del peso y las líneas de flotabilidad crea el brazo derecho GZ; el desplazamiento multiplicado por GZ da el momento de derecha. Un centro de gravedad bajo generalmente mejora la recuperación a través de parte de la gama de talones, pero la seguridad real requiere toda la curva GZ, forma de casco y condición de carga — no una consigna sobre G y B.
Ballast también gestionado proyecto, trim y la inmersión de dirección
Un barco comerciante descargado flotaba más alto, presenta proporcionalmente más viento, y podría dejar muy poco timón o casco lateral en el agua. Ballast restituyó un borrador viable. Moving peso de anteo o aft ajustado de borde así que ninguno final montado excesivamente alto. La distribución de un port-starboard inigualable produjo una lista estática, que es distinta de la cáscara transitoria causada por el viento o las olas.
Cargo perteneció al mismo cálculo. Las mercancías densas bajas en la bodega ayudaron a bajar el centro común de gravedad; la carga de cubierta lo levantó. La descarga podría, por lo tanto, convertir un recipiente satisfactorio en un balón que necesita. La formación de arquitectura naval trata adiciones, absorciones y cambios de peso como cálculos relacionados que afectan a la curva de bordes, cortes, altura metacéntrico y derecha. Las toneladas son insuficientes sin su ubicación.
Una simple relación de peso-hijo hace el punto: mover un producto aft mueve el centro común de gravedad del buque en proporción a la distancia de los tiempos de peso de ese artículo, dividido por desplazamiento total. El verdadero estiba también comprueba la carga estructural, mantiene la geometría y superficies libres. Las mismas diez toneladas al lado del quilla, en cubierta, en el arco o en el centro, por lo tanto produce resultados muy diferentes.
Piedra, arena, ladrillo y hierro compacto implican diferentes costos
La balasta sólida incluye piedra local, arena, grava, ladrillo y hierro desechable. Tenía que ser colocado bajo, extendido y restringido por lo que no abrade el casco, bloque de drenaje de achique o rodar en un seaway. Piedra era barata pero voluminosa. El hierro denser utiliza menos para la misma masa y sala de carga preservada, aunque tenía más valor de compra.
USS Alligator ofrece un ejemplo documentado. La cuenta de naufragio de NOAA dice que el buque de guerra de 1821 llevó alrededor de dieciséis toneladas de bloques de hierro pesado llamados kentledge en lugar de la piedra común en muchos vasos contemporáneos. Esa figura pertenece a este casco, plataforma, armamento y servicio. No es una asignación estándar para cada nave de longitud similar; transferirla sin un cálculo de peso y estabilidad podría producir el borrador o comportamiento equivocado.
Demasiado, demasiado rígido o el cambio de lastre podría ser peligroso
Exceso de balasto aumento de la superficie de borrado y mojado, reducción de la carga útil y podría prevenir el paso sobre un sello. Un recipiente con una estabilidad inicial muy alta, descrito como rígido, se desprendió a través de un corto y violento rollo que cargaba mastil, rigging, carga y gente. Un vaso tierno con una estabilidad inicial demasiado pequeña se calienta más lejos y regresa lentamente. El objetivo era un rango de estabilidad aceptable a través de la modificación de las cargas de viaje, no el mayor peso posible o GM.
Las piedras, las armas, los barriles o la carga que corren hacia el lado bajo cambiaron el centro común de gravedad y profundizaron el talón. Un espacio líquido parcialmente lleno creó un efecto de superficie libre relacionado a medida que el fluido corría al lado bajo, reduciendo la estabilidad inicial efectiva. Reducir la vela, asegurar cada elemento pesado, mantener las rutas de achique claro y mantener las bombas eran por lo tanto inseparables de la baliza. Llevar lastre nunca garantiza la inmunidad de capsize.
Las piedras de bala sugieren rutas pero rara vez prueban el origen de una nave sola
Después de que un casco de madera se desintegra o se salva, su montículo de balasto puede dominar el lugar de los restos. Un naufragio del siglo XIX en el Parque Nacional de Biscayne conserva el balasto basalto, pero los investigadores dejan explícitamente su origen desconocido. El balasto se cargaba y descargaba a medida que las condiciones de carga cambiaban y transfirían entre los buques. Una roca extranjera puede registrar cualquiera de varias patas de viaje.
La gasolina y la geoquímica todavía pueden proponer regiones de origen, mientras que el tamaño de montículo ayuda a delimitar un sitio, pero la inferencia necesita abrochadores de casco, madera, carga, armas, cuentas portuarias y registros de restos. La balasta sólida también transportó suelo y organismos; la investigación NOAA lo identifica como una vía para las presentaciones de plantas de los siglos XVII a principios del XX. Los tanques de agua integrados se extendieron desde mediados del siglo XIX para salvar el trabajo de bolas sólidas, creando el problema ecológico posterior del transporte de agua de lastre.
Preguntas
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¿Qué utilizaron los barcos de vela como balasto?
Materiales comunes incluidos piedra, arena, grava, ladrillo y hierro. La carga densa se arrastró bajo también afectó el mismo cálculo de peso y estabilidad; las opciones variadas por barco, viaje y puerto.
¿Más balastas siempre hacen que un barco sea más seguro?
No. El exceso de peso aumentó el borrador y podría causar laminados violentos rígidos, mientras que el alto, fuera del centro o el balasto en movimiento podría reducir directamente la seguridad.
¿Por qué se mantuvo bajo y asegurado?
El bajo peso redujo el centro común de gravedad. Restraint lo detuvo deslizando hacia el lado bajo en un rollo, que cambiaría ese centro y empeoraría el talón.
¿Pueden las piedras de balasto identificar de dónde vino un desastre?
Raramente por sí mismos. Ballast se movió entre puertos y barcos, por lo que los resultados geológicos deben combinarse con casco, carga, artefacto y evidencia documental.
Fuentes
Continuar la investigación
- Hidrostáticos y Estructuras de naveMIT OpenCourseWare
- EN342: Hidrostática de buques y estabilidadUnited States Naval Academy
- 19th Century Wooden Sailing VesselU.S. National Park Service
- USS AlligatorNOAA Florida Keys National Marine Sanctuary
- Envío como ruta principal de transmisión de especies nonígenasNOAA Central Library
- Transporte y diseño de buquesUniversity of Hawaiʻi at Mānoa
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