ship structureLa stiva è stata svuotata
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.
Ballast cambia la distribuzione del peso; non semplicemente tiene una nave giù
Il vento che agisce in alto in vele e alberi crea un momento di tallone. Ballast assicurato vicino alla chiglia abbassa il centro comune di gravità, G, di scafo, rig, carico, persone e ballast. In equilibrio verticale dell'acqua calma, il peso totale agisce verso il basso e la stessa galleggiabilità agisce verso l'alto lungo la stessa linea verticale, quindi le forze non creano momento di svolta.
Come i tacchi del vaso, la forma di acqua sfollata cambia e il centro di galleggiamento, B, si sposta verso il lato immerso. La separazione delle linee di peso e di galleggiamento crea il braccio di destra GZ; lo spostamento moltiplicato per GZ dà il momento di rettitudine. Un centro di gravità basso migliora di solito il recupero attraverso una parte della gamma del tallone, ma la sicurezza reale richiede l'intera curva GZ, forma di scafo e condizione di carico—non uno slogan su G e B.
Ballast anche gestito bozza, assetto e immersione sterzo
Una nave mercantile scaricata galleggiava più in alto, presentata proporzionalmente più ventosa, e potrebbe lasciare troppo poco timone o scafo laterale in acqua. Ballast ha restaurato un progetto funzionante. Fore di peso commovente o poppa regolata in modo da nessuna estremità rode eccessivamente alta. La distribuzione di unequal port-starboard ha prodotto una lista statica, che è distinta dal tallone transitorio causato da vento o onde.
Cargo apparteneva allo stesso calcolo. Le merci dense in posizione bassa hanno contribuito a ridurre il centro comune di gravità; carico ponte ha sollevato. Lo scarico potrebbe quindi trasformare un vaso soddisfacente in una sola ballast bisognosa. L'addestramento all'architettura navale tratta aggiunte, depilate e spostamenti di peso come calcoli correlati che interessano la bozza, l'assetto, l'altezza metacentrica e la curva di destra-braccio. Le tonnellate da sole sono insufficienti senza le loro posizioni.
Un semplice rapporto di spostamento del peso rende il punto: spostare un capo poppa sposta il centro comune di gravità della nave in proporzione alla distanza dei tempi di peso di quell'oggetto, diviso per spostamento totale. Lo stowage reale controlla anche il carico strutturale, tiene la geometria e le superfici libere. Le stesse dieci tonnellate accanto alla chiglia, sul ponte, all'arco o al fuori centro producono quindi risultati molto diversi.
Pietra, sabbia, mattoni e ferro compatto hanno comportato costi diversi
La zavorra solida comprendeva pietra, sabbia, ghiaia, mattoni e ferro da scarto. Doveva essere posato basso, diffuso e ritirato in modo da non abradere lo scafo, bloccare il drenaggio bilge o rotolare in una fuga. Stone era economico ma voluminoso. Il ferro denser usato meno tenere per la stessa massa e la stanza di carico conservata, anche se aveva più valore di acquisto.
USS Alligator offre un esempio documentato. Il relitto di NOAA dice che la nave da guerra del 1821 trasportava circa sedici tonnellate di blocchi di ferro pesanti chiamati kentledge invece della pietra comune su molti vasi contemporanei. Quella figura appartiene a questo scafo, rig, armamento e servizio. Non è un'indennità standard per ogni nave di lunghezza simile; il trasferimento senza un calcolo di peso e stabilità potrebbe produrre la bozza sbagliata o il comportamento.
Troppo, troppo rigida o zavorra mobile potrebbe rimanere pericolosa
La zavorra eccessiva aumenta la bozza e la superficie bagnata, ridotta carico utile e potrebbe impedire il passaggio su uno sciacallo. Un vascello con elevata stabilità iniziale, descritto come rigido, ha fatto scattare indietro attraverso un breve, violento rotolo che ha caricato alberi, rigging, carico e persone. Un recipiente tenero con troppo poca stabilità iniziale si tacco' più lontano e tornò lentamente. L'obiettivo era una gamma di stabilità accettabile attraverso il cambiamento dei carichi di viaggio, non il più grande peso possibile o GM.
Pietre, pistole, barili o carichi scorrevoli verso il basso lato spostato il centro comune di gravità e approfondito il tallone. Uno spazio liquido parzialmente riempito ha creato un effetto di libera superficie come fluido correva al lato basso, riducendo la stabilità iniziale efficace. Ridurre la vela, garantire ogni elemento pesante, mantenere le rotte bilge chiare e mantenere le pompe erano quindi inseparabili dalla ballata. La zavorra ingombrante non ha mai garantito l'immunità da capsize.
Le pietre balast suggeriscono percorsi ma raramente dimostrano l'origine di una nave da sola
Dopo un'indebolimento dello scafo in legno o viene recuperato, il suo tumulo di zavorra può dominare il sito di relitto. Un relitto ottocentesco nel Parco Nazionale di Biscayne conserva la zavorra basalta, ma gli investigatori lasciano esplicitamente la sua origine sconosciuta. Ballast fu caricato e scaricato come condizioni di carico cambiate e trasferite tra i vasi. Una roccia straniera può registrare qualsiasi delle varie gambe di viaggio.
La petrolologia e la geochimica possono ancora proporre regioni di origine, mentre la dimensione del tumulo aiuta a delimitare un sito, ma l'inferenza ha bisogno di fissaggi di scafo, legname, carico, armi, conti portuali e record di relitto. La solida zavorra trasportava anche il suolo e gli organismi; la ricerca NOAA lo identifica come un percorso per le introduzioni vegetali dal XVII ai primi vent'anni. Serbatoi d'acqua incorporati si diffuse dalla metà del diciannovesimo secolo per salvare il lavoro a balestria solida, creando il problema ecologico successivo del trasporto di acqua di zavorra.
Domande
Continua a esplorare questo argomento
Cosa usavano le navi a vela come zavorra?
Materiali comuni inclusi pietra, sabbia, ghiaia, mattoni e ferro. Il carico denso ha colpito anche il medesimo calcolo del peso e della stabilità; le scelte variano da nave, viaggio e porto.
Più zavorra ha sempre reso una nave più sicura?
No. Il peso eccessivo aumentato la bozza e potrebbe causare la laminazione rigida violenta, mentre alta, off-center o ballast in movimento potrebbe ridurre direttamente la sicurezza.
Perché la zavorra era tenuta bassa e protetta?
Basso peso ridotto il centro comune di gravità. Il fermo lo fermò scivolando verso il basso in un rotolo, che avrebbe spostato quel centro e peggiorato il tallone.
Le pietre di zavorra possono identificare da dove proviene un relitto?
Raramente da soli. Ballast si è spostato tra porti e navi, quindi i risultati geologici devono essere combinati con scafo, carico, artefatto e prove documentali.
Fonti
Continua la ricerca
- Idrostatica e strutture navaliMIT OpenCourseWare
- EN342: Idrostatica e stabilità della naveUnited States Naval Academy
- Vessel di legno di vela del XIX secoloU.S. National Park Service
- Alligatore USSNOAA Florida Keys National Marine Sanctuary
- Spedizione come un percorso principale di trasmissione di specie nonindigeneNOAA Central Library
- Trasporti e progettazione navaleUniversity of Hawaiʻi at Mānoa
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