ship structure/ Hold został opróżniony.
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.
Balast zmienia rozkład masy statku; nie tylko utrzymuje statek w dół
Wiatr, który działa wysoko w żagle i maszty tworzy moment przechylania. Balast zabezpieczony w pobliżu kilu obniża wspólny środek ciężkości, G, kadłuba, platformy, ładunku, ludzi i balastu. W równowadze wody w pozycji pionowej, całkowita waga działa w dół i równa wyporność działa w górę wzdłuż tej samej pionowej linii, więc siły nie tworzą momentu skrętu.
Jako obcasy naczynia, kształt wysiedlonej wody zmienia się i środek wyporności, B, przesuwa się w kierunku zanurzonej strony. Oddzielenie linii masy i wyporności tworzy ramię prostujące GZ; przesunięcie pomnożone przez GZ daje moment prostowania. Niski środek ciężkości zazwyczaj poprawia odzysk przez część zakresu pięty, ale rzeczywiste bezpieczeństwo wymaga całej krzywej GZ, kadłuba i stanu załadunku - nie ma sloganu o G i B.
Balast również zarządzał projektowaniem, wykończeniem i sterowaniem zanurzeniem
Niezaładowany statek handlowy unosił się wyżej, przedstawiał proporcjonalnie więcej wiatru, i może pozostawić zbyt mało steru lub bocznego kadłuba w wodzie. Balast przywrócił wykonalny szkic. Przesuwanie ciężaru przed lub na rufie regulowane wykończenie, więc ani koniec nie jechał zbyt wysoko. Niekwalna dystrybucja na sterburcie stworzyła listę statyczną, która różni się od przemijającej pięty spowodowanej wiatrem lub falami.
Ładunek należał do tego samego obliczenia. Towar denny niski w ładowni pomógł obniżyć wspólny środek ciężkości; ładunek pokładowy podniósł go. Rozładunek może zatem zmienić zadowalający statek w jeden balast, który wymaga balastu. Szkolenie w architekturze marynarki traktuje dodatki, pochłanianie i przesunięcia masy jako związane z nimi obliczenia dotyczące szkicu, wykończenia, wysokości metacentrycznej i krzywej prawego ramienia. Same tony są niewystarczające bez ich lokalizacji.
Prosta zależność ważenia-przesunięcie sprawia, że punkt: przesunięcie jednego elementu rufowego porusza wspólny środek ciężkości statku proporcjonalnie do wagi tego elementu razy odległość, podzielona przez całkowite przesunięcie. Prawdziwe sztauowanie sprawdza również ładowanie strukturalne, geometrię i wolne powierzchnie. Te same dziesięć ton obok kija, na pokładzie, na dziobie lub w centrum daje zatem bardzo różne wyniki.
Kamień, piasek, cegła i kompaktowe żelazo wiązały się z różnymi kosztami
Bałagan stały zawiera miejscowo dostępne kamienie, piasek, żwir, cegła i złom żelaza. Musiał być przyciszony, rozłożony i przytrzymywany, aby nie powstrzymywać kadłuba, zablokować odwadnianie zęzowe lub toczyć się w drodze morskiej. Kamień był tani, ale obfity. Żelazo gęstsze używane mniej trzymać dla tej samej masy i zachowane ładowni, chociaż miał większą wartość zakupu.
USS Alligator oferuje udokumentowany przykład. Według konta NOAA, statek wojenny z 1821 roku miał około szesnastu ton ciężkich bloków żelaza zwanych Kentledge zamiast kamienia wspólnego na wielu współczesnych statkach. Ta figura należy do tego kadłuba, platformy, uzbrojenia i obsługi. Nie jest to standardowy dodatek dla każdego statku o podobnej długości; przeniesienie go bez obliczenia wagi i stabilności może spowodować niewłaściwy projekt lub zachowanie.
Zbyt wiele, zbyt sztywne lub przesuwające się balast może pozostać niebezpieczne
Nadmiar balastu zwiększał powierzchnię draftu i mokrego nawierzchni, zmniejszał obciążenie i mógł zapobiec przechodzeniu nad ławicą. Statek o bardzo wysokiej stabilności początkowej, opisany jako sztywny, przebił się przez krótki, gwałtowny rolkę, która załadowała maszty, rigging, ładunek i ludzi. Czujny statek o zbyt małej początkowej stabilności przechylił się dalej i wrócił powoli. Celem było osiągnięcie akceptowalnego zakresu stabilności poprzez zmianę obciążenia podróży, a nie jak największą wagę lub GM.
Niezabezpieczone kamienie, działa, beczki lub ładunek przesuwane w kierunku dolnej strony przesuwał się wspólnego środka ciężkości i pogłębił piętę. Częściowo wypełniona przestrzeń cieczowa stworzyła efekt wolnej powierzchni, ponieważ płyn biegł na niską stronę, zmniejszając skuteczną stabilność początkową. Ograniczenie żagli, zabezpieczenie każdego ciężkiego elementu, utrzymanie dróg zęzowych w czystości i utrzymanie pomp były zatem nierozłączne od balsamu. Noszenie balastu nigdy nie gwarantowało odporności z Capsize.
Kamienie balastowe sugerują trasy, ale rzadko udowadniają, że statek pochodzi sam
Po rozpadnięciu się lub uratowaniu drewnianego kadłuba, jego kopiec balastowy może zdominować miejsce rozbiórki. Niteteenthuanthcentury wrak w Biscayne National Park zachowuje bazaltowy balast, ale śledczy wyraźnie pozostawić jego pochodzenie nieznane. Balast został załadowany i rozładowany w miarę zmiany warunków ładunku i przeniesienia go pomiędzy statki. Obca skała może nagrać jedną z kilku wędrówek.
Petrologia i geochemia mogą nadal proponować regiony źródłowe, podczas gdy rozmiar kopca pomaga określić miejsce, ale wniosek wymaga zamocowania kadłuba, drewna, ładunku, broni, kont portowych i zapisów wraków. Bałagan stały transportował również glebę i organizmy; badania NOAA wskazują, że jest to jedna z dróg wprowadzenia roślin od siedemnastego do początku XX wieku. Budownictwo w zbiornikach wodnych rozprzestrzeniło się od połowy XIX wieku, aby zaoszczędzić pracę w balaście stałym, tworząc później ekologiczny problem transportu ballastowego.
Pytania
Kontynuuj badanie tego tematu
Czego statki żaglowe używały jako balastu?
Do materiałów wspólnych należały kamień, piasek, żwir, cegła i żelazo. Na obliczenia masy i stabilności wpłynęły również niewielkie ilości ładunków, które były w stanie ułożyć się w dół; wybór był zróżnicowany według statków, rejsu i portu.
Czy więcej balastu zawsze czyni statek bezpieczniejszym?
Nie. Nadwaga wzrosła draft i może spowodować gwałtowny sztywny walcowanie, podczas gdy wysoki, poza centrum lub ruchomy balast może bezpośrednio zmniejszyć bezpieczeństwo.
Dlaczego balast był nisko i zabezpieczony?
Niska waga zmniejszyła wspólny środek ciężkości. Restraint zatrzymał go przesuwając się na dolną stronę w rolce, co przesuwało środek i pogarszało piętę.
Czy kamienie balastowe mogą zidentyfikować, skąd pochodzi wrak?
Rzadko sami. Balast przemieszczany między portami i statkami, więc wyniki geologiczne muszą być połączone z kadłubem, ładunkiem, artefaktem i dokumentacją.
Źródła
Kontynuacja badań
- Hydrostatyka i struktury statkówMIT OpenCourseWare
- EN342: Hydrostatyka i stabilność statkuUnited States Naval Academy
- XIX wieczny drewniany statek żaglowyU.S. National Park Service
- USS AligatorNOAA Florida Keys National Marine Sanctuary
- Żegluga jako główna droga przekazywania gatunków nierodzimychNOAA Central Library
- Transport i projektowanie statkówUniversity of Hawaiʻi at Mānoa
03