|
Меню сайта
Статистика
|
Как движется корабльКак движется корабльПримерно 160 лет назад Роберт Фультон впервые предложил установить на корабле паровую машину. «Когда я строил в Нью-Йорке свой первый пароход,— вспоминал он впоследствии,— люди отнеслись к моему замыслу презрительно, как к фантастической затее». Еще совсем недавно основным типом кораблей были пароходы, сжигающие в топках своих паровых котлов каменный уголь. Паровая машина приводила в действие колеса или винт. Первым пароходам не хватало взятого на борт угля, чтобы пересечь Атлантику. На большинстве современных кораблей установлены дизельные двигатели, вырабатывающие электроэнергию. Вал винта приводится в действие электромотором. На ледоколе «Ленин» и американском грузо-пассажирском судне «Саванна» установлены атомные двигатели, позволяющие им совершать дальние плавания без пополнения запасов топлива — 1 кг урана им хватает на целый месяц плавания. Американские подводные лодки совершали кругосветные плавания, не пополняя запасы топлива. Ходовой винт корабля, вращаясь в воде, создает усилие тяги. Корабль медленно набирает скорость. При движении с постоянной скоростью корабль рассекает воду и испытывает ее сопротивление. Сила этого сопротивления зависит от скорости корабля, от формы и величины его корпуса. Чем уже корабль, чем плавнее его «обводы», тем большую скорость он развивает при той же мощности двигателей. Поэтому у скоростных кораблей вытянутая стреловидная форма. Вся мощность двигателя при движении корабля расходуется, чтобы преодолеть сопротивление воды. Но чтобы увеличить скорость корабля в 2 раза, мощность двигателей и запасы топлива должны быть увеличены уже в 4 раза. Скорости современных пассажирских и военных судов достигают 40 узлов (узел — 1,852 км/час). При дальнейшем увеличении скорости двигатель и запас топлива заняли бы все водоизмещение судна, не оставив места для пассажиров и полезного груза.
Древние мореплаватели использовали для движения кораблей энергию ветра. На парусниках водоизмещением едва в 500 т Колумб достиг Америки, а Магеллан обогнул земной шар. Еще 100 лет назад, в Крымской войне, участвовали парусные стопушечные корабли водоизмещением в несколько тысяч тонн! Но парусник всегда зависел от капризов погоды. В наше время парусные суда используются в основном для спорта, подготовки моряков, рыбного промысла и для научных экспедиций. Советское парусное судно «Заря» оснащено специальной аппаратурой для измерения магнитного поля Земли. Чтобы не мешать показаниям этих приборов, на судне нет ни одной железной детали. Парусное судно может двигаться даже против ветра, используя его силу. Это кажется удивительным: судно перемещается по ломаной линии. Такой способ движения называется лавировкой. Если при таком движении ветер дует справа, то говорят, что судно идет правым галсом; если слева — то левым галсом. Чтобы парусник мог лавировать, у него должен быть большой и тяжелый киль. Рассмотрим лавировку на примере яхты (рис. 11).Сила ветра ОА создает силу OВ, действующую на парус РР1. Силу ОС учитывать не нужно, так как ветер совсем не действует на парус, когда он дует вдоль его плоскости. Разложим теперь силу ОB на две силы: одну ОК, движущую судно по направлению киля LL1 другую — ОМ, перендикулярную к направлению киля; силу ОМ можно не принимать во внимание, так как вода оказывает очень большое сопротивление такому перемещению лодки. Таким образом, очень большая сила О А теряет свою большую составляющую ОС, другая его часть — ОМ давит на киль, но киль не смещается из-за большого сопротивления воды. И только небольшая часть силы ОА—в направлении ОК — двигает яхту хоть и наискосок, но все же навстречу ветру. Пройдя немного так, левым галсом, яхтсмен изменит положение паруса, и яхта пойдет правым галсом.
|
ПОИСК
Block title
|
Тяжесть повышает остойчивость при боковом ветре; большая площадь киля создает большое сопротивление при боковом смещении судна; сопротивление движению вперед у него в сотни раз меньше, чем в боковом направлении.