Kodėl dauguma laivų turi apvalią atsikišusią nosį, kuri beveik visada lieka po vandeniu?

Kodėl dauguma laivų turi apvalią atsikišusią nosį, kuri beveik visada lieka po vandeniu?

Jei kada vaikštinėsite šalia uosto, pamatysite, kad kai kurių laivų nosys yra neįprastai iškeltos aukštyn. Taip nutinka todėl, kad tie laivai yra nepakrauti ir yra kiek labiau iškilę iš vandens nei būtų keliaudami. Taip pat pastebėsite, kad po vandeniu šie laivai turi pūstas apvalias nosis. Jos yra skirtos vandens pasipriešinimui sumažinti, bet ar įsivaizduojate, kaip jos veikia?

Keliaujant šios pūstos beveik rutulio formos nosys įprastai būna po vandeniu. Virš vandens jos iškyla tuomet, kai laivas būna labai lengvas – neturi krovinio ar balastinio vandens. Tokias pūstas nosis turi ne visi laivai, tačiau tarp didžiųjų žvejybinių, konteinerinių ir kruizinių laivų jos yra labai dažnos. Kodėl?



Tokios apvalios nosys stipriai sumažina vandens pasipreišinimą, todėl laivas sunaudoja mažiau degalų, yra greitesnis ir stabilesnis. Skaičiuojama, kad vien dėl šios formos nosies kuro sąnaudos sumažėja 12-15 %. Tačiau jos efektyvios tik didžiuosiuose laivuose, kurių vandens linijos ilgis siekia bent 15 metrų. Arba jei laivas dažnai plaukia maksimaliu greičiu.

Labai ryškus pūstas pirmagalis. (Roland zh, Wikimedia (CC BY-SA 3.0)

Hidrodinamika yra visai kitas mokslas nei aerodinamika, tačiau aptakumo taisyklės yra pakankamai panašios. Apvali forma yra aptakesnė už kampuotą – tai lengvai suvokiama. Tačiau tokia atsikišusi laivo nosis iš tiesų atrodo keistai, nes ir be jos laivas būtų gana aptakus. Virš tokios nosies lieka kampas, kuriame gali kauptis vanduo, todėl reikalingi ir kiti konstrukciniai korpuso dizaino sprendimai. Visgi, tinkamoje vietoje įrengta apvali nosis išlygina vandens srautus aplink laivo korpusą.

Pūsta Islandijos žvejų laivo Jon Kjartansson nosis.

Tikriausiai esate pastebėję, kad priešais greitai plaukiantį laivą susidaro bangos (kartais jose mėgsta žaisti delfinai). Šios bangos nuvilnija per visą laivo korpusą iki pat galo. Tai – vandens pasipriešinimo rezultatas. Plaukti per šias bangas yra kur kas sunkiau nei per ramų vandenį. Tinkamoje vietoje suformuota atsikišusi išpūsta nosis tarsi kilsteli vandenį šiam dar nepasiekus vertikalaus pirmagalio paviršiaus. Taigi, sukuriama banga, kuri yra priešinga įprastam bangavimui priešais laivą. Taip priešingos bangos viena kitą išlygina ir vandens srautas aplink laivą tampa kur kas lygesnis.

Kaip veikia pūsta laivo nosis, lyginant su įprastu korpuso profiliu: 1 – pūstas pirmagalis; 2 – įprastas pirmagalis; 3 – atsikišusios nosies sukurta banga; 4 – įprasto pirmagalio sukurta banga; 5 – vandens linija kai bangos viena kitą panaikina. (Tosaka, Wikimedia (CC BY 3.0).

Manoma, kad pirmasis laivas su tokia nosimi plaukioti pradėjo dar 1910 metais. Tai buvo karinis JAV laivas  USS Delaware. Apvalaus, atsikišusio pirmagalio išradimas priskiriamas laivų architektui Davidui W. Taylorui. Nuo 20 amžiaus pradžios buvo eksperimentuojama su įvairiomis nosies formomis ir dabar jos gali būti pakankamai sudėtingos, sukurtos kompiuterinių simuliacijų ir bandymų metu.



Taip pat skaitykite:

Pirmasis automobilis su kėbule sumontuotais ratais;

Kodėl sunkvežimiai ir autobusai nėra tokie aerodinamiški kaip automobiliai?

Kodėl lėktuvų sparnų galai riesti į viršų?

10 įdomių faktų apie kruizinius laivus.

Apie Nodum

Nodum.lt - įdomiems skaitiniams skirtas puslapis. Čia reguliariai publikuojami straipsniai apie naujausias technologijas, mokslo pasiekimus, automobilių pasaulio naujienas ir kultūrą, patarimus ir visokias internete aptinkamas įdomybes. Didžiausias dėmesys skiriamas žmonėms, kurie kuria, keliauja, myli savo darbą, įdomioms lankytinoms vietoms ir pomėgiams. Nodum.lt - įvairenybių mazgas, jei veikiate ką nors įdomaus, apie ką norėtumėte papaskoti - susisiekite su mumis per mūsų Facebook puslapį ar elektroniniu paštu - nodum2017@gmail.com.