Из какого дерева строят корабли


«Тимбер проблем» британского флота | Warspot.ru

Так называемая timber problem (проблема строевого леса и деревянных материалов для кораблестроения) была головной болью Роял Неви весь период существования парусного флота. Уже во времена Елизаветы I (вторая половина XVI начало XVII веков) англичане, строя корабли и поставляя древесину на экспорт, испытывали известные затруднения с материалами. В XVII веке они ещё более усилились. К 1660-м были сведены последние дубовые рощи, и значимых древесных ресурсов в Англии не осталось. Именно во времена Сэмюэла Пипса (конец XVII века) Туманный Альбион был вынужден заняться поставками иностранного леса для строительства своих кораблей.

Английский подход

Изначально английские корабли делали из бука, но он закончился уже к 1600-м годам. Поэтому в дальнейшем основным деревом для строительства стал дуб, из которого возводился корабельный корпус. На отделку палуб и кают пускали тис и вяз. Ну а для изготовления рангоута основным материалом были ель и сосна.

Для оценки количества древесины в Англии ввели понятие «лоад». Лоад — это бревно объёмом 40 кубических футов, или 1,133 кубических метра. Все сложности процесса подготовки, транспортировки и сушки леса были выяснены и сформулированы ещё при Якове I, который в 1609 году создал специальную Опытную комиссию, чтобы сохранить лесные запасы как можно дольше и правильно их использовать.

Лондонский док, 1760 год

Согласно английским правилам, лес вырубался осенью. Перед этим в нижней части деревьев снимали кору, чтобы немного подсушить стволы. Срубленные брёвна сплавляли не на плотах, а на шлюпках (то есть брёвна ни в коем случае не должны были касаться воды), они укладывались в шахматном порядке: второй ряд перпендикулярно первому. Сверху лес должен был закрываться навесом, причём тент относительно верхнего ряда брёвен приподнимался, а не просто лежал на брёвнах. По приходу в порт после сортировки древесина обрабатывалась галловой кислотой и выкладывалась на сушку. После неё брёвна пилили вдоль на доски толщиной от 2 до 8 дюймов с шагом 2 дюйма.

Назывались эти доски так:

Timbers шли на элементы корпуса, шпангоуты и внешнюю обшивку, planks — на внутреннюю обшивку и палубы нижних деков, boards — на палубы надстроек и отделку корабля.

Дуб дубу рознь

Лучшим англичане считали английский дуб. Но дело тут, скорее всего, не в самом материале, а в том, что в Англии на 100% выполнялись требования к рубке, транспортировке, сушке и обработке. В 1804 году за свои прекрасные качества, в частности твёрдость, английский дуб получил название die hardнепробиваемый»).

Вторым по износостойкости и крепости считались итальянские дубы. Их можно было легко отличить по тёмно-оранжевому отливу сердцевины. Они считались менее прочным, но более эластичным материалом. К этой же категории можно отнести и испанский дуб.

Третьим в списке шёл балтийский континентальный дуб, к которому относились деревья, распространённые от Рейна до Западной Двины. Конечно же, комиссионеры считали, что он хуже английского собрата, но балтийские дубы очень крепки и долговечны при правильной обработке. Особо отличались диаметры комелей: балтийские дубы были очень толстыми в обхвате. Это позволяло экономить при постройке корабля и делать меньше сопряжений и соединений досок, усиливая тем самым прочность судна.

По поводу американских и русских (из районов восточнее Западной Двины) дубов имелось устойчивое мнение, что этот материал poorish & frow («слабый и ломкий»). Что касается казанского дуба, его сравнивали с балтийским, но деревья из-под Казани имели меньший диаметр ствола, поэтому считались чуть хуже балтийских.

Если говорить о мачтовом дереве, адмирал Энсон в 1757 году признал, что лучшие мачты получаются из елей, растущих к востоку от Одера между 53-й и 65-й параллелями. В Роял Неви эти деревья прочно вошли в название как fir of Riga («рижская ель»), хотя чаще всего эта ель (или сосна) была карельской.

Норвежские ели, так нравившиеся англичанам до 1716 года, по сравнению с русскими (рижскими) оказались и тонкими, и ломкими, поэтому заслужили в Роял Неви презрительную кличку Satan's spears («копья Сатаны»). В 1737 году один из комиссионеров писал: «…из всех мачт мачты, сделанные из норвежской ели, безусловно, являются худшими во флоте». То же самое можно было сказать про пиренейские сосны, ломкие и подверженные быстрому гниению.

Со временем были наработаны эмпирические показатели, которые позволили департаменту лесного хозяйства сортировать дерево в зависимости от ареала произрастания. Так, в книге «Переписка досточтимого Джона Синклера» (1842), с. 242, приводятся следующие данные по сроку службы дуба в судостроении:

Позже оказалось, что эти эмпирические данные подтверждаются и такой наукой, как химия. Всё дело в танинах — дубильных эфирных веществах, содержащихся в дубе. Самый высокий показатель их содержания в шведском, датском, британском и испанском дубах. Самый низкий — в американском и казанском. Это напрямую связано с климатом: чем дальше от побережья растёт дуб, тем меньше в нём танинов. Эти танины служат своего рода активной средой, убивающей микроорганизмы и замедляющей процесс гниения дерева.

Фрегат (позже корвет) «Тринкомали»

Но танины имеют и минусы. Это кислотная среда, поэтому железо в дубе с повышенным содержанием танинов ржавеет в разы быстрее, чем, скажем, в американском или казанском дубе.

Согласно докладу комиссаров лесного хозяйства Англии и колоний, опубликованному в 1792 году, средняя продолжительность жизни кораблей, построенных для Роял Неви с 1760 по 1788 год, с одной верхней тимберовкой (ремонтом корпуса и оснастки над ватерлинией) составила 11 лет и 9 месяцев. В 1830-х годах она повысилась до 13 лет. При этом корабли, построенные из колониальной древесины, имели срок жизни (без тимберовок) 3 года 6 месяцев, из балтийской — 8 лет 3 месяца, а из английской – 10 лет 4 месяца.

Авторы доклада полагали, что в среднем французский корабль служит примерно 15 лет вместе с тимберовками, а английский — 25 лет вместе с тимберовками.

Следует понимать, что категория «самый лучший английский дуб» отличается от категории просто «английского дуба» чаще всего именно правильным временем вырубки, правильной транспортировкой и сушкой, своевременной обработкой и т. д.

Борьба за качество

Поставку дерева на свои верфи Королевский флот отдал частным подрядчикам. В свою очередь английские купцы не впечатлились малой наценкой при поставке корабельного дерева (при использовании судна свыше 350 тонн норма прибыли от сделки не превышала 5–7%) и с удовольствием уступили эту работу голландским, немецким, шведским и иным коммерсантам. Те сплавляли по рекам срубленные брёвна, в портах выбраковывали, грузили на баржи, цепляли их друг к другу, и после парусное судно тащило весь этот «поезд» из 5–7 барж в английские порты.

Далее на баржи поднимались комиссионеры Адмиралтейства, которые сортировали лес по классам. От этого зависела его стоимость. За эталон бралось дубовое бревно в 1 лоад без сучков, гнилей, сколов, с диаметром ствола в 68,7 см (27 дюймов). Стоимость объявлялась именно за него и колебалась от 9 до 12 фунтов, а к лесу похуже вводились поправочные коэффициенты, от 0,9 до 0,4. Мачтовое дерево шло примерно от 5 до 7 фунтов за лоад, и там тоже был свой эталон, чаще всего сосна.

Отдельно, наверное, стоит сказать об американском лесе. Почему он котировался так низко? Про роль танинов мы уже упоминали; впрочем, в те времена этого не знали. Адмиралтейство же забраковало американский лес, поскольку тот оказался подвержен «сухой гнили» (dry-rot). Причём это касалось и американского дуба, и американской сосны, что было видно по жёлто-бурым проплешинам на коре. Почти весь американский лес был заражён грибками, питающимися сочными древесными каналами. При сушке леса количество влаги в дереве уменьшалось, а грибки, чтобы это влагу не упустить, размножались в геометрической прогрессии, выжирая его изнутри. Оставалась только красивая внешняя обёртка: пни по такому бревну — и оно просто рассыпается в труху.

Один из грибков — возбудителей «сухой гнили» — распространён именно на Восточном побережье США. Вид Meruliporia incrassata вызывает на стволах деревьев легко заметные жёлто-бурые проплешины, которые британские специалисты быстро и безошибочно замечали, сразу бракуя деревья с ними. Даже сейчас, в начале XXI века, почти 10% американской древесины поражено сухой гнилью, причём это касается как Восточного побережья и Пенсильвании, так и лесов Калифорнии.

«Уорриор» в сухом доке, из экспозиции линейном корабле «Виктори»

Лишь в 1793 году Британская компания красок (British color company) № 32 в Вальбоке изобрела специальную краску-морилку на основе фотогена (угольного масла), получаемого при сухой перегонке бурого угля. Проникая в дерево на несколько миллиметров, она перекрывала доступ воздуха к его сердцевине, сохраняя там приемлемую влажность и тем самым не провоцируя колонии грибков на прогрессирующее размножение. Но ввели англичане обязательную покраску этой морилкой только после 1815 года.

С белым же виргинским дубом вообще произошла удивительная история. Ещё основатель Пенсильвании Уильям Пенн отмечал: «Местный дуб — это самое лучшее дерево для кораблестроения, которое я только видел». Но вот беда: когда в 1708 году начались заказы этого материала, американские поселенцы (особенно в этом отличилась администрация Нью-Йорка) начали смешивать комели белого дуба с обычным американским, растущим в районе Великих Озёр. Чаще всего именно нью-йоркский дуб был поражён «сухой гнилью», а поскольку брёвна перевозились внавалку, то грибки атаковали и здоровые брёвна белого дуба.

Естественно, первые партии американского леса были забракованы напрочь. Более того, администрация Нью-Йорка начала «продавливать» поставку своего (очень плохого по качеству) дуба, пытаясь перехватить контракт Адмиралтейства. Это привело к тому, что вся кампания по закупке колониального дуба была свёрнута и виргинский дуб в глазах английских кораблестроителей надолго заслужил очень плохую славу.

Сравнение сроков службы кораблей, построенных из колониальной древесины, с кораблями, построенными из балтийской древесины (под ней имеется в виду прежде всего польский и немецкий дуб)

Колониальная древесина:

Средний срок службы — 3 года 6 месяцев.

Балтийская древесина:

Средний срок службы — 8 лет 3 месяца.

Таблица была составлена службой комиссионеров Роял Неви (английским кораблестроителем Робертом Сеппингсом) для Третьего лорда Адмиралтейства в 1820 году. В этой же записке Сеппингс, комментируя свои данные, предлагает для корректировки запасов леса из Канады считать, что срок службы корабля из канадского дерева примерно равен половинному сроку службы корабля из балтийского дерева.

Что касается русского леса для корабельных корпусов, он котировался низко не только из-за более тонких стволов, но и на первом этапе (1715–1750 годы) из-за нарушений условий вырубки, транспортировки и хранения. Читая отчёты английских комиссионеров и торговых представителей в России, прямо-таки чувствуешь, как они хватаются за голову. Брёвна сплавлялись по рекам (что было категорически запрещено английскими инструкциями), сталкивались друг с другом во время сплава, получая трещины и сколы, лежали сваленные на земле, ожидая погрузки, поливались дождём и жарились на солнце. Грузилось всё на баржи в навал. В результате из всего груза леса пригодной для строительства кораблей приходила лишь треть.

Казармы для работников Бермудской верфи, построенные из списанного корабля

К 1760-м ситуация улучшилась и даже стала кардинально другой. При Екатерине II с Роял Неви было подписано соглашение, согласно которому Россия поставляла на флот не только мачтовое дерево, но и выделанные мачты и реи, что можно расценивать и как знак доверия со стороны англичан, и как доказательство признания качества выделки.

А как же гарантировалось качество? В каждом балтийском порту находились специальные люди — «браковщики» или инспекторы, которые сортировали древесину на три сорта и ставили клейма. В Данциге, например, маркировка включала корону и соответствующую букву сортности:

Вообще, термин «данцигская корона» (клеймо) в то время был сродни знаку качества, на который следовало равняться остальным, если, конечно, они хотели сотрудничать с британским морским ведомством. Говорят, в Данциге при въезде в морской порт висела выбитая надпись:

«Только небеса спасут тебя здесь, если ты приехал не по коммерческим делам».

Наиболее работоспособные и эффективные системы по выбраковке леса были созданы в Данциге, Риге, Мемеле, Штеттине. В Санкт-Петербурге российская бюрократия постоянно накладывала столько условий и претензий к вывозу, что в 1780-м британцы предпочли полностью сконцентрироваться на вывозе леса из Риги. Именно система эффективной выбраковки являлась одним из решающих условий, по которым Адмиралтейство отбирало поставщиков.

Барыши и издержки

За одну навигацию судно (обычно водоизмещением от 250 до 400 тонн, несущее до 300 лоадов леса за поездку) могло совершить до 20 переходов из Англии на Балтику и обратно. Самой удобной, конечно же, была Норвегия, до Фредерикстадта британцы делали вояж туда-обратно при самых удачных обстоятельствах всего за четыре-пять дней, и гарантированно — за неделю. Путь в Данциг, Штеттин, Мемель, Ригу и Санкт-Петербург был гораздо более длинным — 1000–1500 миль (1800–2700 км) — и занимал до месяца. Если торговля с Норвегией обычно осуществлялась одиночными судами, то на Восточную Балтику чаще всего шли конвоем — от 30 до 600 судов за раз. Это позволяло снизить суммы страховок.

Когда корабли приходили в порты, начинался приём леса. Прежде всего купцы оплачивали таможенные и акцизные сборы. Потом начиналась погрузка согласно накладным, которые были заранее составлены торговыми агентами, работающими в порту.

Депфордская верфь, 1794 год

Срубленное дерево в России и Польше у заготовщиков покупали по 5 шиллингов за лоад. В польском или русском порту лоад уже отгружался по 1 фунту 5 шиллингов. Где-нибудь в Портсмуте или Ширнессе лес принимался по контрактам Адмиралтейства по цене начиная от 5 фунтов 8 шиллингов.

Правда, здесь следует учесть следующий нюанс. Если судно было не у купца в собственности, то фрахт, скажем, до Норвегии обходился в 12 фунтов, а до Петербурга (самая восточная точка Балтики) уже в 255 фунтов. Поэтому лесоперевозки были не особо выгодным предприятием для английских торговцев. И, как уже упоминалось выше, очень часто этот бизнес отдавался на откуп иностранным судовладельцам.

Корабли и катера | Как они плавают?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 7 апреля 2020 г.

По воде нельзя ходить: ты слишком тяжелый и ты утонешь как камень. Но этот авианосец может плавать, хоть и более 300 м (1000 футов) в длину, по крайней мере в миллион раз тяжелее вас, и вмещает около 70 самолетов и 4000 моряки. Суда (большие океанские суда) и лодки (более мелкие) являются блестящим примером того, как науку можно использовать для решения простая проблема.Более двух третей поверхности Земли покрыто вода, так что хорошо, что наука помогает нам покорить волны. Как именно корабли делают свое дело? Рассмотрим подробнее!

Фото: Авианосец проходит 342 м (1123 фута) от носа до кормы. USS Enterprise до выхода на пенсию в 2013 году был самым длинным кораблем в мире. Несмотря на огромные размеры этого корабля, обратите внимание, как его носовая часть (передняя часть) довольно остро заострена, поэтому он отталкивает воду, создавая меньшее сопротивление и позволяя кораблю двигаться быстрее и быстрее. более эффективно.Фото Брукса Б. Паттона любезно предоставлено ВМС США.

Что такое лодки?

Не такой уж и глупый вопрос! Корабль или лодка (с этого момента мы будем называть их все лодки) - это транспортное средство, которое может плавать и перемещаться по океану, реке или другому водному месту, либо через собственное сила или использование силы элементов (ветра, волн или Солнца). Наиболее лодки частично движутся по воде и частично над водой, но некоторые (особенно суда на воздушной подушке и суда на подводных крыльях) подниматься и ускоряться над ним в то время как другие (подводные лодки и подводные лодки, которые небольшие подводные лодки) целиком уходят под нее.Это звучит как вполне педантичные различия, но они оказываются очень важными - поскольку мы увидим через мгновение.

Почему лодки плавают?

Все лодки могут плавать, но плавать сложнее и сбивает с толку, чем кажется, и это лучше всего обсудить через научная концепция, называемая плавучестью, которая сила, вызывающая плавание. Любой объект будет плавать или утонуть в воде в зависимости от ее плотности (на сколько определенный объем его весит). Если он плотнее воды, он обычно тонет; если он менее плотный, он будет плавать.Неважно, насколько большой или маленький объект такой: золотое кольцо утонет в воде, а кусок пластик размером с футбольное поле будет плавать. Основное правило состоит в том, что объект утонет, если он весит больше, чем точно такой же объем воды. Но это не совсем объясняет, почему авианосец (сделанный из плотного металла) может плавать, так что давайте исследуем немного дальше.

Положительная, отрицательная и нейтральная плавучесть

Плавучесть легче всего понять, думая о подводная лодка.У него есть водолазные самолеты (ласты установлены сбоку) и балластные цистерны, которые он может заполнять водой или воздухом, чтобы он поднимался или опускался по мере необходимости. Если его резервуары полностью заполнены воздухом, он считается плавучим: резервуары весят меньше, чем равный объем воды, и заставляют субмарину плавать на поверхности. Если баки частично заполнены воздухом, можно сделать подводную лодку плыть на некоторой средней глубине воды, не поднимаясь и не поднимаясь. опускается. Это называется нейтральной плавучестью.Другой вариант - для полного заполнения баков водой. В этом случае подводная лодка имеет отрицательную плавучесть, что означает, что она тонет морское дно. Узнайте больше о том, как подводные лодки поднимаются и опускаются.

Фото: Подводные лодки могут подниматься на поверхность или опускаться на любую выбранную глубину, контролируя свою плавучесть. Они делают это, впуская в балластные цистерны точное количество воды или воздуха. Фото любезно предоставлено ВМС США.

Плавучесть на поверхности

Сейчас большинство лодок не работают одинаково как подводные лодки.Они не тонут, но и не плавают точно. Лодка частично плывет, а частично тонет под собственным весом и какой вес он несет; чем больше сумма этих двух веса, тем ниже он сидит в воде. Так много веса лодка может нести, не утонув в воде настолько, что ... действительно полностью тонет! Чтобы корабли могли безопасно плыть, нам нужно знать, какой вес мы может вставлять или накладывать их, даже не приближаясь к этой точке. Так как мы можем это выяснить?

Принцип Архимеда

Человек, первым придумавший ответ, был Греческий математик Архимед, примерно в третьем веке до нашей эры.Согласно популярной легенде, ему было поручено выяснить, действительно ли корона для короля было либо чистое золото, либо дешевая подделка, частично сделанная из смеси золото и серебро. Одна из версий истории гласит что он принимает ванну и заметил, как уровень воды поднялся, когда он погрузил свое тело. Он понял, что если он уронил золотую корону в ванну, она вытолкнула или «сместила» собственный объем воды за бортом, что дает ему простой способ измерения объем очень сложного объекта.Взвесив корону, он мог легко вычислить ее плотности (его масса, деленная на его объем) и сравните с массой золото. Если плотность была ниже, чем у золота, корона явно была подделкой. Другие версии истории рассказывают немного иначе - и многие думают, что наверное, вся сказка все равно выдумана!

Позже он придумал знаменитый закон физики, ныне известный как принцип Архимеда: когда что-то находится в воде или на воде, оно ощущает восходящую (плавучую) силу равен весу воды, которую он отталкивает (или вытесняет).Если объект полностью погружен в воду, эта подъемная сила, толкая вверх, эффективно уменьшает его вес: кажется, что под водой он весит меньше, чем на суше. Вот почему что-то вроде резинового дайвинг-кирпича (один из тех кирпичей, с которыми вы тренируетесь в бассейне) кажется легче, когда вы берете его из-под воды, чем когда вы поднимаете его на поверхность и поднимаете по воздуху: под водой вы получаете помощь рука от выталкивающей силы.

Все это объясняет, почему вес корабля (и его содержимого) обычно называют его весом. смещение: если бы океан был чашей воды, заполненной до краев, водоизмещение корабля составляет вес воды, которая пролилась бы через край, когда корабль были спущены на воду.USS Enterprise в на нашем верхнем фото водоизмещение около 75000 тонн без груза или 95000 тонн с полной загрузкой, когда он находится несколько ниже в воде. Поскольку пресная вода менее плотная, чем соленая, то же судно будет сидеть ниже в реке (или устье, где есть смесь пресноводных и соленая вода), чем в море.

Аптраст

К сожалению, ничто из этого не объясняет , почему авианосец плывет! Так почему это происходит? Откуда на самом деле происходит эта «волшебная» плавучая сила? Авианосец занимает огромный объем, поэтому его вес распределяется по большой площади. океан.Вода - довольно плотная жидкость, которая практически невозможно сжать. Его высокая плотность (и, следовательно, большой вес) означает, что он может оказывать большое давление: он выталкивается наружу внутрь. во всех направлениях (то, что вы можете легко почувствовать при плавании под водой, особенно при подводном плавании с аквалангом). Когда авианосец находится на воде, частично погружаясь в воду, давление воды уравновешивается во всех направлениях, кроме вверх; другими словами, существует чистая сила (называемая аптрастом) поддерживая лодку снизу. Лодка тонет в воде под своим весом и подталкивается восходящей силой.Насколько низко он опускается? Чем больше он весит (включая вес, который он несет), тем ниже он опускается:

Upthrust - все просто

Чтобы отчетливо представить себе аптраст, подумайте о том, что происходит, когда вы загружаете корабль.

  1. Корабль без груза на некоторое время тонет в воде. Количество вытесняемой им воды (заштрихованная область) весит столько же, сколько корабль.Вес корабля, тянущего вниз (красная стрелка), и толчка вверх (синяя стрелка) равны и противоположны, поэтому корабль плывет.
  2. А что, если мы начнем загружать корабль? Он опускается дальше, вытесняя больше воды (большая заштрихованная область). Вес корабля и его тяга вниз (красная стрелка) и тяга вверх (синяя стрелка) по-прежнему равны, но теперь оба они больше.
  3. Предположим, мы загружаем корабль немного больше, так что он просто тонет под поверхностью, но продолжает плавать.Опять же, тяга вниз и тяга вверх равны, хотя оба они больше. Но в этот критический момент корабль вытесняет столько воды, сколько может, поэтому подъем не может быть больше.
  4. В любом случае корабль нам не очень понравился, поэтому давайте добавим свинцовый груз сверху (груз, достаточно плотный, чтобы он сам утонул). Независимо от того, какой вес мы добавляем, корабль больше не может производить восходящий толчок: как только он полностью погружается, на какую бы глубину он ни опускался, он может вытеснить только определенное количество воды и создать определенное количество восходящего движения.Теперь вес корабля превышает максимально возможный подъем, поэтому он опускается на дно. Предположим, мы прикрепили гигантские весы к верхней части корабля. Кажущийся вес корабля вместе с грузом будет намного меньше ожидаемого на величину, равную весу вытесненной воды (размеру восходящего надвига). Другими словами, если мы хотим поднять корабль на поверхность с морского дна, нам нужно будет использовать подъемную силу, равную разнице между весом и подъемом (красная стрелка минус синяя стрелка).

Как мы узнаем, что подъем на что-то равен весу жидкости, которую оно вытесняет?

Если вы можете немного посчитать, это очень легко доказать! Нам нужно знать два основных момента физики сделать это. Во-первых, это давление определяется как сила на единицу площади (сила, деленная на площадь), поэтому сила на данной поверхности коробки равна давлению, умноженному на площадь этого поверхность. Во-вторых, давление (P) на заданной глубине (h) в жидкости равно глубине, умноженной на плотность (ρ), умноженную на g (ускорение свободного падения).Или P = h × ρ × g.

А теперь взгляните на этот затопленный ящик. Насколько велик аптраст? Давление воды в верхней части коробки составляет h2 × ρ × g, а давление внизу - h3 × ρ × g. Разница в давлении составляет (h3 − h2) × ρ × g = h × ρ × g.

Поскольку площадь коробки одинакова повсюду, разница в силе - это просто разница в давлении, умноженная на площадь коробки: h × ρ × g × (w × l)

Но поскольку (h × w × l) - это объем коробки, а ρ - ее плотность (или ее масса на единицу объема), это то же самое, что сказать, что разница в силе равна m × g, где m - это масса ящика.m × g - это еще один способ записать вес коробки.

Таким образом, мы очень быстро доказали, что тяга вверх равна весу жидкости, которую вытесняет ящик. Другими словами, чем больше текучести смещает ящик (чем больше он), тем больше аптраст. Вот почему лодки большего размера - более широкие, чтобы занимать больше места - могут перевозить больше вещей.

Средняя плотность

Если вы все еще находите идею аптраста немного запутанной, просто вернитесь к мысли о плотности.Представьте, что авианосец представлял собой гигантский металлический ящик такого же объема (как большая коробка из-под обуви), частично заполненный двигателями, самолетами, моряками и всем остальным - так что он весит столько же. Этот ящик будет плавать, если он весит меньше, чем ящик того же размера, наполненный водой; иначе он утонет. Короче говоря, авианосец плавает, потому что он весит меньше того же объема воды - потому что его средняя плотность меньше, чем у окружающей его воды.

Фото: Самый простой способ понять, почему вещи плавают, - это забыть об Архимеде и вместо этого подумать о плотности.Корабль плывет, потому что его средняя плотность относительно невелика. Этот пустой военно-транспортный корабль представляет собой гигантский пустой металлический ящик. Разделите его общую массу (его собственную массу плюс массу содержимого) на его объем, и вы получите его среднюю плотность. Это меньше плотности твердого металлического ящика или металлического ящика, наполненного водой, и поэтому корабль плывет. Фото Гэри Кина любезно предоставлено ВМС США.

Почему лодки не опрокидываются?

Если вы когда-нибудь забирались на весельную лодку, привязанную к причал, вы почувствуете, насколько нестабильными могут быть маленькие лодки когда вы начинаете их загружать.Когда вы стоите в лодке, вы эффективно стать его частью, поэтому вы измените его центр тяжести, мгновенно подняв его намного выше. Поскольку ты войти в лодку сбоку, как только вы ступите на борт, вы переключаетесь центр тяжести к месту, где вы стоите. Теперь центр тяжести больше не находится над центром лодки, и это заставляет все вращаться к вам. Лодка относительно свободно может качаться из стороны в сторону; поскольку он обладает положительной плавучестью, требуется лишь небольшой заставьте его двигаться в воде.Все эти вещи вместе создают небольшую лодку относительно легко опрокинуть (повернуть на бок и часто тонет). Садясь в небольшую лодку, вы понижаете центр тяжести и делаете он более стабильный.

Фото: Маленькие лодки могут быть довольно неустойчивыми, даже с килем. Сильный ветер мог опрокинуть лодку, поэтому весь экипаж сидит на краю, чтобы уравновесить поворот сила собственным весом. Фото Чада Рунге любезно предоставлено ВМС США.

Лодки большего размера не страдают этой проблемой.Во-первых, они, как правило, имеют двигатели из тяжелого металла очень низко под уровень воды, что обеспечивает им низкий центр тяжести и делает их более устойчивыми. Во-вторых, у них есть киль большего размера (вертикальная доска, идущая под водой сзади вперед по центральный «хребет» под лодкой. Киль помогает остановиться катание (движение из стороны в сторону) или опрокидывание лодки, потому что это означает, что требуется больше силы, чтобы толкнуть лодку в сторону через воду или поверните его. Киль также играет роль в рулевого управления и движения лодки, как мы вскоре увидим.

Как движутся лодки?

Гравитация - это сила, с которой нам приходится работать, когда мы идем по суше. Но если ты хороший пловец, вы будете знать, что это не проблема, когда вы двигаетесь по воде, потому что ваше тело относительно плавучее: хотя ваше тело состоит в основном из воды, это не только вода (он весит меньше, чем мешок воды точно такого же размера). Водонепроницаемость (сопротивление), безусловно, самая большая сила, с которой пловцы должны работать, и то же самое и с лодками. Чем больше весит лодка, тем ниже ее вес. он сидит в воде и тем большее сопротивление воды создает.Вот почему у лодок острые узкие дужки (чтобы вода не мешала чистоте) и изогнутые передние края этой плоскости (поднимите их вода по мере их движения). Подводные крылья доводят эту идею до предела, используя подводные крылья, которые поднимают корпус и освобождают его от воды во время движения.


Фото: Судно на подводных крыльях - это тип лодки, в которой используются подводные крылья для создания подъемной силы при движении вперед, поднимая корпус над волнами для уменьшения сопротивления воды. Фото Марка С. Кеттенхофена любезно предоставлено ВМС США.

Как и большинство других объектов, лодки движутся используя три закона движения Ньютона: 1) они никуда не денутся если какая-то сила не толкает или не тянет их; 2) Когда есть подходящей силы, это заставляет их ускоряться (двигаться быстрее или в новом направление), а большая сила их еще больше разгонит; 3) Если лодка хочет двигаться вперед, он должен применить толкание назад сила - так же, как вам нужно откинуться назад на скейтборде, чтобы выстрелить по тротуару (или оттолкнитесь ногами, чтобы идти вперед).

Большинство лодок используют один из трех различных видов мощности: весла или шесты, паруса и двигатели.

Весла и шесты

Фото: Человеческая сила остается надежным способом привести лодку в движение, но если у вас не будет равного количества весел с обеих сторон (или если вы не будете постоянно менять их местами), вы будете двигаться в одну сторону чаще, чем в другую. Фото Клэя Вайса любезно предоставлено ВМС США.

Самая старая форма движения лодки - простая человеческая. сила. Вы можете грести на лодке, потянув воду назад большим весла, или вы можете толкнуть что-то вроде плота вперед, оттолкнувшись против реки или морского дна.Весла достигли своей вершины с удивительные галеры возникли во времена Греции и Рима. Биремы (возможно датируется вторым тысячелетием до нашей эры) имел две платформы, заполненные гребцов, в то время как триеры (изобретенные за несколько сотен лет до нашей эры) имели три, quadriremes было четыре, а quinquiremes пять (хотя будут ли лодки с таким количеством людей на такой высоте были либо стабильными, либо эффективными). В любом случае вскоре дали способ парусной власти.

Паруса

Если вы развесите простыни для сушки в сильном ветер, вы точно знаете, как работают парусные лодки! Но лодки не всегда хочется уплыть, и ветер дует прямо за ними.На практике это означает, что паруса нужно располагать под углом, но ветер тогда попытается подуть лодку под этим углом, а не направление, в котором вы хотите идти. Сила ветра толкает вас в одну сторону, поэтому вам нужны и другие силы, в других направлениях, чтобы исправить это и произвести результирующую (комбинированную) силу в направление, в котором вы действительно хотите идти. Две другие силы помогают. Один - это сила от киля. Если ветер развевает лодку частично вбок, киль отталкивается от воды и помогает лодке прямое направление.Вы также можете наклонить руль в задней части лодка так, что когда вода попадает в нее, она стреляет под углом, лодка в ту или иную сторону. (Раньше рули располагались на справа от лодки и называется рулевым бортом, поэтому сторона лодки, обращенная вперед, по-прежнему называется правым бортом и по сей день; левая сторона называется портом.)

Фото: У яхт несколько парусов, поэтому они могут ловить ветер с любого направления. Фото Эрика Брауна любезно предоставлено ВМС США.

Если вы хотите плыть по ветру, вам нужно использовать треугольный или латинский парус висит на носу вашей лодки на угол встречного ветра. Когда ветер ударяет по парусу, он дует вокруг него и ускоряется; парус действует аналогично аэродинамический профиль (изогнутая поверхность крыла самолета), разбрасывающий воздух и толкает лодку вперед (точно так же, как нисходящий воздух от крыла продвигает самолет вверх).

Двигатели

Старые моряки погибли без ветра, но сейчас это не проблема, благодаря двигателям, которые можно используется для питания гребных винтов.Первые моторные лодки использовали паровые машины высокого давления, работающие на угле; современные двигатели неизменно дизельный. Единственная реальная проблема с использованием внутреннего сгорания двигателей для моторных лодок в том, что они нуждаются в постоянной подаче кислорода сжечь топливо; это означает, что вы не можете использовать их для питания подводных лодок под водой. Однако есть обходной путь: вы можете использовать дизельное топливо. двигатель у поверхности, чтобы приводить в действие генератор и заряжать батареи, которые затем используются для привода электродвигателя и гребного винта, когда подводная лодка находится под водой.(Ядерная энергия - еще один вариант и означает подводная лодка может находиться под водой неделями или месяцами.)

Не все моторные лодки используют гребные винты. Гидроциклы и водные крылья (большие версии гидроциклов на подводных крыльях) используют двигателей для привода рабочих колес (водяных насосов), создающих мощную обратная струя воды. Сила воды, стреляющей в ответ в воду движет лодку вперед, как горячий выхлопной газ от реактивного двигателя.

Из каких материалов сделаны лодки?

Практически каждый материал, о котором вы только можете подумать, имеет в то или иное время использовались для изготовления лодок.Первые лодки были из кожи, коры и дерева животных; позже появились землянки, сделанные черпать древесину из тщательно подобранного ствола дерева. В древности раз, судостроители усовершенствовали искусство постройки лодок с отдельные доски, либо прикрепив края одной доски к краям окружающих, как кирпичи в стене (что известно как резьба по дереву) или, еще лучше, перекрытие досок снизу вверх (техника, известная как клинкерное здание), которые делает лодку сильнее, легче и быстрее.Промышленная революция принесла еще одно замечательное нововведение: эпоха могучих железных и стальных кораблей. Большинство современных кораблей по-прежнему построен из стали сегодня, хотя он относительно тяжелый. Поэтому некоторые более крупные лодки теперь изготавливаются из прочных и легких металлов, таких как как алюминий, в то время как меньшие часто делаются из легких композиты, такие как стекловолокно, или сверхпрочные пластмассы, такие как Kevlar®.

Иллюстрации: Лодки из клинкера (слева) имеют перекрывающиеся доски, что дает гораздо более прочный корпус; На лодках с резьбой (справа) доски соединены встык, образуя гладкую внешнюю поверхность.

Краткая история кораблей и катеров

Ссылки на этой шкале времени обычно ведут к дополнительной информации в Википедии и на других сайтах.

Предыстория и древние времена

Средние века

Великий век судоходства

Фото: Военный корабль США «Конституция» по прозвищу «Олд Айронсайдс» - классический трехмачтовый фрегат (военный корабль) 1797 года постройки.Давным-давно ушел с военной службы, теперь это интересный музей в Бостоне. Фото Кэтрин Э. Макдональд любезно предоставлено ВМС США.

Современные корабли

.

Урок: "Tree Facts" 3 класс

Деревья

В мире насчитывается более 230 000 (двести тридцать тысяч) различных видов деревьев.

Верхнюю часть дерева называем кроной .

Вы можете спросить: Деревья растут сверху или снизу?

И то, и другое. Читатели могут быть удивлены, узнав, что только крошечная часть - скажем, 1 процент - от массы дерева жива и способна расти.(Дерево - неживой материал.) Веточки содержат живые клетки, которые заставляют ветви удлиняться, а дерево становится выше, поскольку оно принимает высоту и форму, характерные для его вида. Под корой находится тонкий слой клеток, которые заставляют дерево увеличиваться в обхвате, поэтому оно продолжает расти «от основания до », хотя и не в высоту. Если вокруг ствола взрослого дерева обернуть резинку, она не будет со временем двигаться вверх: она будет вытягиваться наружу.

Самым коротким деревом является булавка гнома e.Его рост около 6 см!

Знаете ли вы, что самое древнее известное дерево в мире - это Мафусаил. Это 4851 (четыре тысячи восемьсот пятьдесят один) -летний возраст. Сосна Великого Бассейна (Pinus longaeva), растущая высоко в Белых горах округа Инио в восточной Калифорнии. Он признан деревом с самым большим подтвержденным возрастом в мире.

Нас окружают деревья. Они растут везде. Также они растут в лесу.

В мире много красивых лесов, которые в совокупности занимают около одной трети общей площади Земли.Эти леса обеспечивают нас кислородом, необходимым для дыхания.

Тайга - это русское название , которое используется во всем мире для обозначения самого большого леса в мире. Биом Тиага - это почти непрерывный пояс хвойных лесов, который простирается через крайние северные пределы Европы, Азии и Северной Америки.

Из дерева можем изготовить более 5000 (пяти тысяч) вещей.

Например, карандаши… Из дерева среднего размера можно сделать около 170 000 (сто семьдесят тысяч) карандашей.

Но! Также нам понадобятся деревья. Деревья важны. Они дают нам свежий воздух. Если срубить все деревья, у нас не будет воздуха.

.

Корабли не строятся :: X4: Foundations Общие обсуждения

Начал новую игру с патчем. Аргон, похоже, является станцией "БОГА", у него никогда не было резервных копий для строительства кораблей, и, глядя на материалы, он почти не берет.

С другой стороны, другие станции, кроме Eighteen Billion, испытывают острую нехватку деталей для двигателей. Я потратил полдня на кейтеринг только на этих станциях, а они продолжают строить корабли.

Это необходимо посмотреть. Почему Аргон - это зона строительства кораблей со свободными ресурсами? Игра сошла с ума от количества построенных кораблей?

Сообщалось о проблеме, и разработчикам были переданы сохранения с этой проблемой.
Я все еще виню логику трейдера, поскольку я почти уверен, что есть несколько проблем с ней, проверяя ордера на покупку для продажи, а затем терпят неудачу, поэтому они все равно покупают и застревают с полным грузом, а также не проверяют торговую маржу, поэтому они идут на вместо этого энергетические ячейки, большой объем, небольшая прибыль против низкого объема, высокая прибыль и размер груза, поэтому они используют 10 энергетических ячеек вместо 200 двигателей, поскольку эта станция ближе или что-то еще.

Если вы быстро исследуете, чтобы найти несколько заводов по производству деталей для двигателей, настроить несколько трейдеров на автоматическую торговлю с максимальными прыжками для покупки / продажи и ограничить запасы деталей двигателя, это должно предотвратить нехватку деталей для двигателей на верфях и пристанях.
Если вы не можете найти их так легко, постройте пару заводов по производству запчастей для двигателей, чтобы снова запустить экономику, если у вас есть для этого средства.

https://forum.egosoft.com/viewtopic.php?f=180&t=407412

.

Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.