Det er utroligt, at massive krydstogtskibe ikke øjeblikkeligt synker til havets bund. Med alt fra skøjtebaner og swimmingpools til basketballbaner, kurbade, minicentre og biografer ombord, hvordan forbliver disse gigantiske fartøjer flydende? De gør det gennem en kombination af opdrift, vandfortrængning, materialer og design.
Sådan holder krydstogtskibe sig flydende
Skibe er designet til at fortrænge en mængde vand svarende til deres egen masse. Samtidig skubber havets tryk op mod skibets skrog og modvirker den nedadgående kraft af fartøjets masse. Skibets nedadgående kraft kombineret med havets opadgående kraft arbejder sammen for at holde skibet flydende eller "flydende."
Denne grundlæggende idé omtales ofte som Arkimedes' Princip. Ifølge dette princip flyder en genstand, når vægten af det fortrængte vand er lig med vægten af objektet. Den omgivende væske skubber tilbage med en kraft svarende til den fortrængte mængde; når de to er lige store, flyder objektet.
Her er en anden måde at se det på. Når et krydstogtskib sidder i vandet, giver det plads til sig selv ved at fortrænge vand ud og ned. Vandet reagerer ved at skubbe op og ind, mens det forsøger at tage pladsen tilbage, krydstogtskibet optager. Balancen mellem disse modsatrettede styrker er det, der får skibet til at flyde.
Yderligere faktorer, der understøtter opdrift
Ud over opdrift og forskydning er der flere andre faktorer, der hjælper krydstogtskibe med at forblive på vandoverfladen.
Materialer og design
For at opnå opdrift skal et skib være lavet af lette, robuste materialer, der er tættere end vand, såsom ekstrastyrket stål. Derudover skal disse lette materialer bruges i et design, der giver dem mulighed for at forskyde deres vægt i vand, før de sænkes ned. Det meste af det design er implementeret i skroget, som er kroppen eller skallen på skibet, som sidder under hoveddækket og skubber vandet ud af vejen og tillader fartøjet at flyde.
Gennem år med forsøg og fejl har ingeniører fundet ud af, at det at gøre skroget afrundet, bredt og dybt hjælper med at sprede vægten af skibet ud over skibets krop. Store krydstogtskibsskrog er formet som bogstavet "U". Dette design tillader vand at strømme væk fra fartøjet, fjerner modstand, letter en jævn sejlads og hjælper med at holde fartøjet på sporet.
Dobbeltskrog og andre sikkerhedsfunktioner
Bare at holde sig flydende og sejle jævnt er ikke nok; et krydstogtskibs skrogdesign skal også beskytte personerne indeni mod forhindringer som isbjerge, rev og sandbanker, der kan rive skibets ydre lag fra hinanden. For at forhindre en større katastrofe bruger skibsbyggere typisk ekstrastyrkestål og bygger deres skibe med dobbeltskrog (hvilket betyder det ene skrog inde i det andet) som en ekstra sikkerhedsforanst altning.
Krydstogtskibe har også skotter, som kan hjælpe dem med at holde sig flydende i tilfælde af større skader. Disse vandtætte skillevægge er installeret i hele det indre af et skib og kan lukkes for at forsegle vand, der strømmer ind gennem et beskadiget skrog. Begrænsning af vandtilstrømningen kan i sidste ende forhindre skibet i at oversvømme og synke.
Hvordan krydstogtskibe forbliver oprejst
Fra og med 2016 måler det største krydstogtskib i verden omkring 210 fod højt, og selv de gennemsnitlige krydstogtskibe har stadig en imponerende højde. Så hvad forhindrer dem i at vælte i vandet? Svaret ligger igen i skrogdesignet. Først skal du forstå forskellen mellem skibets tyngdepunkt og dets opdriftscentrum.
Shifting Center of Buoyancy er nøglen
Ifølge Engineering Toolbox kan et skibs tyngdepunkt (det centrale fokuspunkt for tyngdekraftens nedadgående tryk) ikke ændres. Af denne grund er et krydstogtskibs U-formede skrog designet, så dets centrum for opdrift (det centrale fokus for vandets opadgående skub mod skroget) skifter naturligt, når skibet vipper fra den ene side til den anden. Denne ændring i centrum af opdrift hjælper med at skubbe skibet tilbage til en oprejst position.
Opretholdelse af en centerlinje
Når skibet skubbes oprejst, kan kraften fra det tryk naturligvis svinge det en smule forbi midterlinjen og få det til at vippe til den anden side. Dette kaldes rullende, og det er det, der har en tendens til at gøre passagererne søsyge. For at løse dette problem er krydstogtskibe udstyret med en række funktioner, som begrænser skibets rulning, herunder stabiliserende finner under vandet og aktive ballast- eller anti-krængningssystemer, som hurtigt pumper havvand fra undervandsline-tanke på den ene side af skib til den anden side. Dette korrigerer enhver sidelæns læne eller "liste" skibet kan udvikle sig.
Disse stabiliserende funktioner er så effektive, at det er sjældent, at krydstogtpassagerer føler nogen side-til-side-bevægelse, og det er næsten uhørt, at krydstogtskibe vælter, selvom de er så høje.
Smooth Sailing
Det kan være ret spændende at se en massiv oceanlinje glide af sted på det åbne hav. Selvom skibets bevægelse kan se ubesværet ud, sker der helt sikkert meget under havets overflade, der holder fartøjet oprejst og flydende. Tænk over det, næste gang du tager på krydstogt.
