กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ความเสถียรของเรือ

เสถียรภาพของเรือ เป็นสาขาหนึ่งของ สถาปัตยกรรมทางทะเล และการออกแบบเรือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของเรือในทะเล ทั้งในน้ำนิ่งและในคลื่น ไม่ว่าเรือจะอยู่ในสภาพสมบูรณ์หรือเสียหาย...

ความเสถียรของเรือ

ภาพประกอบแสดงเสถียรภาพของเรือ อธิบายพลวัตที่เสถียรและไม่เสถียรของแรงลอยตัว (B) จุดศูนย์กลางแรงลอยตัว (CB) จุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วง (CG) และน้ำหนัก (W)

เสถียรภาพของเรือเป็นสาขาหนึ่งของสถาปัตยกรรมทางทะเลและการออกแบบเรือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของเรือในทะเล ทั้งในน้ำนิ่งและในคลื่น ไม่ว่าเรือจะอยู่ในสภาพสมบูรณ์หรือเสียหาย การคำนวณเสถียรภาพมุ่งเน้นไปที่จุดศูนย์ถ่วงจุดศูนย์ลอยตัว จุดเมตาเซ็นเตอร์ของเรือ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุดเหล่านี้

ประวัติศาสตร์

เรือยอชต์จำลองลำหนึ่งกำลังถูกทดสอบในอ่างทดสอบการลากจูงของมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล

เสถียรภาพของเรือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับสถาปัตยกรรมทางทะเล ได้รับการพิจารณามานานหลายร้อยปีแล้ว ในอดีต การคำนวณเสถียรภาพของเรืออาศัย การคำนวณ แบบคร่าวๆซึ่งมักผูกติดกับระบบการวัดเฉพาะ สมการเก่าแก่เหล่านี้บางส่วนยังคงถูกนำมาใช้ในตำราสถาปัตยกรรมทางทะเลในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม การเกิดขึ้นของวิธีการคำนวณเสถียรภาพโดยใช้แคลคูลัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำเสนอแนวคิดเรื่องเมตาเซ็นเตอร์ของปิแอร์ บูเกอร์ ในอ่างจำลองเรือ ช่วงทศวรรษ 1740 ทำให้สามารถวิเคราะห์ได้อย่างซับซ้อนมากขึ้น

ช่างต่อเรือผู้เชี่ยวชาญในอดีตใช้ระบบการออกแบบที่ปรับเปลี่ยนและดัดแปลงได้ เรือมักถูกคัดลอกจากรุ่นสู่รุ่นโดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย การทำซ้ำแบบที่เสถียรช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่ร้ายแรงได้ เรือในปัจจุบันยังคงใช้กระบวนการปรับเปลี่ยนและดัดแปลงนี้อยู่ อย่างไรก็ตามพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณการทดสอบแบบจำลองเรือ และความเข้าใจโดยรวมที่ดีขึ้นเกี่ยวกับของไหลและการเคลื่อนที่ของเรือทำให้สามารถออกแบบเชิงวิเคราะห์ได้มากขึ้น

ผนังกั้นกันน้ำตามขวางและตามยาวถูกนำมาใช้ใน การออกแบบ เรือหุ้มเกราะเหล็กในช่วงระหว่างปี 1860 ถึง 1880 โดยผนังกั้นป้องกันการชนกันถูกกำหนดให้เป็นข้อบังคับในเรือสินค้า ไอน้ำของอังกฤษ ก่อนปี 1860 [ 1 ] ก่อนหน้านี้ การรั่วของตัวเรือในส่วนใดส่วนหนึ่งอาจทำให้น้ำท่วมเรือได้ทั้งลำ ผนังกั้นตามขวาง แม้จะมีราคาแพง แต่ก็เพิ่มโอกาสรอดชีวิตของเรือในกรณีที่ตัวเรือเสียหาย โดยจำกัดน้ำท่วมเฉพาะในห้องที่รั่วซึ่งแยกออกจากห้องที่ไม่เสียหาย ผนังกั้นตามยาวมีจุดประสงค์คล้ายกัน แต่ต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อเสถียรภาพที่เสียหายเพื่อขจัดปัญหาการเอียง มากเกินไป ปัจจุบัน เรือส่วนใหญ่มีวิธีการปรับสมดุลน้ำในส่วนด้านซ้ายและขวา (การระบายน้ำข้าม) ซึ่งช่วยจำกัดความเครียดของโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงการเอียงและ/หรือการทรงตัวของเรือ

ระบบเสริมเพิ่มเสถียรภาพ

ระบบเสริมเพิ่มเสถียรภาพได้รับการออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบจากคลื่นและลมกระโชกแรง แต่ไม่ได้เพิ่มเสถียรภาพของเรือในทะเลที่สงบ อนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยเส้นระวางบรรทุก ขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO)ไม่ได้ระบุระบบเสริมเพิ่มเสถียรภาพว่าเป็นวิธีการในการรับประกันเสถียรภาพ ตัวเรือต้องมีความเสถียรโดยไม่ต้องใช้ระบบเสริมเหล่านี้

ระบบพาสซีฟ

ท้องเรือ

กระดูกงูท้องเรือ

กระดูกงูท้องเรือเป็นแผ่นโลหะยาว มักมีรูปทรงตัววี เชื่อมติดตามความยาวของเรือตรงส่วนโค้งของท้องเรือ กระดูกงูท้องเรือจะใช้เป็นคู่ (ข้างละหนึ่งอัน) ในบางกรณี เรืออาจมีกระดูกงูท้องเรือมากกว่าหนึ่งอันต่อข้าง กระดูกงูท้องเรือช่วยเพิ่มแรงต้านทานทางอุทกพลศาสตร์เมื่อเรือโคลงเคลง ทำให้จำกัดปริมาณการโคลงเคลงได้

โครงยึด

อาจมีการใช้ ทุ่นลอยด้านข้างบนเรือเพื่อลดการโคลงเคลง โดยอาจใช้แรงที่ทำให้ทุ่นลอยจมลง หรือโดยใช้แผ่นปีกตามหลักพลศาสตร์ของไหล ในบางกรณี ทุ่นลอยด้านข้างเหล่านี้มีขนาดใหญ่พอที่จะจัดประเภทเรือเป็นเรือไตรมาแรนได้ในขณะที่เรือประเภทอื่น ๆ อาจเรียกทุ่นลอยด้านข้างเหล่านี้ว่าอุปกรณ์กันโคลงเฉย ๆ

พาราเวนส์

อาจใช้ พาราเวนกับเรือที่เคลื่อนที่ช้า เช่น เรือประมง เพื่อลดการโคลงเคลงของเรือ

ถังกันโคลง

ถังกันโคลงเป็นถังภายในที่ติดตั้งแผ่นกั้นเพื่อชะลออัตราการถ่ายเทน้ำจากด้านซ้ายของถังไปยังด้านขวา โดยออกแบบมาเพื่อให้กักเก็บน้ำปริมาณมากขึ้นไว้ที่ด้านที่สูงกว่าของเรือ มีจุดประสงค์เพื่อให้เกิดผลตรงข้ามกับผลของผิวน้ำอิสระมีการออกแบบและสร้างขึ้นในรูปแบบพาสซีฟและแอคทีฟ

ระบบแอคทีฟ

ระบบรักษาเสถียรภาพแบบแอคทีฟ ซึ่งพบได้ในเรือหลายลำ จำเป็นต้องใช้พลังงานในการป้อนเข้าสู่ระบบในรูปแบบของปั๊มลูกสูบไฮดรอลิกหรือแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าตัวอย่างเช่นครีบรักษาเสถียรภาพที่ติดอยู่ด้านข้างของเรือ หรือถังที่สูบของเหลวไหลเวียนอยู่ภายในเพื่อต้านการเคลื่อนไหวของเรือ

ครีบกันโคลง

ระบบกันโคลงแบบ ครีบแอคทีฟ ช่วยลดการโคลงของเรือขณะแล่นหรือขณะจอดนิ่ง (ซึ่งพบได้บ่อยในปัจจุบัน) ครีบเหล่านี้ยื่นออกมาจากตัวเรือใต้ระดับน้ำและปรับมุมปะทะตามมุมเอียงและอัตราการโคลงของเรือ โดยทำงานคล้ายกับปีกควบคุมการทรงตัวของ เครื่องบิน เรือสำราญและเรือยอชต์มักใช้ระบบกันโคลงประเภทนี้

เมื่อครีบไม่สามารถพับเก็บได้ ครีบเหล่านั้นจะกลายเป็นส่วนประกอบถาวรของตัวเรือ ซึ่งอาจทำให้ความกว้างหรือความลึกของตัวเรือเพิ่มขึ้น และจำเป็นต้องพิจารณาเรื่องระยะห่างระหว่างตัวเรือกับพื้นเพิ่มเติม

ในขณะที่ระบบรักษาเสถียรภาพแบบ "ครีบแอคทีฟ" ทั่วไปช่วยลดการโคลงของเรือขณะแล่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ระบบครีบแอคทีฟสมัยใหม่บางระบบสามารถลดการโคลงได้เมื่อเรือจอดนิ่ง ระบบเหล่านี้เรียกว่าระบบรักษาเสถียรภาพขณะจอดนิ่ง หรือระบบรักษาเสถียรภาพขณะหยุดนิ่ง โดยทำงานด้วยการเคลื่อนครีบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษด้วยความเร่งและจังหวะการกระตุ้นที่เหมาะสม เพื่อสร้างพลังงานที่ช่วยลดทอนการโคลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การรักษาเสถียรภาพการหมุนของหางเสือ

ในกรณีที่เรือกำลังแล่นอยู่ การเปลี่ยนทิศทางของหางเสืออย่างรวดเร็วจะไม่เพียงแต่ทำให้ทิศทางของเรือเปลี่ยนไปเท่านั้น แต่ยังทำให้เรือโคลงเคลงด้วย สำหรับเรือบางประเภท เช่น เรือฟริเกต ผลกระทบนี้มีขนาดใหญ่มากจนสามารถนำมาใช้ในอัลกอริทึมควบคุมเพื่อบังคับทิศทางเรือพร้อมๆ กับลดการโคลงเคลงของเรือได้ ระบบดังกล่าวโดยทั่วไปเรียกว่า " ระบบรักษาเสถียรภาพการโคลงเคลงด้วยหางเสือ " ประสิทธิภาพของระบบนี้อาจดีเท่ากับครีบกันโคลง อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับความเร็วของเรือ (ยิ่งสูงยิ่งดี) และแง่มุมต่างๆ ของการออกแบบเรือ เช่น ตำแหน่ง ขนาด และคุณภาพของระบบกำหนดตำแหน่งหางเสือ (ทำงานได้เร็วเท่ากับครีบกันโคลง) สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือความเร็วในการตอบสนองของเรือต่อการเคลื่อนไหวของหางเสือด้วยการโคลงเคลง (เร็วยิ่งดี) และอัตราการเลี้ยว (ช้ายิ่งดี) แม้ว่าจะมีต้นทุนสูงสำหรับอุปกรณ์บังคับเลี้ยวคุณภาพสูงและการเสริมความแข็งแรงของท้ายเรือ แต่ตัวเลือกการรักษาเสถียรภาพนี้ให้ความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจที่ดีกว่าครีบกันโคลง ระบบนี้ต้องการการติดตั้งน้อยกว่า มีความเสี่ยงน้อยกว่า และก่อให้เกิดแรงต้านน้อยกว่า ที่ดียิ่งกว่านั้นคือ ส่วนประกอบคุณภาพสูงที่จำเป็นยังให้คุณสมบัติการควบคุมทิศทางที่ดีเยี่ยม แม้ในช่วงเวลาที่ไม่จำเป็นต้องลดการโคลง และยังช่วยลดเสียงรบกวนใต้น้ำได้อย่างมาก เรือรบของกองทัพเรือที่ใช้ระบบรักษาเสถียรภาพนี้ ได้แก่ F124 (เยอรมนี), M-fregat และ LCF (ทั้งสองลำเป็นของกองทัพเรือเนเธอร์แลนด์)

ตัวกันโคลงภายในแบบไจโรสโคป

ไจโรสโคปสำหรับปรับเสถียรภาพตัวแรกที่ติดตั้งบนเรือ คือ เรือUSS Henderson (AP-1) (ปี 1917)

ไจโรสโคปถูกนำมาใช้ครั้งแรกเพื่อควบคุมการโคลงของเรือในช่วงปลายทศวรรษ 1920 และต้นทศวรรษ 1930 สำหรับเรือรบและเรือโดยสาร การใช้งานไจโรขนาดใหญ่เพื่อควบคุมการโคลงของเรือที่ทะเยอทะยานที่สุดคือบนเรือโดยสารของอิตาลีSS Conte di Savoiaซึ่ง มีการติดตั้งไจโร Sperry ขนาดใหญ่ 3 ตัวไว้ที่ส่วนหน้าของเรือ แม้ว่าจะประสบความสำเร็จในการลดการโคลงอย่างมากในการเดินทางไปทางทิศตะวันตก แต่ระบบต้องถูกตัดการเชื่อมต่อในการเดินทางไปทางทิศตะวันออกด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย เนื่องจากเมื่อมีคลื่นตาม (และการโคลงช้าๆ ที่เกิดขึ้น) เรือมีแนวโน้มที่จะ 'ค้าง' เมื่อเปิดระบบ และแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้นทำให้เรือยากที่จะกลับมาตั้งตรงได้เมื่อโคลงอย่างหนัก[ 2 ]

ระบบรักษาเสถียรภาพด้วยไจโรประกอบด้วยล้อ หมุน และปรากฏการณ์การหมุน ควงแบบไจโรสโคป ซึ่งจะสร้างแรงบิด เพื่อปรับ สมดุล เรือ โมเมนตัมเชิงมุมของล้อหมุนของไจโรเป็นตัววัดว่าล้อหมุนจะยังคงหมุนรอบแกนของมันได้มากน้อยเพียงใด เว้นแต่จะมีแรงบิดภายนอกมากระทำ ยิ่งโมเมนตัมเชิงมุมสูงเท่าไร แรงต้านทานของไจโรต่อแรงบิดภายนอกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (ในกรณีนี้คือความสามารถในการลดการโคลงของเรือได้มากขึ้น)

ไจโรสโคปมีแกนสามแกน ได้แก่ แกนหมุน แกนรับแรง และแกนส่งกำลัง แกนหมุนคือแกนที่ล้อหมุนรอบ และจะเป็นแนวตั้งสำหรับไจโรสโคปในเรือ แกนรับแรงคือแกนที่แรงบิดป้อนเข้ากระทำ สำหรับเรือ แกนรับแรงหลักคือแกนตามยาวของเรือ เนื่องจากเป็นแกนที่เรือโคลงเคลง แกนส่งกำลังหลักคือแกนตามขวาง (แกนขวางลำเรือ) ที่ไจโรสโคปหมุนหรือเคลื่อนที่ตามแรงป้อนเข้า

เมื่อเรือโคลงเคลง การหมุนนั้นจะทำหน้าที่เป็นอินพุตให้กับไจโรสโคป ทำให้ไจโรสโคปสร้างการหมุนรอบแกนเอาต์พุตของมัน จนกระทั่งแกนหมุนปรับแนวให้ตรงกับแกนอินพุต การหมุนเอาต์พุตนี้เรียกว่าการหมุนควง (precession)และในกรณีของเรือ ไจโรสโคปจะหมุนไปข้างหน้าและข้างหลังรอบแกนเอาต์พุตหรือแกนกิมบอล

โมเมนตัมเชิงมุมคือการวัดประสิทธิภาพของไจโรสเตบิไลเซอร์ ซึ่งเทียบได้กับการวัดกำลังม้าของเครื่องยนต์ดีเซลหรือกิโลวัตต์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในข้อกำหนดสำหรับไจโรสเตบิไลเซอร์ โมเมนตัมเชิงมุมรวม ( โมเมนต์ความเฉื่อยคูณด้วยความเร็วในการหมุน) เป็นปริมาณสำคัญ ในการออกแบบสมัยใหม่ แรงบิดของแกนเอาต์พุตสามารถใช้ควบคุมมุมของครีบสเตบิไลเซอร์ (ดูด้านบน) เพื่อต่อต้านการโคลงของเรือ ทำให้จำเป็นต้องใช้ไจโรสโคปขนาดเล็กเท่านั้น แนวคิดในการควบคุมครีบสเตบิไลเซอร์ของเรือด้วยไจโรได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 1932 โดย นักวิทยาศาสตร์ ของ General Electricดร. อเล็กซานเดอร์สัน เขาเสนอให้ใช้ไจโรควบคุมกระแสไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าบนครีบสเตบิไลเซอร์ โดยคำสั่งการทำงานจะถูกสร้างขึ้นโดยหลอดสุญญากาศไทราตรอน[ 3 ]

เงื่อนไขเสถียรภาพที่คำนวณได้

ในการออกแบบตัวเรือ จะมี การคำนวณเสถียรภาพสำหรับสภาพเรือที่สมบูรณ์และสภาพที่ได้รับความเสียหาย โดยปกติแล้วเรือจะถูกออกแบบให้มีเสถียรภาพสูงกว่าข้อกำหนดด้านเสถียรภาพเล็กน้อย (ด้านล่าง) เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะมีการทดสอบโดยสถาบันจัดประเภทเรือ เพื่อประเมิน เสถียรภาพ

เสถียรภาพที่สมบูรณ์

แผนภาพแสดงเสถียรภาพของเรือ โดยแสดงจุดศูนย์ถ่วง (G) จุดศูนย์ลอยตัว (B) และจุดเมตาเซ็นเตอร์ (M) เมื่อเรือตั้งตรงและเอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง ตราบใดที่น้ำหนักบรรทุกของเรือยังคงที่ จุด G จะคงที่ สำหรับมุมเล็กๆ จุด M ก็สามารถถือว่าคงที่ได้เช่นกัน ในขณะที่จุด B จะเคลื่อนที่ตามการเอียงของเรือ

การคำนวณเสถียรภาพขณะเรือสมบูรณ์นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา โดยเกี่ยวข้องกับการหาจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุทั้งหมดบนเรือ จากนั้นจึงคำนวณหาจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงและจุดศูนย์กลางแรงลอยตัวของตัวเรือ โดยปกติแล้วจะนำการจัดวางและน้ำหนักบรรทุกของสินค้า การทำงานของเครน และสภาวะทะเลตามการออกแบบมาพิจารณาด้วย แผนภาพทางด้านขวาแสดงให้เห็นว่าจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงอยู่สูงกว่าจุดศูนย์กลางแรงลอยตัวมาก แต่เรือยังคงมีเสถียรภาพ เรือมีเสถียรภาพเพราะเมื่อเรือเริ่มเอียง ด้านหนึ่งของตัวเรือจะเริ่มยกขึ้นจากน้ำและอีกด้านหนึ่งจะเริ่มจมลง ทำให้จุดศูนย์กลางแรงลอยตัวเคลื่อนไปทางด้านที่อยู่ต่ำกว่าในน้ำ หน้าที่ของสถาปนิกเรือคือการทำให้แน่ใจว่าจุดศูนย์กลางแรงลอยตัวเคลื่อนออกไปด้านนอกของจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงเมื่อเรือเอียง เส้นที่ลากจากจุดศูนย์กลางแรงลอยตัวในสภาวะเอียงเล็กน้อยในแนวตั้งจะตัดกับเส้นกึ่งกลางที่จุดที่เรียกว่าเมตาเซ็นเตอร์ ตราบใดที่จุดเมตาเซ็นเตอร์อยู่สูงกว่ากระดูกงูมากกว่าจุดศูนย์ถ่วง เรือก็จะทรงตัวได้อย่างมั่นคงในสภาพตั้งตรง

เสถียรภาพที่สมบูรณ์ของเรือในทะเลอยู่ภายใต้มาตรฐานขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ซึ่ง ก็คือประมวล กฎหมายระหว่างประเทศว่าด้วยเสถียรภาพที่สมบูรณ์[ 4 ]

ความเสถียรในสภาวะเสียหาย (ความเสถียรในสภาพที่เสียหาย)

การคำนวณเสถียรภาพเมื่อเกิดความเสียหายมีความซับซ้อนมากกว่าการคำนวณเสถียรภาพเมื่อโครงสร้างไม่เสียหายมาก โดยทั่วไปจะใช้ซอฟต์แวร์ที่ใช้วิธีการเชิงตัวเลข เนื่องจากพื้นที่และปริมาตรอาจยุ่งยากและใช้เวลานานในการคำนวณด้วยวิธีอื่น

การสูญเสียเสถียรภาพจากการเกิดน้ำท่วมอาจเกิดจากผลกระทบของผิวน้ำอิสระบางส่วน น้ำที่สะสมอยู่ในตัวเรือมักจะไหลลงสู่ท้องเรือ ทำให้จุดศูนย์ถ่วงลดลง และความสูงของจุดศูนย์ถ่วง เพิ่มขึ้นจริง ๆ ทั้งนี้สมมติว่าเรือยังคงนิ่งและตั้งตรงอยู่ อย่างไรก็ตาม เมื่อใดก็ตามที่เรือเอียงไปในระดับใดระดับหนึ่ง (เช่น ถูกคลื่นซัด) ของเหลวในท้องเรือจะเคลื่อนตัวไปยังด้านล่าง ส่งผลให้เรือ เอียง

เสถียรภาพจะลดลงเมื่อเกิดน้ำท่วม เช่น เมื่อถังเปล่าถูกเติมด้วยน้ำทะเล การสูญเสียแรงลอยตัวของถังจะทำให้ส่วนนั้นของเรือจมลงไปในน้ำเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้เรือเอียง เว้นแต่ว่าถังจะอยู่ตรงกลางลำเรือ

ในการคำนวณเสถียรภาพ เมื่อเติมของเหลวลงในถัง จะถือว่าของเหลวภายในถังลดลงและถูกแทนที่ด้วยน้ำทะเล หากของเหลวที่เติมลงไปนั้นเบากว่าน้ำทะเล (เช่น น้ำมันเบา) แรงลอยตัวก็จะหายไป และส่วนที่จมลงไปในน้ำก็จะลดลงเล็กน้อยตามไปด้วย

สำหรับเรือสินค้า และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเรือโดยสาร การคำนวณเสถียรภาพเมื่อเกิดความเสียหายจะมีลักษณะเชิงความน่าจะเป็น กล่าวคือ แทนที่จะประเมินเรือในกรณีที่ห้องใดห้องหนึ่งเสียหายเพียงห้องเดียว จะมีการประเมินสถานการณ์ที่สองหรือแม้กระทั่งสามห้องถูกน้ำท่วมด้วย นี่เป็นแนวคิดที่นำโอกาสที่ห้องใดห้องหนึ่งจะเสียหายมารวมกับผลกระทบต่อเรือ ส่งผลให้ได้ค่าดัชนีเสถียรภาพเมื่อเกิดความเสียหาย ซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ

การคำนวณเสถียรภาพความเสียหายของเรือเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการ รวมถึงการซึมผ่าน ความยาวที่สามารถถูกน้ำท่วมได้ และจุดศูนย์ถ่วง ตามแนว ยาว[ 5 ]

ความเสถียรที่ต้องการ

เพื่อให้ได้รับการยอมรับจากสมาคมจัดประเภทเรือเช่นBureau Veritas , American Bureau of Shipping , Lloyd's Register of Ships , Korean Register of ShippingและDet Norske Veritas นั้นจะต้องส่งแบบแปลนเรือให้สมาคมจัดประเภทเรือตรวจสอบอย่างอิสระ นอกจากนี้ยังต้องมีการคำนวณที่ใช้โครงสร้างตามที่กำหนดไว้ในข้อบังคับของประเทศที่เรือจะจดทะเบียนด้วย

ภายใต้กรอบนี้ ประเทศต่างๆ ได้กำหนดข้อกำหนดที่ต้องปฏิบัติตาม สำหรับเรือที่จดทะเบียนในสหรัฐอเมริกา แบบแปลนและการคำนวณเสถียรภาพจะถูกตรวจสอบกับประมวลกฎหมายรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกาและอนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยความปลอดภัยในชีวิตในทะเล (SOLAS) เรือจะต้องมีเสถียรภาพในสภาวะที่ออกแบบไว้ ทั้งในสภาพที่ไม่มีความเสียหายและสภาพที่ได้รับความเสียหาย ขอบเขตของความเสียหายที่ต้องออกแบบนั้นรวมอยู่ในข้อบังคับแล้ว รูที่คาดการณ์ไว้จะคำนวณเป็นเศษส่วนของความยาวและความกว้างของเรือ และจะต้องวางไว้ในบริเวณของเรือที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อเสถียรภาพของเรือมากที่สุด

นอกจากนี้ กฎ ของหน่วยยามฝั่งสหรัฐฯยังใช้บังคับกับเรือที่ปฏิบัติงานในท่าเรือและน่านน้ำของสหรัฐฯ โดยทั่วไปแล้ว กฎของหน่วยยามฝั่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความสูงเมตาเซนตริกขั้นต่ำหรือโมเมนต์การคืนตัวขั้นต่ำ เนื่องจากแต่ละประเทศอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับความสูงเมตาเซนตริกขั้นต่ำ เรือส่วนใหญ่จึงติดตั้งคอมพิวเตอร์คำนวณเสถียรภาพที่คำนวณระยะทางนี้แบบเรียลไทม์ตามน้ำหนักบรรทุกหรือลูกเรือ มีโปรแกรมคอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์มากมายที่ใช้สำหรับงานนี้

ขึ้นอยู่กับประเภทของเรือ จะต้องมีหนังสือรับรองความเสถียรหรือสมุดบันทึกความเสถียรไว้บนเรือ[ 6 ] [ 7 ]

ดูเพิ่มเติม

  • มาตรา 46 แห่งประมวลกฎหมายรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกาเก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2550 ที่Wayback Machine
  • กฎ ABS ว่าด้วยการสร้างและจัดประเภทเรือเหล็ก ปี 2007
  • ภาพรวมของกลยุทธ์ลดการสั่นสะเทือนที่พบได้ทั่วไปบางส่วน
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ship_stability&oldid=1344265622 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเสถียรของเรือ

เสถียรภาพของเรือ เป็นสาขาหนึ่งของ สถาปัตยกรรมทางทะเล และการออกแบบเรือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของเรือในทะเล ทั้งในน้ำนิ่งและในคลื่น ไม่ว่าเรือจะอยู่ในสภาพสมบูรณ์หรือเสียหาย...

ประวัติศาสตร์

เสถียรภาพของเรือ ซึ่งเกี่ยวข้องกับสถาปัตยกรรมทางทะเล ได้รับการพิจารณามานานหลายร้อยปีแล้ว ในอดีต การคำนวณเสถียรภาพของเรืออาศัย การคำนวณ แบบคร่าวๆ ซึ่งมักผูกติดกับระบบการวัดเฉพาะ สมการเก่าแก่เหล่านี้บางส่วนยังคงถูกนำมาใช้ในตำราสถาปัตยกรรมทางทะเลในปัจจุบัน...

ระบบเสริมเพิ่มเสถียรภาพ

ระบบเสริมเพิ่มเสถียรภาพได้รับการออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบจากคลื่นและลมกระโชกแรง แต่ไม่ได้เพิ่มเสถียรภาพของเรือในทะเลที่สงบ อนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยเส้นระวางบรรทุก ขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO)...

ระบบพาสซีฟ

กระดูกงู ท้องเรือ เป็นแผ่นโลหะยาว มักมีรูปทรงตัววี เชื่อมติดตามความยาวของเรือตรงส่วนโค้งของท้องเรือ กระดูกงูท้องเรือจะใช้เป็นคู่ (ข้างละหนึ่งอัน) ในบางกรณี เรืออาจมีกระดูกงูท้องเรือมากกว่าหนึ่งอันต่อข้าง...