Stateczność statku i dlaczego się ja pogarsza? Roll reduction tanks - Morskie opowieści
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 15 ต.ค. 2024
- Opowiadam kilka słów o stateczności statku i roli roll-reduction zbiorników. Zachęcam do dyskusji w komentarzach. Staram się odpisywać w miarę możliwości. Na karcie "Społeczność" umieściłem dodatkowy schemat. Tak, tak... Środek ciężkości może być powyżej środka wyporu.
![ILLSLICK - WINTER IS COMING [Official Video]](http://i.ytimg.com/vi/dwTMeM1zIhQ/mqdefault.jpg)
Pana kanal jest super ciekawy, AJ AJ SIR ! ! !⚓
Ale chytre! Dla wilków morskich to pewnie oczywista oczywistość, ale dla mnie - szczura - to spore zaskoczenie.
Wg mnie zostało to dobrze wyjaśnione, ale sporo osób może mieć problem ze zrozumieniem dynamiki ruchu (okres kołysania, czas wytłumienia drgań). Ja akurat znam ten efekt z elektroniki jako (występuje w układach rezonansowych) i wiem, jak trudno jest to wytłumaczyć.
Ahoj znad pięknego Bałtyku... Bardzo dobrze wyjaśniony temat⚓🌊🌬️⛴️Dziękuję
Sub leci i łapa 🐾 w górę 👍 🇵🇱
Dziękuję!
Pierwszy raz spotkałem się z tym w "Znaczy kapitan" kilkadziesiąt lat temu. Borchardt pisał o zmianie rozmieszczenia ładunku, bo statek za szybko się prostował. Dziwiło mnie to, bo żeglując na małych łódkach, zawsze walczy się o zwiększenie momentu prostującego.
Doskonałe, przystępne wytłumaczenie. Jestem inżynierem.
Fajne, ciekawe i prosto wyjaśnione.
Rewelacyjny kanał, dziękuję i pozdrawiam z Krosna na Podkarpaciu👍👍👍❤❤❤
Bardzo Ciekawa tematyka. Nie jestem wilkiem morskim ale z przyjemnością obejrzę kolej e odcinki
Bardzo fajny kanał, dziękuję. Dzisiaj youtube mi go podpowiedział i czym prędzej go Subskrybuję.
Subskrypcja, polajkowanie i komentarz to bardzo prawidłowa reakcja. Dziękuję i pozdrawiam.
Super opowieść Panie Kapitanie
Dziękuję za kolejny ciekawy materiał i swoistą powtórkę. W przypadku statków towarowych, a zwłaszcza w przypadku masowca uniwersalnego (jak w 1:16) dostosowanego do przewozów ładunków sypkich luzem o różnej gęstości też może nastąpić sytuacja potrzeby podniesienia środka ciężkości statku z ładunkiem celem pogorszenia jego stateczności, bo zbyt gwałtowne prostowanie się statku jest obciążające i szkodliwe dla konstrukcji kadłuba. Sytuacja taka występuje przy przewozie rud i ich koncentratów, które z kilku powodów są trudnym ładunkiem i błędy mogą skończyć się tragicznie, ale to odrębny temat. Istnieje kilka sposobów na podwyższenie środka ciężkości, ale wszystkie one oznaczają konieczność rezygnacji z części nośności statku na rzecz balastu - tego problemu nie ma np. przy przewozie zboża. W każdym razie ciężką rudę zamiast rozkładać równomiernie na dnie wszystkich ładowni i powodując niedopuszczalny wzrost stateczności, spiętrza się w tzw. ładowniach krótkich (np. 3 z 5 dostępnych), co daje podniesienie środka ciężkości, ale do zbiorników pod ładowniami pustymi (ładujemy co drugą ładownię) trzeba wziąć konkretną ilość balastu celem redukcji ogromnych sił tnących powstających przy takim nierównomiernym rozmieszczeniu ładunku, ale ten dobroczynny dla wytrzymałości kadłuba balast z kolei umieszczony w zbiornikach dennych powoduje pewne obniżenie środka ciężkości, a chcieliśmy go przecież podwyższać. Coś za coś. Żonglerka środkiem ciężkości dlatego dodatkowo masowiec uniwersalny ma zbiorniki szczytowe w ładowniach tuż pod pokładem przy burtach, które również można napełniać celem podwyższenia środka ciężkości w zależności od potrzeb i wskazań instrukcji ładunkowej. Swobodnych powierzchni się nie stosuje (przynajmniej w dostępnej mi wiedzy i praktyce), zresztą zbiorniki szczytowe mają taki kształt i położenie, że niewiele by to wniosło, bo do efektywnego działania woda musi się przelewać w takim zbiorniku praktycznie z burty na burtę, wtedy nawet przy stosunkowo ograniczonej ilości balastu ze swobodną powierzchnią efekt będzie konkretny - wystarczający. Poza tym, jak powiedziano w materiale marynarz boi się swobodnych powierzchni, one kojarzą się źle. I aha, masowiec uniwersalny ma specjalną konstrukcję umożliwiającą opisany sposób załadunku, zbiorniki szczytowe stanowią także element ładowni samotrymującej, ale to inna opowieść. W każdym razie na takim statku można także przy przelocie bez ładunku dla zabalastowania użyć także całej centralnej ładowni zalanej wodą pod pokrywę, ale jak się to robi, to jednak pozostaje dreszcz emocji, czy tu wszystko na pewno konstruktorzy statku przewidzieli...
Dla tych, którzy pracy na statku nie znają dodam, że ze swobodną powierzchnią walczy się także w transporcie drogowym, cysterny ciągnięte przez tiry są podzielone na kilka mniejszych zbiorników, stosuje się grodzie przelewowe i in., sposoby, bo duża swobodna powierzchnia cieczy, czy skroplonego gazu przemieszczająca się we wnętrzu zbiornika oznaczałaby tragedią przy pierwszym hamowaniu rozpędzonego pojazdu. Wyobrażam sobie, że podobna sytuacja ma miejsce w przypadku cystern kolejowych, muszę się przyjrzeć lepiej takiemu pociągowi.
Pytanie konkursowe w oddzielnym wpisie.
I to jest komentarz! Bardzo dziękuje za uwagi. Świetne uzupełnienie do filmu. Miałem krótki romans z masowcami. Może zrobię kiedyś o tym film. Jeszcze raz dziękuje za komentarz.
O ile się orientuje to w cysternach wagonowych nie ma grodzi. Nie występują tam takie przyspieszenia jak w ciężarówkach.
@@schabowyBar Wyobrażam sobie, że przy przewozach kolejowych możliwe jest także podejście zero-jedynkowe tj. albo wagon jest pusty, albo jest kompletnie pełny i nie ma w nim nigdy dużej swobodnej powierzchni, bo jest zalany "pod dekiel" i ewentualny problem rozwiązuje się sam, gdy nie ma częściowych rozładunków. Podobnie jest na zbiornikowcu (statku) przewożącym masowo np. paliwa, czy ropę naftową, tam generalnie zbiorniki ładuje się do pełna i rozładowuje do zera i nie ma stanów pośrednich przy przejściu morzem. Ale w przypadku tira rozwożącego np. gaz skroplony po stacjach benzynowych ewidentnie jest sytuacja, że jest wypełniony tylko częściowo, gdy ma objazd po kilku punktach.
Prawdopodobnie nigdy mi się to nie przyda, ale warto wiedzieć!
Nigdy nie wiadomo jaka wiedza może się przydać.
Dziękuję.
Dziekuje za material
A jak w tym temacie wyglądają okręty ? Pomocnicze transportowe to rozumiem, że podobnie do masowców, pomocnicze techniczne zapewne podobnie do serwisowców. Jednak jak się mają bojowe, jak masowce, czy jak serwisowce, a może jeszcze inaczej?
Gotowy materiał na lekcję fizyki.
i właśnie oblałeś maturę
Zapewne chodzi o fakt, że środek ciężkości jest powyżej środka wyporu. Zachęcam do obejrzenia filmu jeszcze raz i zwrócenia uwagi na to jak wraz z przechyłem zmienia się kształt części podwodnej.
Przepraszam, materiał Kapitana Czochracza tez jest prawidłowy
Lekcja fizyki? - trochę nazbyt nietypowe. Raczej ciekawy temat na kółko fizyczne.
Świetny materiał
O! I takie komentarze motywują mnie najbardziej do pracy :) W dalekim przygotowaniu napęd Voith Schneider. Na pewno się spodoba.
@@KapitanCzochracz nie mam pojęcia co to jest to na pewno będzie ciekawie. Jakoś zainteresowania trzymają mnie przy epoce pary więc z przyjemnością posłucham o nowych technologiach
Super filmik. ❤
Tego szukałem, trochę techniki w prosty sposób aby móc choć odrobinę pojąć jak to działa !
Czy woda w zbiornikach balastowych jest jakoś sterylizowana aby nie nie przewodzić "niebezpiecznych"
żyjątek na inne akweny?
Tak. Zwykle przy wypompowywaniu wody musi przechodzić ona poprzez specjalne urządzenia do oczyszczania. Zwykle wykorzystuje sie bardzo silne promieniowanie UV. Czasami wodę się chloruje.
Troche to wygląda jakby statek był wahadłem fizycznym zawieszonym w metacentrum. Im wieksza odległośc metacentryczna, tym przy danym wycyleniu wieksze ramie prostujące (ściągające wahadło do pionu). Tylko, że okres drgań wahadła jest tym dłuższy im dłuższe wahadło a tu jest na odwrót, im wysokośc metacentryczna mniejsza, tym wolniej statek sie kiwa.
Swoja drogą, to okręty wojenne maja te wysokośc większą niz statki cywilne z jakichś powodów.
Czy przy małych wychyleniach metacentrum to punkt wokół którego statek sie obraca przy kiwaniu sie na boki? Dobrze to rozumiem? Bo jak tak, to poprosze o kajutę przez którą przechodzi oś metacentryczna statku...
Statek kiwa się wokół środka ciężkości. Przypomina to raczej wahadło do góry nogami :) Najlepiej mieć kabinę jak najniżej. Dodatkowo dochodzi ruch pionowy dziobu na fali. Wspominam o tym w filmie o typach dziobów. Tak więc najlepsza kabina to ta nisko i gdzieś na rufie.
W przypadku okrętów wojennych może chodzić także o zapewnienie im stabilności przy wykonywaniu gwałtownych manewrów na dużej prędkości. Poza tym jeśli są niewielkie, to dochodzi sprawa działania stanu morza na ich stateczność,. ale to także kwestia oddziaływań dynamicznych.
Tak się jeszcze zastanawiam, jaką nazwę powinny mieć po polsku roll tanki? W szkołach morskich chyba nie uczą, a żeby istniała oficjalna terminologia musiałyby np. istnieć przepisy klasyfikacyjne rejestru statków PRS, wtedy na pewno oficjalnie jakoś by je nazwano po polsku, choć na morzu w modzie i tak angielszczyzna, ale i inne się zdarzają jak np. słowo koferdam, trącące germanizmem w wydaniu np. holenderskim. Co do zasady ich działania odpowiednie byłoby chyba określenie zbiorniki wahadłowe, bo one działają co do zasady jak wahadło o odpowiedniej masie swobodnie poruszające się z przechyłami na statku. Niegłupie byłoby także określenie zbiorniki swobodne nawiązujące do swobodnie lub prawie swobodnie przemieszczającego się w nich balastu. Może zbiorniki kompensujące kołysanie, ale to już gorzej pasuje, bo one dodają do przechyłu bocznego, gdy przelewa się w nich woda, a nie redukują go, czyli kompensują. Zbiorniki przechyłowe już istnieje termin i oznacza coś innego. Podobnie istnieje termin zbiornika szczytowego i też oznacza coś trochę innego, choć co do zasady jest podobnie, chodzi o podniesienie środka ciężkości statku. Hmm... bądź tu mądry pisz wiersze.
Tak na szybko proponuję polską nazwę "kiwbaki". Kiw od kiwać, bak, wiadomo, po prostu bak.
@@piogoral8492 brzmi nieźle na polskim statku mogłoby się przyjąć, bo istnieją takie ciekawostki językowe jak np. szlachzajda i in. Tymczasem owa szlachzajda ma poważny niemiecki rodowód, a bak, hmm oznacza na statku coś innego niż zbiornik.
Wiem, co to jest bak na statku. Ale to niczego nie zmienia. Znacznie większe głupoty językowe przyjmują się masowo i działa.
Takich na siłę spolszczonych słów jest kilka. Moje ulubione to wkołochodociąg - kabestan )
Dobry wieczór Panie Kapitanie! Bardzo interesujący wykład.
Brakło tylko jednego elementu - cosinusa, który niczym fala na oceanie bujałby statkiem.
Podwyższenie środka ciężkości chyba ułatwia balans i ułatwia stabilizację, przy dostępnych środkach. Tak na chłopski rozum tyle zrozumiałem.
Będziesz mieć większą stabilność siedząc w kajaku czy na nim stojąc?
Kapitana Saplaka a nie czochracza :)
Czy istnieją jednostki pływające, które mają środek ciężkości poniżej środka wyporu, czyli odwrotnie niż na "normalnym statku". Co to może być? Czym jest morska "Wańka-wstańka"? Tu niektórzy oglądający zastanawiali się jak to tam się dzieje z prawami fizyki? A czy wiecie skąd się wzięło to określenie "Wańka-wstańka"? To pytanie dla języko- i kulturoznawców?
Zwykle jachty czy żaglowce mają środek ciężkości poniżej środka wyporu. Co do Wańki-wstańki to nie wiem. Ale imię Wania to chyba z rosyjskiego?
@@KapitanCzochracz W grę oprócz omawianych niżej okrętów podwodnych wchodzą także niewielkie statki ratownicze, którym grozi wywrotka w trudnych warunkach pogodowych. On po wywrotce wróci do właściwego położenia przy kolejnej fali. Intuicja dotycząca Wańki jak najbardziej prawidłowa. Wańka to postać z radzieckiego propagandowego plakatu wojennego na którym Hitler przyłożył pięścią czerwonoarmiście, a ten się przewrócił. HItler odwrócił się plecami podnosząc ręce w geście tryumfu, ale został uderzony przez wstającego Wańkę i padł, ale się nie podniósł, bo nie umiał tego co on. Ewidentna rysunkowa aluzja do sytuacji na froncie wschodnim w czasie II wś.
@@KapitanCzochracz z tego co pamiętam to dawniej nawet mówiono o stateczności kształtu lub stateczności ciężaru
Cwane. Pomacham ci kiedyś z platformy!
Kapitanie Czochraczu kochany, troszkę Pan popłynął w teorii. Na schemacie 2:30 chyba pomylił Pan punkty. Środek wyporu powinien być WYZEJ niż środek ciężkości statku. Układ sił z 4:05 to przykład równowagi chwiejniej (np. człowiek w kajaku) bez działania sił dodatkowych taki statek przewróciłby się dnem do góry. Wszystko pozostałe OK. Pozdrawiam Pana Kapitana :) mam nadzieje nie ma mi Pan za złe zwrócenia uwagi na to małe niedopatrzenie.
I tak i nie. Środek ciężkości jest poniżej środka wyporu na jachtach z kilem (lub baaardzo specjalnie zbudowanych statkach, czasami na rybakach). Taki jacht fizycznie nie może się przewrócić. Jest niczym bańka-wstańka. Na klasycznych statkach środek ciężkości jest powyżej środka wyporu. Ale się nie przewracają bo część podwodna się zmienia "szybciej". Jako przykład może posłużyć płaski kawałek styropianu i leząca na nim cegła. Środek ciężkości takiego zestawu może być nawet wysoko ponad wodą a i tak taki układ będzie stabilny.
Ale oczywiście przy skrajnym zaburzeniu równowagi statki może się przewrócić.
@@KapitanCzochraczach czyli Pana statek nie ma balastu na dnie tak jak kiedys w żaglowcach układano na dnie kamienie? Dziękuję za wyjaśnienie. Statek pływa na troszkę innych zasadach niż w typowych podręcznikach. A juz myślałem że na czymś Pana złapałem:) Yo jest tak różnica między statkami "niewywrotny zatapialny a wywrotny niezatapialny"? Usunąć wis żeby, nie mieszać innym w głowie??
Nie usuwaj. Niech inni też się czegos dowiedzą ; )
Róznie bywa. Ten problem maja okręty podwodne, one maja okrągły kadłub (jak rura), więc powinny miec środek ciężkości poniżej swojego metacentrum równego środkowi wyporu w zanurzeniu (osi symetrii rury). Inaczej się wywróca do góry nogami, żeby środek ciężkości był poniżej. W pełnym zanurzeniu tak jest i nie ma problemu. Problem robi sie przy wynurzeniu, wtedy statek staje sie niestabilny, bo woda ze zbiorników balastowych jest wyszasowana - tak jakby z jachtu z kilem zdjąć obciążony kil (wyjąć z niego balast). Podnosi sie środek ciężkości a jednocześnie - obniża sie środek wyporu, metacentrum zostaje tam, gdzie było - z warunków symetrii obrotowej kadłuba. Dlatego okręty podwodne nawet w wynurzeniu mają pół metra nad woda ledwie pokład i kiosk, są jak góra lodowa. Góra lodowa ustawia się tak, żeby środek ciężkości był poniżej środka wyporu. dlatego jest zwrócona węższym szpicem do góry a pod woda jest jej pękaty "brzuch". A to, że większa część objętości jest pod wodą wynika z tego, że róznica gęstości lodu i wody jest niewielka, na korzyść wody.
Statek może stabilność brać z kształtu kadłuba (płaskodenny, jak na przekrojach Kapitana Czochracza), wtedy utrzymuje sie na wodzie jak płyta styropianowa albo z położenia środka ciężkości poniżej środka wyporu (okręt podwodny w zanurzeniu) przy okrągłym kadłubie - jak kula styropianowa obciążona z jednej strony kulką ołowianą. Albo... jak balon z koszem w powietrzu.
Przychodzi mi tez do głowy pewna lądowa analogia - koń na biegunach. Środek ciężkości konia z jeźdźcem jest poniżej środka krzywizny biegunów. Wtedy wychylenie konia od stanu równowagi powoduje de facto podniesienie środka ciężkości, przesunięcie punktu styku z podłożem i powstanie pary sił (reakcji podłoża i ciężaru konia z jeźdźcem), która prostuje układ do pionu. Jakby promień krzywizny biegunów był mniejszy lub równy wysokości środka ciężkości, to koń by sie po prostu wywrócił. Im wieksza ta róznica, tym on będzie sie szybciej bujał. Na bardziej płaskich biegunach bujanie jest szybsze i bardziej gwałtowne. Na bardziej okrągłych (mniejsza odległość metacentryczna) - tym jest ono wolniejsze i łagodne. Aż na zbyt okrągłych - może dojść do wywrotki.
@@pokrec Absolutna zgoda co do zasady, okręt podwodny musi mieć środek ciężkości poniżej środka wyporu zwłaszcza w położeniu podwodnym i w praktyce nie ma stateczności kształtu. W niektórych szczegółach z okrętami podwodnymi sprawa wygląda tak, że ich niewielkie wynurzenie (analogia z górą lodową) wskazuje na tzw. mały zapas pływalności, czyli zabalastowanie go relatywnie niewielką ilością wody spowoduje jego zanurzenie i o to chodzi, żeby zanurzać i wynurzać się łatwo / szybko - pomijam sprawę tego, że zanurzenie jest też kwestią dynamiki ruchu, to jest wjazd pod wodę. Skoro balastu jest potrzebne stosunkowo niewiele, to nie ma on aż takiego wpływu na stateczność przy wynurzeniu, a zbiorniki balastowe (do zanurzenia) wcale nie są w dnie okrętu. Tam są zbiorniki np. paliwa. wody pitnej itp. i to one mają większy wpływ na pogorszenie stateczności w miarę ich zużycia, dlatego trzeba je odpowiednio zabalastować. W przypadku okrętu podwodnego odpowiednie rozmieszczenie ciężarów uzyskuje się konstrukcyjnie, istotne jest np. umieszczenie ciężkich baterii akumulatorów nisko nad stępką, podobnie ma się sprawa z mechanizmami okrętu, ale przesadzić na pewno nie można. W przypadku np. okrętów niemieckich typu VII zaryzykowałbym stwierdzenie, że wynurzenie, czyli wyrzucenie balastu powoduje owszem obniżenie środka wyporu (kadłub się przecież wynurza), ale także obniżenie środka ciężkości, co w efekcie może dać sytuację, że jego stateczność ulega poprawie przy wynurzeniu, bo zbiorniki balastowe są na wysokości metacentrum.i powyżej. I to ma sens, bo w położeniu podwodnym nie ma wpływu fal wymuszających przechyły.
Super
kapitanie, co to sa takie ukosne paski ma burtach. np w 10 sekundzie filmu widac trzy sztuki.
To gumowe odbijacze. Chronią burtę przed przytarciem w porcie.
Samochód ma podwozie a statek podwodzie
Tak. Faktycznie czasami używa się terminu podwodzie.
Wow. 1.7tys wyświetleń i nikt jeszcze nie skomentował że 'dlaczego' się pisze razem?
Oczywiście razem. Wszędzie w filmie jest razem. Tytuł już poprawiony. Zwykle zjadam literki. Moja ulubiona to "i". Dziękuję za czujność.
Robić katamaran i problem stateczności poprzecznej statku znika.
Tylko katamaran ma z reguły sporo mniejszą wyporność. Chyba, że dwa statki po prostu na sztywno połączysz w katamaran. Ale wtedy możesz zrobić równie dobrze po prostu szeroki statek, jak tacka. Ten z kolei będzie miał potężne opory ruchu. Jak widzisz - potrzeba matką kompromisu.
Wszystko sprowadza się do zależności koszt - efekt. Katamarany mają mała objętość kadłuba. Ich budowa jest droższa. Nie kalkuluje się. Choć małe jednostki do obsługi wiatraków buduje się jako katamarany. Ale ona wożą głównie techników a nie ładunki.
@@pokrec Poszerzenie jednego kadłuba wiąże się naprężeniami tak szerokiej "tacki" Dwa kadłuby o takiej samej pojemności jak jeden większy nie mają problemu tak dużych naprężeń w kadłubie. Naprężenia występują wtedy na konstrukcji łączącej kadłuby - ta jest zazwyczaj ponad linią zanurzenia.
Witam, Drogi panie Kapitanie , czy mógłby pan zrobic taka ciekawą rysunkową symulacje z wypadkiem promu Helewiusz ? jak to wyglądało gdy tam na spalonym pokladzie w górnej części pokładu zostało wylane miedzy 60 a 80 ton betonu , bardzo mnie ciekawi jak wowczas wyglądałyby przechyły statku ps. z Tego co pan mówi w 12:44 to w sumie dobrze ze go zalali betonem bo sie niby wolniej kiwa ;)
Powoli zbieram się do całego filmu o Heweliuszu. Było tam wiele wypadków. Był to wyjątkowo pechowy, wręcz nieszczęśliwy statek. Film pewnie powstanie ale nie za prędko niestety.
Jakby zastosować żyroskopy z masywnych kół to statek wręcz nie kiwał by się na boki wcale.
bywały takie rozwiązania na statkach pasażerskich dla komfortu podróżujących, teraz chyba częściej stosuje się stabilizatory wysuwane z kadłuba jak płetwy. Co do zasady działają jak omówione w materiale stępki przechyłowe, ale zwykle wysuwane są wyraźnie poza obrys kadłuba w odróżnieniu od stępek przechyłowych, a ich oddziaływanie jest wyraźnie mocniejsze.
Są dostępne takie rozwiązania dla jachtów motorowych. Widziałem kilka reklam z USA. U nas raczej mało popularne ze względu na cenę i stały (i całkiem duży) pobór prądu.
@@KapitanCzochracz Ale jakby do tych żyroskopów wsadzić bardzo szybkie chomiki ... 😇