49. Ñóäíîïëàâñòâî. Ïîâ³òðîïëàâàííÿ

§49. ÑÓÄÍÎÏËÀÂÑÒÂÎ. ÏβÒÐÎÏËÀÂÀÍÍß

Ïëàâàííÿ ñóäåí. Ç äàâí³õ-äàâåí ëþäè âèêîðèñòîâóâàëè ð³êè, îçåðà, ìîðÿ ÿê øëÿõè ñïîëó÷åííÿ. Âîäí³ øëÿõè é ñüîãîäí³ çàëèøàþòüñÿ íàéçðó÷í³øèì ³ íàéäîñòóïí³øèì âèäîì ñïîëó÷åííÿ. Ùîäíÿ ìîðñüê³ é ð³÷êîâ³ ñóäíà äîñòàâëÿþòü ó ïîðòè ì³ëüéîíè òîí âàíòàæ³â ³ ïåðåâîçÿòü ñîòí³ òèñÿ÷ ïàñàæèð³â. ßê ïëàâàþòü ñóäíà? Àäæå ¿õ êîðïóñè âèãîòîâëÿþòü ç³ ñòàë³, àëþì³í³þ é íàâ³òü çàë³çîáåòîíó, ãóñòèíà ÿêèõ á³ëüøà çà ãóñòèíó âîäè. Ïðîâåä³òü ïðîñòåíüêèé äîñë³ä. ³çüì³òü øìàòîê ïëàñòèë³íó é âêèíüòå éîãî â ïîñóäèíó ç âîäîþ. Ïëàñòèë³í òîíå, áî éîãî ãóñòèíà á³ëüøà, í³æ ãóñòèíà âîäè. ijñòàíüòå ïëàñòèë³í ç âîäè, ðîç³ìí³òü ³ çðîá³òü ç íüîãî òîíêó ïëàñòèíêó. Íàäàéòå ¿é ôîðìè ÷îâíèêà. ßêùî éîãî îïóñòèòè íà âîäó, â³í òðîõè çàíóðèòüñÿ, àëå òðèìàòèìåòüñÿ íà ïîâåðõí³. Òàê ñàìî ÷îâåí (êîðàáåëü), âèãîòîâëåíèé ç ðîçêàòàíîãî â ëèñò çàë³çà, áóäå ïëàâàòè íà âîä³. ×îâåí (ñóäíî) ïëàâຠíà ïîâåðõí³ âîäè òîä³, êîëè ñèëà Àðõ³ìåäà äîð³âíþº ñèë³ òÿæ³ííÿ, ùî 䳺 íà ÷îâåí.

Áóäü-ÿêå ò³ëî, ïîñòóïîâî çàíóðþþ÷èñü ó âîäó, çàçíຠ䳿 âèøòîâõóâàëüíî¿ ñèëè, ÿêà çðîñòàº ç³ çá³ëüøåííÿì ò³º¿ éîãî ÷àñòèíè, ÿêà çíàõîäèòüñÿ ï³ä âîäîþ. Ñóö³ëüíèé øìàòîê çàë³çà ÷è ïëàñòèë³íó, ïîâí³ñòþ çàíóðåí³ ó âîäó, âèòèñêàþòü ïåâíèé ¿¿ îá’ºì. Ïðîòå âàãà âèòèñíóòî¿ íèìè âîäè ìåíøà çà ñèëó òÿæ³ííÿ, ùî 䳺 íà ò³ëà. Òîìó ñóö³ëüí³ ìåòàëåâ³ ò³ëà òîíóòü (ìàë.3.138, à).

à á

Ìàë.3.138

ßêùî ò³é ñàì³é ìàñ³ çàë³çà (ò³ëó) íàäàòè òàêî¿ ôîðìè, çàâäÿêè ÿê³é âèòèñêàòèìåòüñÿ çíà÷íî á³ëüøèé îá’ºì âîäè, òî ï³ä ÷àñ çàíóðåííÿ ó âîäó íàñòàíå ìîìåíò, êîëè âèøòîâõóâàëüíà ñèëà áóäå äîñòàòíüîþ, ùîá óòðèìàòè éîãî íà ïëàâó (ìàë.3.138, á), ùå é çàëèøàºòüñÿ äåÿêèé “çàïàñ ïëàâó÷îñò³”. Âàãà âèò³ñíåíî¿ âîäè ñóäíîì, ùî ïëàâàº, äîð³âíþº ñèë³ òÿæ³ííÿ, ÿêà 䳺 íà ñóäíî. Òîìó ìàñà âîäè, ÿêó âèòèñêຠñóäíî, äîð³âíþº éîãî ìàñ³. Ó ñóäíîïëàâñòâ³ ìàñó âî- Ìàë.3.139 äè, ÿêó âèòèñêຠñóäíî, íàçèâàþòü âîäîòîííàæí³ñòþ ñóäíà.

Ñóäíî íå ò³ëüêè ïîâèííî ñàìå òðèìàòèñÿ íà ïëàâó. Âîíî ïðèçíà÷åíå äëÿ ïåðåâåçåííÿ âàíòàæ³â ³ ïàñàæèð³â. ϳä ÷àñ áóä³âíèöòâà cóäåí ¿õ âîäîòîííàæí³ñòü âèçíà÷àþòü ç óðàõóâàííÿì ìàñè óñ³õ âàíòàæ³â, ìàøèí ³ ìåõàí³çì³â, ÿê³ íà íüîìó ìîæóòü çíàõîäèòèñÿ. Êð³ì òîãî, ñë³ä âðàõîâóâàòè, ùî ñóäíî íå ìຠçàòîíóòè â øòîðìîâó ïîãîäó, êîëè íà íüîãî íàêî÷óþòüñÿ âåëåòåíñüê³ õâèë³ é âîäà ïîòðàïëÿº íà ïàëóáó, à òî é ó òðþìè. Òîìó çíà÷íà ÷àñòèíà êîðïóñó ñóäíà ïîâèííà çàëèøàòèñÿ íàä âîäîþ (ó ñóäíà ìຠáóòè äîñòàòí³é çàïàñ ïëàâó÷îñò³). Äîïóñòèìèé ð³âåíü çàíóðåííÿ ñóäíà ïîçíà÷àþòü íà íüîìó ñïåö³àëüíîþ ë³í³ºþ— âàòåðë³í³ºþ. ßê ïðàâèëî, ÷àñòèíó êîðïóñó ñóäíà, ÿêà çíàõîäèòüñÿ íèæ÷å â³ä âàòåðë³í³¿, ôàðáóþòü ó ÷åðâîíèé àáî çåëåíèé êîë³ð.

Ãëèáèíó çàíóðåííÿ ñóäíà íàçèâàþòü îñàäêîþ. Äëÿ êîíòðîëþ îñàäêè â ïåðåäí³é (íîñîâ³é) òà çàäí³é (êîðìîâ³é) ÷àñòèíàõ êîðïóñó ñóäíà íàíîñÿòü ìàðêè çàíóðåííÿ (ìàë.3.139, à). Îá’ºì êîðïóñó ñóäíà, ùî çàëèøàºòüñÿ íàä âîäîþ, çàëåæèòü â³ä âèñîòè íàäâîäíîãî áîðòó ³ âèçíà÷ຠçàïàñ éîãî ïëàâó÷îñò³.

Ìîðñüêèìè ïðàâèëàìè çàáîðîíåíî çàâàíòàæóâàòè ñóäíî ïîíàä ïåâí³ íîðìè. Ãóñòèíà âîäè â ð³çíèõ ÷àñòèíàõ ñâ³òîâîãî îêåàíó ð³çíà, òîìó çàëåæíî â³ä ðàéîíó ïëàâàííÿ ñóäíî ìîæå çàâàíòàæóâàòèñÿ ïî-ð³çíîìó. Äëÿ êîíòðîëþ çàâàíòàæåíîñò³ ñóäíà íà éîãî êîðïóñ³ ìàëþþòü âàíòàæíó ìàðêó, ÿêà âêàçóº

Ìàë.3.140

Ìàë.3.141

äîïóñòèìó ãëèáèíó çàíóðåííÿ ï³ä ÷àñ ïëàâàííÿ â ð³çíèõ ì³ñöÿõ ñâ³òîâîãî îêåàíó (ìàë.3.139, á)

Ùîá â àâàð³éíèõ ñèòóàö³ÿõ, êîëè êîðïóñ ïîøêîäæóºòüñÿ, ñóäíî íå ïîòîíóëî, éîãî âñåðåäèí³ ðîçä³ëÿþòü âîäîíåïðîíèêíèìè âåðòèêàëüíèìè ïåðåä³ëêàìè òà ãîðèçîíòàëüíèìè ïàëóáàìè íà îêðåì³ ÷àñòèíè— â³äñ³êè. ßêùî âèíèêຠïðîáî¿íà, âîäà çà-

ïîâíþº ëèøå òîé ÷è ³íøèé â³äñ³ê, íå ïîøèðþþ÷èñü ïî âñüîìó êîðïóñó.

Íà ìàë.3.140 âè áà÷èòå íàéá³ëüøå ³ç çáóäîâàíèõ ó ñâ³ò³ ñóäåí— òàíêåð äîâæèíîþ 414 ì. Ïðè ïîâíîìó çàâàíòàæåíí³ 555 000 ò éîãî îñàäêà ñòàíîâèëà 28,5 ì.

Âèâ÷åííÿ îêåàíñüêèõ ãëèáèí âèìàãàëî îñîáëèâèõ íàóêîâèõ ³ êîíñòðóêòîðñüêèõ ð³øåíü ùîäî çàñîá³â, çà äîïîìîãîþ ÿêèõ ëþäèíà çìîãëà á ïðîíèêàòè íà âåëèê³ ãëèáèíè. ²ç çàíóðåííÿì íà êîæí³ 10 ì ï³ä âîäó òèñê çá³ëüøóºòüñÿ ïðèáëèçíî íà 100 000 Ïà Ìàë.3.142 ïîð³âíÿíî ç àòìîñôåðíèì òèñêîì. Ñóäíà, ÿê³ ïëàâàþòü ï³ä âîäîþ, íàçèâàþòü ï³äâîäíèìè ÷îâíàìè. Ñó÷àñí³ ï³äâîäí³ ÷îâíè (ìàë.3.141) ìîæóòü ïëàâàòè íà ãëèáèí³ ïîíàä 300—400 ì. ̳öíèé êîðïóñ ï³äâîäíîãî ÷îâíà çäàòíèé âèòðèìàòè òèñê äî 100 ðàç³â á³ëüøèé çà àòìîñôåðíèé. Äëÿ çàíóðåííÿ ÷îâíà ï³ä âîäó âèêîðèñòîâóþòü ñïåö³àëüí³ áàëàñòí³ öèñòåðíè. ßêùî öèñòåðíè çàïîâíåí³ âîäîþ, âàãà ÷îâíà ïåðåâèùóº âèøòîâõóâàëüíó ñèëó, ÿêà 䳺 íà íüîãî, ÷îâåí âòðà÷ຠçàïàñ ïëàâó÷îñò³ é çàíóðþºòüñÿ ï³ä âîäó. Äëÿ ï³äíÿòòÿ íà ïîâåðõíþ ó öèñòåðíè ïîäàºòüñÿ ñòèñíåíå ïîâ³òðÿ, ÿêå âèòèñêຠç íèõ âîäó, ³ ÷îâåí ñïëèâàº.

Ïîâ³òðîïëàâàííÿ. Ïîäîëàííÿ ñèëè òÿæ³ííÿ Çåìë³, ï³äíÿòòÿ äî õìàð, âèêîðèñòàííÿ ïîâ³òðÿíîãî îêåàíó äëÿ ïîäîðîæåé ³ ïåðåâåçåííÿ âàíòàæ³â ïðèâàáëþâàëè ëþäåé çäàâíà. Ñïîñòåðåæåííÿ çà ï³äíÿòòÿì óãîðó ïîòîê³â íàãð³òîãî ïîâ³òðÿ ïîðîäèëè ³äåþ ñòâîðåííÿ ïîâ³òðÿíèõ êóëü, íàïîâíåíèõ òåïëèì ïîâ³òðÿì. Ñàìå íà òàê³é êóë³, âèãîòîâëåí³é áðàòàìè Ìîíãîëüô’º, 21 ëèñòîïàäà 1783 ð. áóëî çä³éñíåíî ïåðøèé óñï³øíèé ïîë³ò ëþäèíè. Ïîáóäîâàíà íèìè êóëÿ ìàëà âèñîòó 22,7 ì ³ ä³àìåòð 15 ì (ìàë.3.142). Ó íèæí³é ¿¿ ÷àñòèí³ êð³ïèëàñÿ ê³ëüöåâà ãàëåðåÿ, ðîçðàõîâàíà íà äâîõ îñ³á. ϳä îòâîðîì îáîëîíêè â ñåðåäèí³ ãàëåðå¿ áóëî ï³äâ³øåíî æàðîâíþ, äå ñïàëþâàëè ïîäð³áíåíó ñîëîìó, òåïëî â³ä ÿêî¿ ï³ä³ãð³âàëî ïîâ³òðÿ âñåðåäèí³ êóë³. Ïåðøèé ïîë³ò òðèâàâ 25 õâ. Çà öåé ÷àñ ïîâ³òðÿíà êóëÿ ïîäîëàëà 9 êì ³ óñï³øíî ïðèçåìëèëàñÿ. Ç òîãî ÷àñó ïîâ³òðÿí³ êóë³, ÿê³ ï³äí³ìàþòüñÿ óãîðó íà ï³ä³ãð³òîìó ïîâ³òð³, íàçèâàþòü ìîíãîëüô’ºðàìè.

Ìàë.3.143

Ôðàíöóçüêèé ô³çèê Æàê Øàðëü ââàæàâ, ùî á³ëüø åôåêòèâíèì º âèêîðèñòàííÿ â ïîâ³òðÿíèõ êóëÿõ íå òåïëîãî ïîâ³òðÿ, à ëåãêèõ ãàç³â, çîêðåìà âîäíþ. 1 ãðóäíÿ 1783 ð. Æ. Øàðëü çä³éñíèâ ïåðøèé ïîë³ò íà àåðîñòàò³, çàïîâíåíîìó âîäíåì. Àåðîñòàòè é ñüîãîäí³ ç óñï³õîì âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ äîñë³äæåííÿ àòìîñôåðè.

Ìîíãîëüô’ºðè ³ àåðîñòàòè íåêåðîâàí³, âîíè ðóõàþòüñÿ â ïîâ³òð³ ï³ä âïëèâîì â³òðó.

Ó XIXñò. ç’ÿâèëèñÿ íîâ³ ë³òàëüí³ àïàðàòè— äèðèæàáë³ (â³ä ôðàíö. dirigeable— êåðîâàíèé). Äèðèæàáëü (ìàë. 3.143)— ñêëàäí³øèé àïàðàò, õî÷ â îñíîâó éîãî áóäîâè ïîêëàäåíî ñàìå àåðîñòàò. Ãîëîâíà â³äì³íí³ñòü ïîëÿãຠó ôîðì³ òà êåðîâàíîñò³. Îáîëîíêà äèðèæàáëÿ ìຠîáò³÷íó ôîðìó. Îáò³÷íèé êîðïóñ äຠçìîãó ðîçâèâàòè äîñèòü çíà÷í³ øâèäêîñò³ ³ ëåò³òè ó ïîòð³áíîìó íàïðÿìêó. ϳä êîðïóñîì ï³äâ³øóþòü ãîíäîëó ç ïðèì³ùåííÿìè äëÿ ïàñàæèð³â òà âàíòàæ³â. Äèðèæàáëþ íàäàþòü ðóõó çà äîïîìîãîþ ãâèíò³â, ÿê³ îáåðòàþòü äâèãóíè. Äèðèæàáë³ íàé÷àñò³øå íàïîâíþþòü ãå볺ì, ÿêèé õî÷ ³ âàæ÷èé ó 4 ðàçè çà âîäåíü, ïðîòå íå º çàéìèñòèì. Âàíòàæîï³äéîìí³ñòü äèðèæàáëÿ çàëåæèòü â³ä âíóòð³øíüîãî îá’ºìó îáîëîíêè ³ ìîæå äîñÿãàòè ñîòåíü òîí. Ñó÷àñí³ äèðèæàáë³ ðîçâèâàþòü øâèäê³ñòü äî 200 êì/ãîä, ìîæóòü ïåðåâîçèòè çà ðåéñ ñîòí³ ëþäåé, çàáåçïå÷óþ÷è ¿ì ï³ä ÷àñ ïîäîðîæ³ êîìôîðòí³ óìîâè.