Ce este un arc bulbos?

Cea mai puternică rezistență cu care se confruntă orice vas în cadrul operațiunilor standard vine din deplasare pe măsură ce coca se deplasează prin apă. Valurile care urcă arcul sunt apă împinsă deoparte mai repede decât se poate îndepărta. Este nevoie de multă putere pentru a depăși vâscozitatea și masa apei și asta înseamnă combustibil, ceea ce adaugă costuri.

Un arc bulbos este o extensie a carenei chiar sub linia de plutire. Are multe variații subtile de formă, dar este practic o porțiune frontală rotunjită care se decolorează ușor, deoarece se îmbină în construcția tradițională a scafelor de deplasare. Aceste proeminențe înainte sunt de aproximativ două ori mai mari decât lățimea bazei și de obicei nu s-ar extinde înainte de partea superioară a arcului. Principiul de bază este crearea unei zone cu presiune joasă pentru a elimina unda arcului și a reduce tracțiunea.

Apărută pentru prima dată pe USS Delaware în 1910, arcul bulbos a fost un design controversat al arhitectului navei navale americane David W. Taylor.

O mare parte din controversă a dispărut zece ani mai târziu, când navele de pasageri au început să exploateze proiectarea pentru a crește viteza.

Coca construită cu secțiuni de arc bulbos sunt comune astăzi. În anumite condiții, acest tip de proiectare este foarte eficient la redirecționarea forțelor de rezistență și de tracțiune hidrodinamice. Există o mișcare împotriva arcurilor bulboase care permite o mai mare flexibilitate a navelor într-un moment în care „aburirea lentă” este o modalitate de a economisi combustibil.

Condiții bune pentru arcuri bulboase

Proiectarea unei nave cu arc bombat este discutată în multe manuale și articole tehnice. Este adesea menționată ca o teorie sau o artă, care este un mod scurt de a spune că nimeni nu este 100% sigur de ceea ce scriu. Există detalii care trebuie elaborate, dar constructorii moderni au modalități proprii de a analiza și integra toate aspectele hidrodinamice ale căștilor lor, iar aceste metode sunt secrete stricte.

Un arc bulbos funcționează cel mai bine în anumite condiții, iar un design bun oferă câștiguri de eficiență pe toată gama acestor factori.

Viteză - La viteze mici, un arc bulbos va capta apa deasupra becului, fără a forma o zonă cu presiune joasă pentru a anula valul arcului. Acest lucru duce la creșterea tragerii și pierderea eficienței. Fiecare proiect are ceea ce este cunoscut drept cea mai eficientă viteză a carenei sau adesea doar viteza carenei. Acest termen se referă la viteza în care forma carenei acționează asupra apei este un astfel de mod de a produce tracțiunea minimă posibilă.

Această viteză ideală a carenei ar putea să nu fie viteza maximă a unei nave, deoarece la un moment dat zona de presiune mai mică creată de caracteristicile arcului devine mai mare decât este necesar. O zonă cu apă de presiune mai mică, care este mai mare decât coca, este ineficientă și duce la reducerea răspunsului cârmei.

În mod ideal, conul apei cu presiune mai mică se va prăbuși chiar înainte de recuzită. Acest lucru oferă lamelor de susținere ceva de apăsat și limitează cavitația la recuzită și cârma. Cavitația va duce la o eficiență redusă a recuzitei, la o direcție lentă și la uzura excesivă a carcasei și a componentelor de antrenare.

mărimea - Navele sub 15 m (15 m) nu au suficientă zonă umedă pentru a profita de un arc bulbos. Cantitatea de tracțiune pe o coca este legată de zona umezită. Structura becului crește, de asemenea, glisarea și, la un anumit moment, beneficiile se micșorează la zero. În schimb, navele mai mari, cu o proporție ridicată de linie de apă către zona frontală, utilizează cel mai eficient arcul bulbos.

Condiții proaste pentru arcuri bulboase

Mări grosolane - În timp ce o coca tradițională se ridică odată cu valul, o coca cu un arc bulbos poate săpa chiar dacă este proiectată să ridice arcul în condiții normale. Problema aspectului este unul dintre cele mai profunde aspecte ale designului arcului între arhitecții navali. Există, de asemenea, un aspect psihologic imens printre echipajele care percep acest design al arcului ca fiind periculos în furtuni. Există un adevăr că aceste arcuri săpate în fețele valurilor, dar există mici dovezi că este mai periculos decât desenele tradiționale.

Gheaţă - Unele nave de spargere a gheții au o formă specială a unui arc bulbos, care este puternic consolidat. Majoritatea arcurilor bulbare sunt predispuse la deteriorare, deoarece sunt primul punct de contact cu un obstacol.

Pe lângă gheață, resturile mari și obiectele fixe precum fețele de doc pot deteriora aceste arcuri subacvatice extinse.