Почему лодка. Почему подводная лодка не тонет

Хотя двигатель Go-Devil можно поставить и на обычную лодку, значительно лучше он покажет себя именно на лодках типа Go-Devil. Эти лодки специально созданы для работы с моторами Go-Devil. Изготовлены они из листа алюминия толщиной 3,17 мм и надежны во всем диапазоне условий, для которых подвесной мотор Go-Devil и создавался. Плоское днище и округлые скулы позволяют лодке двигаться сквозь тину и грязь. Лодки Go-Devil имеют наиболее удлиненный корпус в своем классе, но он выходит на глиссирование с мотором Go-Devil быстрее, чем любое другое судно подобного класса.

Лодке с мотором Go-Devil требуется под днищем 20-25 см мягкого материала (вода или грязь) для того, чтобы начать движение. Минимально должно быть не менее 3 см воды и 20 см грязи. Когда лодка набрала скорость и глиссирует, ей достаточно для хода 6-7 мм воды над тиной или 23 см воды над каменистым дном.

Можно ли двигатель Go-Devil установить на обычную лодку?
Да, двигатель Go-Devil устанавливается на транец лодки как обычный румпельный подвесной лодочный мотор. Мотору Go-Devil не требуются сквозные отверстия под крепления в транце, которые нужно было бы высверливать. В общем, моторы Go-Devil рассчитаны для работы на транцах высотой 38-43 см.
Рекомендуемая высота транца для работы с мотором Go-Devil – 40,6 см.

Зачем покупать лодку Go-Devil?
Хотя двигатель Go-Devil можно поставить и на обычную лодку, значительно лучше он покажется себя именно на лодках типа Go-Devil. Эти лодки специально созданы для работы с моторами Go-Devil. Изготовлены они из листа алюминия толщиной 3,17 мм и надежны во всем диапазоне условий, для которых подвесной мотор Go-Devil и создавался.

Плоское днище и округлые скулы позволяют лодке двигаться сквозь тину и грязь. Лодки Go-Devil имеют наиболее удлиненный корпус в своем классе, но он выходит на глиссирование с мотором Go-Devil быстрее, чем любое другое судно подобного класса.

Сколько лет компания Go-Devils занимается этим делом?
Первая конструкция двигателя для мелководного судоходства была запатентована в 1977 году. С тех пор конструкция постоянно совершенствовалась для придания ей большей эффективности, надежности и универсальности для эксплуатации в различных условиях мелководья.

Почему новая подвеска вала винта сделана с подшипниками вверху и с втулкой - внизу?
Подшипник в верхней части вала винта позволяет наилучшим образом центрировать вал. Поскольку нижняя часть вала все время должна быть ниже поверхности, на моторы Go-Devil устанавливается латунная втулка. За прошедшие более 25 лет латунные втулки подтвердили свою прочность и пригодность для работы, причем без потерь мощности и скорости.
Что случится, если поставить подшипник на нижнюю подвеску вала винта и вода попадет в канавку на пути бегущего шарика подшипника?? – Вы сразу же припаркуетесь!!!
В существующей же конструкции болотохода Go-Devil, в случае если даже разрушится нижний сальник, то наличие латунной втулки позволит дойти до самого дома!!

Насколько шумны подвесные моторы Go-Devil?
На двигателях Go-Devil устанавливается серийный 4-цилиндровый мотор воздушного охлаждения. Поэтому болотоход работает не громче, чем обычная газонокосилка. Если на мотор поставить глушитель побольше, то шум можно еще более снизить. Средний уровень шума оценивается в 86 дБ.

Можно ли ставить двигатель Go-Devil на высокий транец?
Да. Компания предлагает специальную модель High Transom двигателя Go-Devil для установки на транцы высотой 50,8 см. Длина вала у такого мотора обычная, как у стандартного мотора, что позволяет использовать стандартное управление лодок Go-Devil. Если у Вас уже имеется двигатель Go-Devil, то можно установить на него дополнительную регулировочную пластину, которая позволит использовать обычный мотор на транцах высотой 50 см.

Если вы построите деревянный плот, то сможете плыть на нем. Если же вы построите плот из железа или какого-нибудь другого металла, то он пойдет ко дну. Причина того, что деревянный плот не тонет, а железный тонет, кроется в разной плотности дерева и железа. Дерево менее плотный материал, чем вода, поэтому выталкивающая сила воды больше силы тяжести, действующей на деревянный плот (или больше его веса). Железо плотнее воды, и ее выталкивающая сила не способна преодолеть вес железного плота.

В прежние времена корабли и лодки строили в основном из дерева. Сейчас же они преимущественно сделаны из металлов. В чем же фокус? Почему корабли не тонут? Может быть внутри корабля много дерева, и оно «побеждает» железо?

Конечно, если взять большую доску и обшить ее сверху тонким листом металла, то вся конструкция не потонет. Ведь ее средняя плотность окажется меньше плотности воды. Если, например, плотность дерева равна 600 кг/м 3 , и доска имеет массу 100 кг, а железная обшивка имеет плотность 7800 кг/м 3 и массу 10 кг. То общая масса составит 120 кг, а общий объем 100 / 600 + 10 / 7800 ≈ 0,1667 + 0,0013 = 0,168 (м 3). Отсюда находим среднюю плотность конструкции 120/0,168 ≈ 714 (кг/м 3). Это меньше плотности воды (1000 кг/м 3), значит, конструкция будет плавать.

Однако, на самом деле все еще проще. Зачем обшивать дерево? Можно просто оставить внутри пустую полость и сделать так, чтобы туда не попадала вода. Точнее не пустую, а заполненную воздухом. Плотность воздуха всего 1,29 кг/м 3 .

Именно поэтому корабли, сделанные из металлов, плавают. Внутри них существуют большие полости, заполненные воздухом. В результате этого средняя плотность корабля меньше плотности воды, и выталкивающая сила удерживает корабль на плаву.

Если в полости корабля попадет вода, то он конечно же затонет. Чтобы возможность затопления свести на минимум, в подводной части корабля строят перегородки. В результате получаются отсеки, в которых вода из одного не может попасть в другой. Если корабль получит пробоину, то затопится только отсек в месте пробоины. Остальные останутся заполненными воздухом и будут удерживать корабль на плаву.

В любом случае корабль имеет вес. Этот вес равен весу воды, объем которой корабль «занимает» собой в море.

Как известно, корабли плавают не просто так, а перевозят различные грузы и людей. Пустой корабль весит меньше, а значит меньше будет «осаживаться» в море. Если его нагрузить, то корабль осядет в воду глубже. При чрезмерной нагрузке, корабль может вообще уйти под воду и утонуть.

Поэтому на корпусе судов отмечают специальную линию (ватерлинию ). Судно не должно погружаться в воду так, чтобы эта линия оказалась под водой. Иначе любая сильная волна, плеснув воду на корму, может легко затопить корабль.

С другой стороны, пустое судно не должно быть слишком легким. Иначе его подводная часть будет слишком маленькой по отношению к надводной. В таком случае волны и ветер могут опрокинуть корабль.

Корабль, загруженный по ватерлинию, вытесняет самый большой объем воды. Вес этой воды называется водоизмещением конкретного судна. Грузоподъемность судна - это разность между водоизмещением и весом пустого судна; или, проще говоря, разность между загруженным кораблем, когда он имеет осадку по ватерлинию, и весом судна без груза.

1. 1. муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 20 г. Минеральные Воды Исследовательский проект Тема: "Почему подводная лодка не тонет?" Автор работы:ГиричевСерафим 2 «б» класс Научный руководитель и консультант: Раевская Анна Георгиевна, учитель г. Минеральные Воды 2015-2016 уч.г.
2. 2. Оглавление. 1.Введение; 2. История развития подводного кораблестроения; 3. Механизм погружения и всплытия подводной лодки; 4. Экспериментальное доказательство механизма погружения и всплытия подводной лодки; 5.Заключение; 6. Список источников. 7.Приложения. 1.Введение. Я очень люблю строить корабли и потом пускать их на воду. Вместе с папой мы собираем модели парусников. (См.7.Приложения Фото 1-4) И он мне объяснил, что корабли не тонут, потому что воздух внутри корабля держит его на плаву. Закон Архимеда гласит, что на погруженное в воду тело действует сила, равная весу вытесненной им воды. Корабль вытесняет воды так много, что возникает большая выталкивающая сила, которая и держит его на плаву. Но способность держаться на плаву зависит также от плотности материала, из которого построено судно, то есть от отношения его массы к объему. Корпус корабля делают из металла (например, железа) - это тяжелый материал. Но внутри корабля находится заполненное воздухом полое пространство, поэтому средняя плотность корабля оказывается ниже плотности воды, и он не тонет. А потом по телевизору я увидел огромную подводную лодку с командой из десятков человек способные месяцами находиться под водой. И мне стало интересно, как же может подводная лодка погружаться в воду, свободно плавать и не тонуть? Объект исследования: подводная лодка Предмет исследования: механизм погружения и всплытия подводной лодки Методы исследования: - Беседы с взрослыми - Изучение научной литературы - Работа с компьютером - Наблюдения - Проведение опытов, экспериментов Цель: экспериментальным путем обосновать механизм погружения и всплытия подводной лодки с точки зрения физики. Задачи: - узнать историю развития подводного кораблестроения - создать макет подводной лодки - объяснить механизм погружения и всплытия подводной лодки - опытным путем показать механизм погружения и всплытия подводной лодки
3. 3. Гипотеза исследования: Мы предположили, что как и всякое физическое тело, подводная лодка подчиняется закону Архимеда, то механизм её погружения и всплытия можно показать в домашних условиях. 2.История развития подводного кораблестроения. 2.1.Идея подводного судна уходит своими корнями в античные времена. Существуют предположения, что в IV веке до н. э. Александр Македонский использовал нечто принципиально похожее на водолазный колокол в разведывательных целях, о чём сохранились свидетельства на картинах более позднего времени. (См.7.Приложения Фото 5) 2.2.Первым успешно функционирующим подводным судном стала вёсельная подводная лодка голландского механика и физика начала XVII века Корнелия Ван-Дреббеля, построенная в Лондоне на реке Темзе, для 12 гребцов и 3 офицеров; хроника говорит, что сам король Иаков I был в числе этих офицеров. Его деревянная лодка представляла собой разновидность водолазного колокола, обтянутая снаружи промасленной кожей, могла перемещаться с помощью весел в подводном положении на небольшие расстояния.Судно могло находиться под водой несколько часов на глубине до 5 метров. Для поглощения испорченного дыханием воздуха изобретатель приготовлял жидкость, подробности рецепта которой не сохранились. (См.7.Приложения Фото 6-8) 2.3.В России 1718 года, плотник Ефим Никонов из подмосковного села Покровское подал челобитную царю Петру I, в которой он предложил проект «Потаенного судна», который фактически представлял собой проект первой отечественной подводной лодки. Спустя несколько лет, в 1724 году на Неве творение Никонова, было испытано, да неудачно, поскольку«при спуске у того судна повредилось дно».При этом Никонов едва не погиб в затопленной лодке и был спасен при личном участии самого Петра. За неудачу царь велел изобретателя не корить, а дать ему возможность исправить недочеты. Но вскоре Петр I умер, и в 1728 году Адмиралтейств-коллегия после очередных неудачных испытаний распорядилась работы над «потаенным судном» прекратить. Самого же малограмотного изобретателя сослали работать плотником на верфи в Астрахань. (См.7.Приложения Фото 9-12) 2.4.Первую подводную лодку, получившей военное применение, спроектировал школьный учитель в 1776 году в США Д. Бушнелл одноместную субмарину из дерева, обшитого листами меди. Ее яйцевидный корпус больше походил на бочку, но имел башенку с иллюминаторами, два винта в виде винтов Архимеда: один горизонтальный, другой вертикальный, и маленький руль. Ее назвали «Черепаха», по-английски - «Тартл». Снизу закрепили якорь и груз для устойчивости - в морской терминологии это называется остойчивость. Для любого судна важно, когда на море качка, не перевернуться, а как ванька-встанька возвращаться в первоначальное положение из крена. Для погружения под воду небольшойбак заполняли водой,
4. 4. а для всплытия воду откачивали ручным насосом. Бак служил балластной цистерной. Субмарина приводилась в движение гребными винтами, которые вращал ногами подводник, нажимая на педали, как это делает велосипедист. На башенке была установлена труба, соединяющая внутреннюю полость с атмосферой. Следовательно, погружаться ниже этой трубы «Тартл» не могла. Субмарина была вооружена миной, начиненной 65 кг пороха, который поджигался запалом с помощью часового механизма. Предусматривалось, что подводник должен был приблизиться к стоящему вражескому кораблю, буравом просверлить отверстиев его деревянном днище и прикрепить к днищу мину, прикрепленную к бураву, затем запустить часовой механизм и отойти на безопасное расстояние. (См.7.Приложения Фото 13-14) 2.5.Огромный вклад в развитие подводного флота внес русский кораблестроитель, инженер, конструктор, изобретатель, предприниматель, путешественник, коллекционер - Степан Карлович Джевецкий, который прославился своими трудами в области судостроения, авиации и морской техники. Джевецкий является создателем первых боевых подводных лодок, оборудования и вооружения для них. Он разработал много нововведений: использование водяного насоса для откачки воды снабжение перископом впервые снабдил свою лодку электродвигателем вооружение лодки состояло из мины с резиновыми присосками и запалом, которое позволяло активировать мину в нужный момент. (См.7.Приложения Фото 15) 2.6.Первая в мире дизельная подводная лодка«Минога» была построена в России в Петербурге в 1908 году по проекту Ивана Григорьевича Бубнова. Длина «Миноги» - 32 м. Скорость под водой - 8, 5 км/ч. Вооружение - две торпеды. Она была взята на вооружение Балтийского флота. Дизельмоторы, изготовленные заводом «Людвиг Нобель» для «Миноги», имели очень важное новшество – реверсионное устройство, позволяющее лодке менять ход с переднего на задний, но, к сожалению, это было возможно только без нагрузки. Вооружение «Миноги» состояло из двух трубчатых внутренних торпедных аппаратов. На верхней палубе позади рубки был установлен пулемет. Экипаж «Миноги» насчитывал 22 человека, в том числе два офицера – командир лодки и его помощник. (См.7.Приложения Фото 16-18) 2.7.В дальнейшем конструкции подводных лодок претерпели много изменений. Лучшие достижения науки и техники были использованы для их усовершенствования, вплоть до установки на них атомных двигателей. (См.7.Приложения Фото 19-22) В Санкт-Петербурге открыт комплекс боевой подводной лодки Второй Мировойвойны Д-2 "Народоволец", где можно походить по отсеками и узнать её устройство и условия жизни экипажа. Все отсеки подводной лодки, ее внешний облик воссозданы такими, какими они были в годы войны. Она состоит из прочного и легкого корпусов. Все основные агрегаты и механизмы расположены в прочном водонепроницаемом корпусе. На палубе надстройки
5. 5. размещено 100-мм орудие. Лодка установлена на бетонных киль-блоках и соединена со зданием берегового павильона. (См.7.Приложения Фото 23-26) 3. Механизм погружения и всплытия подводной лодки. Попробуем разобраться в механизме погружения и всплытия подводной лодки с точки зрения физики. Как и всякое физическое тело, подводная лодка подчиняется закону Архимеда: тело, погруженное в воду, теряет в своем весе столько же, сколько весит вытесненный телом объем воды. На этом законе основано главное свойство любого корабля - его плавучесть, способность удерживаться на поверхности воды. Чтобы подводная лодка могла погружаться, всплывать или держаться под водой, она должна обладать способностью менять свою плавучесть. Это достигается очень простым способом - лодка оборудована специальными цистернами, которые, то заполняются водой, то вновь опорожняются. Для подводной лодки плавучесть бывает: Положительная – надо освободить цистерны от воды - лодка всплывет; Отрицательная - надо заполнить цистерны водой - лодка будет погружаться – опустится на дно; Нулевая - необходимо уравнять вес подводной лодки и вес вытесняемого ею объема воды – лодка будет «висеть» на любой глубине. Так как регулировка погружения с помощью цистерн никогда не может быть точной, то маневрирование лодки в плоскости достигается при помощи горизонтальных рулей. 4. Экспериментальное доказательство механизма погружения и всплытия подводной лодки. Подводная лодка погружается под воду при заполнении водой специальных камер - балластных цистерн. Когда же ей нужно всплыть, в цистерны нагнетается сжатый воздух, и вода вытесняется. Меняя количество воздуха в балластных цистернах, лодка меняет глубину погружения. Для доказательства данного механизма я решил провести опыт в домашних условиях. Представляю вашему вниманию. Возьмем две пластиковых бутылки, большую и маленькую, надувной шарик, шланг, резиновое кольцо и изоленту. (См.7.Приложения Фото 27) В маленькой бутылке сделаем много отверстий, диаметром 3-4 мм. (См.7.Приложения Фото 28) В пробке маленькой бутылки проделаем отверстие для шланга. (См.7.Приложения Фото 29) Вставим шланг и закрепим на нём надувной шарик. (См.7.Приложения Фото 30) После этого протолкнем шарик внутрь бутылки, закрутим пробку и закрепим шланг. (См.7.Приложения Фото 31) Теперь осталось только соединить обе бутылки изолентой. (См.7.Приложения Фото 32-33) Заполнили большую бутылку водой, и
6. 6. поместили в нее груз, в нашем случае были камушки, и опустили нашу «подводнуюлодку» в воду. Маленькая бутылка наполнилась водой и она легла на дно. «Подводная лодка» приобрела отрицательную плавучесть. (См.7.Приложения Фото 34) Чтобы наша модель всплыла, через шланг под давлением мы стали наполнять маленькую бутылку воздухом, и вода из нее стала выливаться. (См.7.Приложения Фото 35) И вот чудо, наша лодка всплыла на поверхность! «Подводная лодка» приобрела положительную плавучесть. (См.7.Приложения Фото 36) 5. Заключение Наша гипотеза о том, что механизм погружения и всплытия подводной лодки можно показать в домашних условиях, оправдалась. В будущем я хотел бы провести опыт по доказательству нулевой плавучести. Я пробовал, но пока мне это не удалось. Конечно, есть еще много того, что я не понимаю, например физические понятия, законы, формулы, но, думаю, в старших классах я смогуразобраться в этом вопросе подробнее. Я считаю, что опыт моей работы будет интересен многим ребятам. Этот эксперимент может провести любой мой одноклассник, используя подручные бытовые предметы. Мой проект показал мне, что физика начинается с внимательности и любопытства к простым, привычным для нас предметам и состояниям. Спасибо за внимание.