Laivan menoa jarruttava veden vastus

Miksi laiva aiheuttaa aaltoilua? Onko aalloista jotakin haittaa tai hyötyä?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Laivan keulan ja rungon muotoilu on vaativa tehtävä. Mahdollisimman pienen vastuksen aiheuttavan rakenteen suunnittelu vaatii monenlaisia kokeita. Nykylaivoissa on usein ns. keulabulbi, veden pinnan alle jäävä pyöreä uloke, jolla yritetään pienentää laivan liikkeeseen liittyvän kitkan ja aaltojen muodostumisen synnyttämää vastusta. Jos keulabulbi on väärän muotoinen muuhun runkoon nähden, se voi lisätä laivan aallonmuodostusvastusta. Laivan virtaviivaisuus ei ole suinkaan tae siitä, että alus kyntää vettä mahdollisimman taloudellisesti ja tehokkaasti. Myös vedenpäällisillä osilla on ilmanvastuksen vuoksi huomattava merkitys. Veden kitka syntyy, kun vesimolekyylit virtaavat laivan kylkiä pitkin ja hankaavat mennessään laivan vedenalaisia osia. Jotta tämä vastus saataisiin mahdollisimman pieneksi, vedenalaisista osista pyritään tekemään sileäpintaisia esimerkiksi maalaamalla. Laivaan kohdistuva kitka on lähes suorassa suhteessa veden alla olevan pinnan kokoon ja laivan nopeuteen. Tässä mielessä keulabulbi ei vaikuta kovin mielekkäältä ratkaisulta, sillä se lisää pinta-alaa ja siten kitkaa. Keulabulbi vähentää kuitenkin aaltojen muodostumisesta aiheutuvaa vastusta. Laivan liike vedessä saa vesimassan liikkeelle niin, että syntyy aaltoja, jotka yhdessä muodostavat alusta kauttaaltaan ympäröivän aaltojärjestelmän: aallokon. Keula- ja peräaallon lisäksi syntyy rungon muotojen aiheuttamia aaltoja. Eri kohdissa muodostuvat aallot voivat kumota toisensa, jos toisen aallon pohja on yhtä syvä kuin toisen aallon harja. Mitä suurempia aaltoja syntyy, sitä enemmän energiaa kuluu aaltojen vastuksen kumoamiseen.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: