A palavra “embarcação” inclui todas as descrições de embarcações, incluindo embarcações sem deslocamento, embarcações WIG e hidroaviões, usadas ou capazes de serem usadas como meio de transporte na água. Os principais elementos da arquitectura naval são:
HidrostáticaEditar
Hidrostática diz respeito às condições a que o navio está sujeito enquanto em repouso na água e à sua capacidade de permanecer a flutuar. Isto envolve o cálculo da flutuabilidade, deslocamento e outras propriedades hidrostáticas, tais como os acabamentos (a medida da inclinação longitudinal da embarcação) e estabilidade (a capacidade de uma embarcação de se restaurar a uma posição vertical após ser inclinada pelo vento, mar, ou condições de carga).
HydrodynamicsEdit
Hidrodynamics diz respeito ao fluxo de água ao redor do casco, proa e popa do navio, e sobre corpos tais como pás de hélices ou lemes, ou através de túneis de propulsão. Resistência – resistência ao movimento na água causado principalmente pelo fluxo de água ao redor do casco. O cálculo da potência é feito com base nisto. Propulsão – para mover a embarcação através da água utilizando hélices, propulsores, jactos de água, velas, etc. Os tipos de motores são principalmente de combustão interna. Algumas embarcações são movidas a energia eléctrica utilizando energia nuclear ou solar. Movimentos da embarcação – envolve movimentos da embarcação em direcção ao mar e as suas respostas em ondas e vento.
Flutuação e estabilidadeEditar
Embora sobre uma superfície líquida um corpo flutuante tenha 6 graus de liberdade em seus movimentos, estes são categorizados em rotação ou translação.
- Supervisão e translação de popa é chamada de surto.
- Translação transversal é chamada de balanço.
- Translação vertical é chamada de roda.
- Rotação em torno de um eixo transversal é chamada de corte ou inclinação.
- Rotação em torno de um eixo dianteiro e traseiro é chamada de calcanhar ou rotação.
- Rotação em torno de um eixo vertical é denominado de guinada.
Estabilidade longitudinal para inclinações longitudinais, a estabilidade depende da distância entre o centro de gravidade e o meta-centro longitudinal. Em outras palavras, a base na qual o navio mantém seu centro de gravidade é a distância que o separa igualmente da seção de popa e de proa do navio.
Enquanto um corpo flutua sobre uma superfície líquida, ele ainda encontra a força da gravidade que o empurra para baixo. Para se manter a flutuar e evitar o afundamento, há uma força oposta que actua contra o corpo conhecida como pressão hidrostática. As forças que agem sobre o corpo devem ser da mesma magnitude e da mesma linha de movimento, a fim de manter o corpo em equilíbrio. Esta descrição de equilíbrio só está presente quando um corpo flutuante livremente está em água parada, quando outras condições estão presentes, cuja magnitude estas forças se deslocam drasticamente criando o movimento oscilante do corpo.
A força de flutuação é igual ao peso do corpo, em outras palavras, a massa do corpo é igual à massa da água deslocada pelo corpo. Isto adiciona uma força ascendente ao corpo pela quantidade de superfície vezes a área deslocada, de modo a criar um equilíbrio entre a superfície do corpo e a superfície da água.
A estabilidade de um navio na maioria das condições é capaz de superar qualquer forma ou restrição ou resistência encontrada em mares agitados; no entanto, navios têm características de rolo indesejáveis quando o equilíbrio das oscilações em rolo é duas vezes maior do que as oscilações em rolo, fazendo assim com que o navio se vire.
EstruturasEditar
Estruturas envolvem seleção de material de construção, análise estrutural da resistência global e local da embarcação, vibração dos componentes estruturais e respostas estruturais da embarcação durante os movimentos no mar. Dependendo do tipo de embarcação, a estrutura e o projeto variará no material a ser utilizado, bem como a quantidade do mesmo. Alguns navios são feitos de plástico reforçado com vidro, mas a grande maioria é de aço com possivelmente algum alumínio na superestrutura. A estrutura completa do navio é projetada com painéis em forma retangular, consistindo em chapa de aço apoiada em quatro bordas. Combinados numa grande superfície, os Grillages criam o casco do navio, o convés e as anteparas, ao mesmo tempo em que fornecem apoio mútuo às armações. Embora a estrutura do navio seja suficientemente robusta para se manter unida, a força principal a ser superada é a flexão longitudinal, criando uma tensão contra o casco, sua estrutura deve ser projetada de forma que o material seja disposto o máximo possível para frente e para trás. Os principais elementos longitudinais são o convés, o revestimento do casco, o fundo interior, todos sob a forma de grelhas, e o alongamento longitudinal adicional a estas. As dimensões do navio são de forma a criar espaço suficiente entre os reforços na prevenção da encurvadura. Os navios de guerra têm usado um sistema de endurecimento longitudinal que muitos navios comerciais modernos têm adotado. Este sistema foi amplamente utilizado nos primeiros navios mercantes, como o SS Great Eastern, mas mais tarde passou a ter uma estrutura emoldurada transversalmente outro conceito no projeto do casco do navio que se mostrou mais prático. Este sistema foi mais tarde implementado em navios modernos, como os petroleiros, devido à sua popularidade e foi então nomeado o sistema Isherwood. A disposição do sistema Isherwood consiste em decks rígidos, tanto laterais como inferiores, por membros longitudinais, separados o suficiente para que tenham a mesma distância entre eles que as armações e vigas. Este sistema funciona espaçando as travessas transversais que suportam o longitudinal em cerca de 3 ou 4 metros, com o espaçamento amplo isto provoca a resistência transversal necessária, deslocando a quantidade de força que as anteparas proporcionam.
ArranjosEditar
Arranjos envolve o design do conceito, disposição e acesso, protecção contra incêndios, alocação de espaços, ergonomia e capacidade.
ConstruçãoEditar
Construção depende do material utilizado. Quando se utiliza aço ou alumínio, isto envolve a soldadura das chapas e perfis após laminagem, marcação, corte e dobragem, de acordo com os desenhos ou modelos de desenho estrutural, seguido de montagem e lançamento. Outras técnicas de união são utilizadas para outros materiais como plástico reforçado com fibra e plástico reforçado com fibra de vidro. O processo de construção é pensado com cautela, considerando todos os fatores como segurança, resistência da estrutura, hidrodinâmica e disposição do navio. Cada fator considerado apresenta uma nova opção de materiais a serem considerados, bem como a orientação do navio. Quando a resistência da estrutura é considerada, os atos de colisão do navio são considerados na forma como a estrutura do navio é alterada. Portanto, as propriedades dos materiais são consideradas cuidadosamente, pois o material aplicado no navio atingido tem propriedades elásticas, a energia absorvida pelo navio atingido é então desviada na direção oposta, assim ambos os navios passam pelo processo de ricocheteamento para evitar maiores danos.
