Flottabilité neutre Craft
La plupart des objets placés dans l’eau ou de l’air ne font que de deux choses : monter ou descendre . Sans intervention , les objets présentent généralement positif ou une flottabilité négative . Les êtres humains ont été insatisfaits de ces limites depuis que l’homme a commencé à rêver de vol contrôlé et voyages sous-marins . Flottabilité neutre , dans lequel un engin volant ou flottant ni monte ni puits , mais reste dans un état d’équilibre dans l’air ou de l’eau , était sur l’ordre du jour des expérimentateurs et des aventuriers depuis des siècles. Dans les temps modernes , la flottabilité neutre s’est réalisé principalement dans deux embarcations : dirigeables et sous-marins . Principe d’Archimède
Dans le 3ème siècle avant JC , Archimède a théorisé que la poussée d’Archimède exercée sur un objet est égale au poids de la quantité de fluide ou l’air déplacé par cet objet. Si la densité de l’objet est inférieur au poids du fluide ou de l’air qu’il déplace , l’objet augmente. Si la densité est supérieure au poids de déplacement , il coule. Flottabilité neutre se produit lorsque la densité et le déplacement sont à peu près équivalent . Dans l’air ou de l’eau , une embarcation de flottabilité neutre flotte dans un état d’équilibre , ni monter ni couler.
Blimp Théorie
de vol plus légers que l’ air a été limitée à ballons à air chaud incontrôlables jusqu’à dirigeables alimentés avec des cadres rigides ont évolué au début du 20e siècle. De grandes quantités d’hydrogène ont été nécessaires pour déplacer assez d’air pour soulever les mastodontes flottants . Au cours des dernières années, plus légers , dirigeables non rigides ont supplanté les dirigeables . L’enveloppe de gaz d’un dirigeable est rempli d’hélium inflammable . Il génère une flottabilité positive , ou l’ascenseur , ce qui équivaut au poids de l’air qu’il déplace. Pour décoller , une flottabilité positive doit dépasser le poids cumulé de la dirigeable , y compris sa gondole , les moteurs , l’enveloppe et l’ hélium dans l’enveloppe . Mais si ascenseur est la seule force , un dirigeable serait tout simplement lever incontrôlable pour des milliers de pieds , nécessitant la ventilation hélium cher pour compenser la flottabilité . Au lieu de cela , dirigeables vigueur équilibre de levage avec une flottabilité négative par pompage de l’air dans et hors de compartiments étanches à l’intérieur de l’enveloppe de gaz appelé ballonnets .
Dirigeables en vol
Blimps sur le sol en premier pomper suffisamment d’air dans les ballonnets à induire un état de flottabilité neutre . Un équilibre entre portance générée par l’ hélium à basse densité et la flottabilité négative causée par l’air plus lourd dans les ballonnets . Puissance des moteurs propulse le dirigeable dans l’air à un angle aigu . Aloft , une flottabilité neutre est maintenue pendant plus de vol de croisière du dirigeable . Si plus d’altitude est souhaitée, l’air est libéré par les ballonnets , basculer l’équilibre en faveur de l’hélium moins dense . Quand il est temps de descendre et de la terre , l’air dense est pompée dans les ballonnets , l’envoi de flottabilité dans le négatif et provoquant le dirigeable à couler. Un dirigeable touche généralement dans un état de flottabilité légèrement négative .
Submarine Théorie
Submarine Date conçoit des années 1500 . Pendant la guerre de Sécession , un sous confédéré a coulé un navire de l’Union . Mais , un sous-marin moderne viable ne semble pas qu’après la Première Guerre mondiale Un sous-marin flotte sur l’eau parce que la quantité d’eau déplacée est supérieure à la densité du récipient creux , générant flottabilité . Les sous-marins à explorer les profondeurs en modifiant la densité grâce à l’utilisation de citernes de ballast et des réservoirs d’équilibre . Les réservoirs sont situés entre les coques intérieure et extérieure du sous-marin .
Sous-marins dans l’eau
Un sous-marin est dans un état de flottabilité positive en surface. Pour plonger , évents sur les réservoirs de ballast ouvertes , admettant l’eau dans les réservoirs et induisant une flottabilité négative . Comme le sous-marin s’enfonce jusqu’à la profondeur voulue , des quantités contrôlées d’ air comprimé des réservoirs à bord sont réinjecté dans les réservoirs de ballast , forçant l’eau du réservoir . Un état de flottabilité neutre est atteint et le sous plane à cette profondeur . Flottabilité dans les réservoirs de finition est également ajustée de modifier les énoncés prospectifs et les garnitures arrière du sous-marin et maintenir droit et l’attitude de niveau . À la surface, l’air comprimé est introduit dans les citernes de ballast et de l’eau est expulsée , progressivement retourner sous un état de flottabilité positive et ce qui la soulève .