Морская архитектура

Гидростатика это изучение и определение условий, которым подвергается судно в состоянии покоя в воде, и его способности оставаться на плаву. Это включает в себя вычисление плавучести, непотопляемости и других гидростатических свойств, таких как дифферент (угол продольного наклона судна) и остойчивость (способность судна восстанавливать свое вертикальное положение после наклона ветром, морем или нагрузкой[4].

Гидродинамика это изучение движения судна под действием приложенных к нему внешних сил и моментов Также это касается изучения влияния потока воды вокруг корпуса судна, носа и кормы, а также вокруг таких объектов как лопасти гребного винта, перо руля или через туннели подруливающего устройства. С гидродинамикой таким образом связан и расчёт тяги корабля и соответственно расчёт необходимого двигателя для перемещения судна с помощью движителей (винтов, подруливающих устройств, водомётов, парусов и т. д.) и расчёт управляемости (маневрирования) - включающий в себя контроль и поддержание положения и направления судна[4].

Структура конструкции включает в себя выбор материала конструкции, структурный анализ глобальной и локальной прочности судна, вибрации конструктивных элементов и структурных характеристик судна при движениях в море. В зависимости от типа судна, структура и дизайн будут зависеть от того, какой материал использовать, а также от его количества. Некоторые суда изготавливаются из стеклопластика, но подавляющее большинство из них изготавливаются из стали, возможно, с небольшим количеством алюминия в надстройке[5]. Вся конструкция корабля проектируется с панелями прямоугольной формы, состоящими из стальной обшивки, опирающейся на четыре края. Хотя конструкция корабля достаточно прочная, главная сила, которую он должен преодолеть - это продольный изгиб, создающий нагрузку на его корпус. Основными продольными элементами являются палуба, листы обшивки и внутреннее дно, структурно выполненные в виде решеток с дополнительными продольными (стрингеры) и поперечными (шпангоуты и бимсы) ребрами жёсткости.

Чертёж, показывающий форму корпуса судна

Компоновочные схемы включают в себя концептуальный дизайн, распределение помещений, эргономику, планировку и доступ, которые влияют также на противопожарную защиту, и вместимость.

Строительство судна зависит от используемого материала. Когда используется сталь или алюминий, применяется сварка плит и профилей после прокатки, маркировки, резки и гибки согласно структурному проектированию чертежа или модели с последующим монтажом. Склеивание используются для других материалов, таких как стеклопластик и фибропластик. Процесс постройки тщательно продумывается с учетом всех факторов, таких как безопасность, прочность конструкции, гидродинамика и компоновка судна. Каждый рассматриваемый фактор предоставляет новый вариант выбора из материалов, а также выбор для предназначения судна. Когда оценивается прочность конструкции, анализируются случаи столкновения судов и рассматриваются как в таких случаях изменяется структура судна. Поэтому свойства материалов тщательно рассматриваются, так как применённый материал на столкнувшихся судах обладает упругими свойствами. Энергия, поглощенная столкнувшимся судном, затем отклоняется в противоположном направлении, происходит явление рикошета, что предотвращает или уменьшает дальнейшие повреждения[6].