Πειραιάς, Πλοία, Πλεύση, Ναυτιλία

ΧΑΡΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ Ιστορικοί ΔΡΑΒΙΛΛΑΣ Κ. ΙΩΑΝΝΙΔΗΣ Γ. ΤΣΑΒΑΛΟΣ Σ. ΦΡΟΥΔΑΚΗΣ Χ. Φυσικοί ΓΙΑΝΝΑΚΟΥ Ι. ΠΡΑΒΗ Α. ΤΖΕΡΕΦΟΥ Κ. Ναυπηγοί ΒΡΥΩΝΗΣ Α. ΓΚΙΝΗΣ Ν. ΗΛΙΟΓΡΑΜΜΕΝΟΣ Δ. ΚΑΤΣΟΥΡΟΣ Μ. ΚΩΣΤΟΥΡΟΣ Χ. Μηχανικοί ΑΛΕΞΙΟΥ Π. ΑΝΔΡΕΟΠΟΥΛΟΣ Α. ΔΡΟΥΤΣΑΣ Χ. ΚΑΡΒΟΥΝΗΣ Θ. ΚΟΡΩΝΙΟΣ Α. Υπεύθυνος Καθηγητής ΧΑΡΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ

Ο Πειραιάς

Η Φυσική της Πλεύσης

Συνθήκη της πλεύσης Α'= W (Συνθήκη πλεύσης ) Πλεύση έχουμε όταν ένα στερεό παραμένει στην επιφάνεια του υγρού. Α'= W (Συνθήκη πλεύσης ) Για να προβλέψουμε αν ένα σώμα επιπλέει ή βυθίζεται σ' ένα υγρό, συγκρίνουμε: α) τη μέγιστη άνωση με το βάρος ή β) τις πυκνότητες του σώματος και του υγρού.    Ένα σώμα επιπλέει όταν: ρ σώματος < ρ υγρού Σύμφωνα με τη συνθήκη πλεύσης, αν αυξηθεί το βάρος ενός σώματος που επιπλέει σε υγρό, θα πρέπει να αυξηθεί και η άνωση. Επομένως, το σώμα θα πρέπει να βυθιστεί περισσότερο στο υγρό.

Άνωση Άνωση ονομάζεται η συνισταμένη δύναμη που δέχεται ένα σώμα από το ρευστό μέσα στο οποίο βρίσκεται. Η άνωση έχει κοινή διεύθυνση με το βάρος του σώματος, και αντίθετη φορά. Σύμφωνα με την Αρχή του Αρχιμήδη Κάθε σώμα βυθισμένο σε ρευστό δέχεται άνωση ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει.

Πείραμα α) Το βάρος του κύβου είναι μεγαλύτερο από την άνωση που του ασκεί το νερό. Ο κύβος βυθίζεται.  β) Το βάρος του κύβου είναι μικρότερο από την άνωση που του ασκεί ο υδράργυρος. Ο κύβος κινείται προς την επιφάνεια και αναδύεται. Όταν η άνωση γίνει ίση με το βάρος του, ο κύβος επιπλέει

Συμπερασματικά… υπάρχουν τρεις περιπτώσεις Συμπερασματικά… υπάρχουν τρεις περιπτώσεις   Το βάρος (w) του σώματος να είναι μεγαλύτερο από την άνωση (Α). Τότε η φορά της συνισταμένης δύναμης είναι προς τον πυθμένα. Το σώμα βυθίζεται. Η άνωση (Α) είναι ακριβώς ίση με το βάρος (w) του σώματος. Τότε το σώμα διατηρείται σε σταθερό βάθος, δηλαδή ούτε βυθίζεται, ούτε αναδύεται. Η μέγιστη άνωση (Α) είναι μεγαλύτερη από το βάρος (w) του σώματος . Τότε η φορά της συνισταμένης δύναμης είναι προς την επιφάνεια. Το σώμα κινείται προς την επιφάνεια και ένα μέρος του αναδύεται. Ας δούμε μια προσομοίωση...

Ευστάθεια

Ιστορική εξέλιξη των πλοίων

Ναυπηγική Η Ναυπηγική είναι η επιστήμη και τεχνική που έχει ως αντικείμενο τη μελέτη, σχεδίαση και κατασκευή πλοίων

Ιστορική εξέλιξη των πλοίων Τα πρώτα αξιόπλοα σκάφη που κατασκευάστηκαν εξ ολοκλήρου από ανθρώπους τοποθετούνται από τους ιστορικούς γύρω στο 9000 π.Χ. και επρόκειτο για επιπλέοντες διαμορφωμένους κορμούς δέντρων και σχεδίες. Αυτές οι κατασκευές είχαν ως κύριο μέσο πρόωσης είτε τα ρεύματα των υδάτων είτε κουπιά. Τα πανιά θα εμφανιστούν πολύ αργότερα, το 4000 π.Χ. πιθανόν στην Μεσοποταμία.

Η εφεύρεση των πανιών για την χρήση της δύναμης του αέρα για κίνηση είχε ως αποτέλεσμα να κατασκευαστούν τα πρώτα πραγματικά μεγάλα πλοία τα οποία είχαν δυνατότητα μεταφοράς αγαθών. Είναι γνωστό πως μέχρι το 1200 π.Χ. η τεχνολογία των πλοίων είχε προχωρήσει αρκετά ώστε να είναι ασφαλής η επικοινωνία μεταξύ απομακρυσμένων περιοχών, όπως πχ. τα νησιά του Αιγαίου.

Η τεχνολογία της αρχαίας ναυπηγικής φτάνει στο αποκορύφωμά της στον Ελληνικό χώρο γύρω στο 500 π.Χ. όταν οι Αθηναίοι και Κορίνθιοι βρίσκουν την χρυσή τομή μεταξύ μεγέθους, ευελιξίας, ταχύτητας και όγκου και δημιουργούν την πασίγνωστη τριήρη.

Κατά τη ρωμαϊκή περίοδο κατασκευάζονται από τους Ρωμαίους πλοία (γαλέρες) τα οποία αγγίζουν τους 1000 μετρικούς τόνους εκτόπισμα και χρησιμοποιούνται και για πολεμικούς και για εμπορικούς σκοπούς

Αργότερα, κατά τον 7ο-8ο αιώνα μ. Χ Αργότερα, κατά τον 7ο-8ο αιώνα μ.Χ., οι βυζαντινοί επιστήμονες επινοούν το "υγρόν πυρ" και οι βυζαντινοί ναυπηγοί το τοποθετούν ως κύριο όπλο στους δρόμωνες δημιουργώντας έτσι την πασίγνωστη και ιδιαίτερα τρομακτική για τους αντιπάλους κατηγορία των "πυρφόρων δρόμονων".

Σημαντικά πλοία Μικρά και μεσαία πλοία: μύστικο, ζάμπελο, μπέλλου, σεμπέκ: Γενικότερα τα ονόματα αυτά χρησιμοποιήθηκαν πολλές φορές για κάθε ελαφρύ και ευέλικτο πλοίο που έκανε καταδρομή, πειρατεία, αποβατικές επιχειρήσεις ή μεταφορά αγγελιοφόρων και μηνυμάτων

Τρεχαντήρι: ήταν το πρώτο ελληνικό καϊκι και ζύγιζε έως 30 τόνους. Σακολέβα: μικρό ιστιοφόρο που οφείλει το όνομα του στο πανί του. Μπριγαντίνι: Ο πιο διαδεδομένος τύπος δικάταρτου μεσαλιου μεγέθους πλοίου.

Φρεγάτα : Βασικός τύπος τρίστιου πολεμικού καραβιού. Κορβέτα : μικρότερη εκδοχή φρεγάτας. Ραγιάδο :Βαρύ πολεμικό πλοίο της Οθωμανικής αυτοκρατορίας.

Οι όροι που πρέπει να ξέρουμε για να μελετήσουμε την ναυπηγική είναι: Κατηγορίες πλοίων Τύπος πλοίου Φορτηγό πλοίο Μηχανοκίνητο πλοίο Πλοίο γραμμής Πλοίο ελεύθερο Πλωτό ναυπήγημα Πλοίο αλιευτικού προορισμού

Διάκριση των πλοίων σύμφωνα με τον σκοπό και την αποστολή που εξυπηρετούν Είναι γνωστό ότι η μεταφορά εμπορευμάτων από ένα σημείο της γης σε ένα άλλο γίνεται μέσω των διάφορων ειδών πλοίων

ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΜΠΟΡΙΚΩΝ ΠΛΟΙΩΝ ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΠΛΟΙΑ ΦΟΡΤΗΓΑ ΕΠΙΒΑΤΗΓΑ ΕΙΔΙΚΟΥ ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΥ ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ

Φορτηγά: Τα οποία χρησιμοποιούνται για την μεταφορά διάφορων φορτίων (στέρεα, υγρά ή μικτά). Επιβατηγά: Τα οποία μεταφέρουν επιβάτες ,ενώ παράλληλα έχουν σχεδιαστεί και για μεταφορά οχημάτων.

Ειδικού προορισμού: Που χρησιμεύουν για ειδικούς σκοπούς όπως η αλιεία ,η αναψυχή ,η τοποθέτηση καλωδίων και οι επιστημονικές έρευνες.

Βοηθητικής ναυτιλίας :πλοία ή πλωτά ναυπηγήματα τα οποία φτιάχτηκαν για να χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες περιοχές ή για να βοηθούν και να εξυπηρετούν τις ανάγκες των άλλων τριών κατηγοριών ,τέτοια πλοία είναι και τα ρυμουλκά.

Ιστορική εξέλιξη της μηχανικής της πλεύσης Ιστορική εξέλιξη της μηχανικής της πλεύσης

Γενικά Από ιστορικής άποψης διακρίνονται τρία είδη πλοίων τα οποία γενικά ταυτίζονται με αντίστοιχες ιστορικές περιόδους. Στην πρώτη περίοδο, την εποχή τωνκωπήλατων σκαφών (8ος αι. π.Χ– 15ος αι.). Στη δεύτερη περίοδο που κυριαρχούν τα ιστία (πανιά), δηλαδή των ιστιοφόρων σκαφών (16ος – 19ος αι.). Στην τρίτη των (πάσης φύσεως) μηχανοκίνητων σκαφών(19ος αι. - σήμερα).

Κωπήλατα πλοία

Κωπήλατα πλοία Η "γέννηση" του πλοίου ανάγεται στην προϊστορική εποχή. Τότε που ο άνθρωπος όταν βρισκόμενος δίπλα σε επιπλέοντα κορμό δένδρου ανέβηκε σ΄ αυτό και κατάφερε ακουμπώντας στο νερό να τον κατευθύνει μετατρέποντάς τον σε σκάφος. Η εξέλιξη της ναυπηγικής τέχνης την εποχή εκείνη ήταν πολύ αργή, όπως και με τις άλλες δραστηριότητες του ανθρώπου. Για πολλά χρόνια οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν κωπήλατα μονόξυλα, τα οποία είχαν τη δυνατότητα μεταφοράς εμπορευμάτων.

Κωπήλατα πλοία Για να λάβει το μονόξυλο τη μορφή της σχεδίας , και από αυτή τη μορφή της "διήρους" και της "τριήρους" πέρασαν πολλές εκατονταετίες. Στα βασικά στοιχεία αυτών των μορφών διακρίνονται ένα είδος εμβόλου στην ελαφρώς ανασηκωμένη πλώρη, οι σειρές κουπιών εκατέρωθεν του σκάφους και η ογκώδης ανασηκωμένη πρύμνη. Διά μέσου των αιώνων η εξέλιξη διαπιστώνεται στο μέγεθος (δυνατότητα μεταφοράς) και στη ταχύτητα (με αύξηση των αριθμών των κουπιών).

Κωπήλατα πλοία Όμως, ο τρόπος ναυπήγησης σε συνδυασμό με τη χρήση ξύλου, δεν επέτρεψαν την αύξηση του μήκους πέρα από ένα όριο, με συνέπεια την ανάπτυξη πολύκωπων πλοίων (900-700 π.Χ.). Ταυτόχρονα, παρατηρείται για πρώτη φορά ο διαχωρισμός εμπορικών και πολεμικών πλοίων. Τα πολεμικά πλοία, για λόγους ευελιξίας ήταν ελαφρά, στενά και χαμηλά σκάφη. Διέθεταν έμβολο στην πλώρη ως επιθετικό όπλο και υπερυψωμένο κατάστρωμα. Οι ανάγκες της νέας πολεμικής τακτικής του εμβολισμού οδήγησαν στην καθιέρωση των πολύκωπων πλοίων, τα οποία είναι γρήγορα και ευέλικτα αφού το μήκος τους υποδιπλασιάζεται τουλάχιστον.

Κωπήλατα πλοία Τα πιο κοινά πολεμικά πλοία την εποχή αυτή είναι η τριακόντορος και η πεντηκόντορος, με τα κουπιά διατεταγμένα σε μία ή δύο σειρές, οπότε και ονομάζονταν μονήρη και διήρη. Αντίθετα τα εμπορικά σκάφη που χρειάζονταν όγκο για μεταφορική ικανότητα, ήταν φαρδύτερα, ψηλότερα και βαθύτερα. Είχαν λιγότερους κωπηλάτες και μεγαλύτερη επιφάνεια ιστίων.

Κωπήλατα πλοία Από τον 8ο έως τον 6ο αι. π.Χ τα πλοία αυτά εξελίσσονται ακόμα περισσότερο με αποκορύφωμα τη δημιουργία των τριηρών, που κατά πάσα πιθανότητα ναυπηγούνται στην Κόρινθο. Το κορυφαίο αυτό πλοίο θα καθιερωθεί στη συνέχεα σε όλα τα ελληνικά ναυτικά κέντρα. Με συνολικό μήκος 38-40 μ. ,οι τριήρης προωθούνταν από 170 κουπιά και αντίστοιχους κωπηλάτες, διατεταγμένους σε τρεις σειρές καθ‘ ύψος.

Κωπήλατα πλοία Στους Ελληνιστικούς χρόνους οι ισορροπίες δυνάμεων μετατοπίζουν την ναυτική ισχύ από την Ελλάδα στην Αίγυπτο των Πτολεμαίων αλλά και στη Ρόδο, την κορυφαία ναυτική δύναμη στο Αιγαίο την εποχή εκείνη. Η ναυπηγική δεν εξελίσσεται ιδιαίτερα, όμως ναυπηγούνται αξιόλογα πλοία όπως η ναυαρχίδα του Πτολεμαίου του Φιλοπάτορα (3ος π.Χ. αιώνας).

Ιστιοφόρα πλοία

Ιστιοφόρα πλοία Τα ιστία (πανιά) χρησιμοποιήθηκαν από τους αρχαιότατους χρόνους. Με αυτά οι Αιγύπτιοι βοηθούσαν τους εργάτες που έσερναν τεράστιες σχεδίες κατά μήκος του Νείλου. Η εμπορική επέκταση στον Εύξεινο Πόντο, γνωστότερη κατά την παράδοση ως Αργοναυτική Εκστρατεία έγινε με τη βοήθεια των ιστίων, όπως και η μετάβαση (διαπόρθμευση) των Ελλήνων κατά την Εκστρατεία της Τροίας στηρίχτηκε στη δύναμη των "ούριων ανέμων". Καταφανής και η γνώση των αιολικών δυνάμεων.

Ιστιοφόρα πλοία Η επικράτηση των ιστιοφόρων επί των κωπήλατων σκαφών ολοκληρώθηκε με την ανακάλυψη της Αμερικής, όταν οι νέοι θαλάσσιοι δρόμοι που προέκυψαν, για τα κωπήλατα σκάφη ήταν πλέον μακρινοί, δύσκολοι και αδύνατοι. Η ανακάλυψη της ιστιοπλοΐας και της πυξίδας με την εξέλιξη της ναυπηγίας ήταν οι κύριοι συντελεστές της επικράτησης των ιστιοφόρων σκαφών. Μέγα ορόσημο της επικράτησης αυτής υπήρξε η Ναυμαχία της Ναυπάκτου (Οκτώβριος 1571) όταν ο στόλος των Ευρωπαϊκών δυνάμεων (από ιστιοφόρα) κατατρόπωσε τον Οθωμανικό (από κωπήλατα σκάφη).

Μηχανοκίνητα πλοία

Μηχανοκίνητα πλοία Οι επαναστατικές εφευρέσεις εντός μικρού σχετικά χρονικού διαστήματος κατά τον 19ο αι. δημιούργησε το τύπο του μηχανοκίνητου πλοίου ώστε να φθάσουμε τελικά στη σύγχρονη εποχή της Ναυπηγικής. Το 1807 η κατασκευή του πρώτου ατμόπλοιου από τον Αμερικανό Ρόμπερτ Φούλτον αποτέλεσε επανάσταση για τη ναυσιπλοΐα. Μετά το 1870 η τελειοποίηση των ατμοκίνητων μηχανών έβαλε τέλος στη χρήση των πανιών ως βοηθητικού μέσου κίνησης των ατμόπλοιων. Η χρησιμοποίηση του ατμού και του σίδερου επέφεραν τροποποιήσεις και στα πολεμικά πλοία. Τα πρώτα πολεμικά ατμόπλοια αρχικά θωρακίστηκαν με πλάκες από σίδερο. Αργότερα κατασκευάζονταν αποκλειστικά από σίδηρο.

Μηχανοκίνητα πλοία Ενώ στις δύο προηγούμενες εποχές το υλικό κατασκευής των πλοίων ήταν το ξύλο, στην εποχή των μηχανοκίνητων, υλικό κατασκευής πλέον ήταν ο χάλυβας, υλικό που έμελλε να προσφέρει τεράστιες δυνατότητες στη περαιτέρω εξέλιξη. Στις αρχές του 20ού αι. άρχισε να χρησιμοποιείται για την κίνηση των πλοίων η μηχανή εσωτερικής καύσης (ντιζελομηχανή). Αργότερα αντικατέστησε τις μηχανές ατμού. Η τεράστια τεχνολογική εξέλιξη του 20ού αι. επέτρεψε την κατασκευή πλοίων με μεγάλες διαστάσεις και ταχύτητα, εξοπλισμένων με σύγχρονα όργανα και μηχανήματα που κάνουν το ταξίδι ευκολότερο και ασφαλέστερο.

Μηχανοκίνητα πλοία Η συνεχής τελειοποίηση οδήγησε στην κατασκευή πλοίων που κινούνται με ατομική ενέργεια. Το 1955 κατασκευάστηκε το πρώτο πυρηνικό υποβρύχιο, το αμερικανικό “Ναυτίλος”. Από τότε, πολλά πλοία, κυρίως πολεμικά, χρησιμοποιούν ως μέσο κίνησής τους την πυρηνική ενέργεια.

Σας ευχαριστούμε...