Nøytral oppdrift Craft

De fleste objekter plassert i vann eller luft gjør bare én av to ting: falle eller stige. Uten intervensjon, gjenstander generelt vise enten positiv eller negativ oppdrift. Mennesker har vært misfornøyd med disse begrensningene helt siden man startet å drømme om kontrollert flyging og undervanns reiser. Nøytral oppdrift, der et fly eller flytende håndverket verken stiger eller synker, men er fortsatt i en tilstand av likevekt i luft eller vann, var på dagsordenen av forskere og eventyrere både i århundrer. I moderne tid har nøytral oppdrift blir realisert først og fremst i to båter: luftskip og ubåter.

Arkimedes 'prinsipp

I det tredje århundre før Kristus, Archimedes teoretisert at oppdriftskraften som utøves på en gjenstand som er lik vekten av mengden av væske eller luft fortrenges av det objektet. Hvis tettheten av objektet er mindre enn vekten av den væske eller luft den fortrenger, stiger objektet. Hvis tettheten overstiger forskyvning vekt, synker det. Nøytral oppdrift oppstår når densiteten og forskyving er omtrent ekvivalente. I luft eller vann, flyter en nøytral oppdrift fartøy i en tilstand av likevekt, hverken stiger eller synker.

Blimp Theory

Lettere enn luft fly ble begrenset til ukontrollerbare varmluftsballonger til drevet luftskip med stive rammer utviklet seg tidlig i det 20. århundre. Enorme mengder hydrogen ble pålagt å fortrenge nok luft til å løfte de flytende behemoths. I de senere årene har lettere, nonrigid luftskip fortrengt luftskip. En blimp gass konvolutt er fylt med brennbar helium. Det genererer positiv oppdrift, eller ved å løfte, tilsvarende vekten av den luft den fortrenger. For å få opp fra bakken, må positiv oppdrift overstige luftskip kumulative vekt, inkludert sin gondol, motorer, konvolutt og helium i konvolutten. Men hvis heisen er den eneste kraft, ville en blimp bare stige ukontrollert for tusenvis av føtter, nødvendig lufting dyrt helium for å kompensere for oppdrift. I stedet blimps balanse løftekraft med negativ oppdrift ved å pumpe luft inn og ut av forseglede rom inne i gasskonvolutt kalt ballonets.

Luftskip i Flight

Luftskip på bakken første pumpe tilstrekkelig med luft inn i ballonets å indusere en tilstand av nøytral oppdrift. En balanse mellom løft som genereres av lav tetthet helium og den negative oppdrift forårsaket av tyngre luft i ballonets. Kraft fra motorene driver luftskip i luften i spiss vinkel. Aloft, er nøytral oppdrift opprettholdt for det meste av luftskipet er cruising flytur. Hvis mer høyde er ønsket, blir luft frigjøres fra ballonets, tipping likevekten i favør av den mindre tette helium. Når det er på tide å stige og land, er tett luft pumpes tilbake i ballonets, sende oppdrift i det negative området og forårsaker luftskipet å synke. En blimp berører vanligvis ned i en tilstand av litt negativ oppdrift.

Submarine Theory

Submarine design dato til 1500-tallet. Under den amerikanske borgerkrigen, en Confederate sub sank Union skip. Men en levedyktig, moderne undervannsbåten ikke synes ikke før etter andre verdenskrig I. En ubåt flyter på vann, fordi mengden av vann som fortrenges overstiger densiteten av det hule beholderen, genererer oppdrift. Ubåter i dypet ved å forandre den tetthet ved bruk av ballasttanker og trimmetanker. Tankene er plassert mellom de indre og ytre skrog av ubåten.

Ubåter i Water

En undervannsbåten er i en tilstand av positiv oppdrift på overflaten. Å dukke, vents på ballasttankene åpne, bekjenne vann inn i tankene og inducing negativ oppdrift. Når ubåten synker til den ønskede dybde, blir kontrollerte mengder av komprimert luft fra innebygde tanker pumpes tilbake inn i ballasttankene, og tvinger vann ut av tanken. En tilstand av nøytral oppdrift oppnås og under svever på den dybden. Oppdrift i trimtankene blir også justert for å endre den forreste og akterlig trim av ubåten og opprettholde rett og plan stilling. Til overflaten, blir komprimert luft innføres i ballasttankene, og vannet presses ut, trinnvis tilbake sub til en tilstand av positiv oppdrift og får den til å stige.