English  

كتب ship hull design

اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.

عرض المزيد

تصميم هيكل السفينة (معلومة)


كانت سفن الينك التقليدية تُصنع من الأخشاب اللينة (بالرغم من أنها كانت تُصنع من خشب الساج في قوانغدونغ) مع بناء الشكل الخارجي أولاً. وبعد ذلك المقصورة/الحواجز الداخلية، والوصول إليها يتم من قِبل منافذ وسلالم منفصلة، ويُذكر أن بنيتها الداخلية كانت تُبني من الخيزران. وكان لهيكل السفينة، تقليديًا، مؤخرة على شكل حدوة حصان، تدعم سطح مؤخر السفينة العالي. والقاع يكون مسطحًا في ينك الأنهار بدون عارضة (مشابه لزورق السمبان)، بحيث يعتمد القارب على العارضة الخنجرية، أو عارضة الرياح أو دفة كبيرة جدًا للحيلولة دون انزلاق السفينة جانبيًا في الماء. ولسفن الينك العابرة للمحيطات هيكل مقوس جزئيًا، مع زيادة معدل التقوس تجاه الجوانب العلوية. والألواح الخشبية مُسمرة على الحافة بشكل قطري. وتم انتشال مسامير حديدية أو أشواك حديدية من موقع حفر في كانتون، يرجع تاريخها إلى حوالي عام 221 قبل الميلاد. واستخدم الصينيون مزيجًا من الجير الأرضي مع زيت تونغ مع القنب المفروم من شباك الصيد القديمة لسد الشقوق، وكان المزيج يتصلب في 18 ساعة. ولسفن الينك خطوط مائية أضيق، وهو ما يتمثل في سرعتها في الظروف المعتدلة. وأكبر سفن الينك، وهي سفن الكنز بقيادة تشنغ خه، التي بُنيت لاستكشاف العالم في القرن الخامس عشر، ووفقًا لبعض التأويلات، ربما كانت بطول 120 متر (390 قدم) أو أطول، استنادًا إلى حجم الدفة التي تم العثور عليها.

الدفات

استخدمت سفن الينك دفات محمولة على مؤخرة السفينة قبل تبني هذه الطريقة في الغرب بقرون، رغم أن أصل، وشكل وهيكل الدفة كان مختلفًا بالكامل. وسمح هذا الابتكار بتوجيه سفن أكبر، التي بها مسافة أكبر بين الماء وسطح السفينة، وسمح تصميمها المتوازن بتعديل الارتفاع طبقًا لعمق المياه أو للرسو. ويمكن أن يكون لسفن الينك الكبيرة دفة تحتاج إلى ما يصل إلى ثلاثة أفراد من الطاقم للتحكم بها أثناء الأجواء العاصفة. ويتم تقليل دفة الرياح باستخدام عارضة الرياح أو عارضة خنجرية. وأقدم رسم في العالم لدفة محمولة على مؤخرة سفينة يمكن العثور عليه على نموذج خزفي لسفينة ينك، يعود تاريخه إلى ما قبل القرن الأول الميلادي، مع العلم بأن بعض أهل العلم يعتقدون بأنها قد تكون مجداف توجيه - وهو تفسير ممكن، نظرًا لأن هذا كان نموذجًا لقارب نهري كان يتم غالبًا قطره أو ربطه بعامود.

ولبعض الوقت في ما بين القرنين الثالث عشر والخامس عشر، أدرجت الكثير من سفن الينك الدفات «المنوفذة» (دفات بثقوب كبيرة على هيئة ماسات)، وعلى الأرجح كانت تُستخدم للتخفيف من القوة اللازمة لتوجيه الدفة.

ويذكر أن الدفة هي أقوى جزء في سفينة الينك. في كتاب التشنونج كايوا «استغلال أعمال الطبيعة» (1637)، كتب سونغ ينغ زنغ، «كان عامود الدفة يُصنع من خشب الدردار، أو خشب اللانغمو أو من التشومو». ويُشيد المؤلف المعاصر لأسرة مينج أيضًا بقوة خشب اللانغمو حيث كتب «إذا أمكن للمرء استخدام خيط حريري واحد لرفع ألف جّن أو تحمل وزن انهيار جبل».

المقصورات المنفصلة

ومن السمات الأخرى لسفن الينك، المقصورات أو الحواجز الداخلية، التي زادت من قوة السفينة، وأبطأت الفيض في حالة الثقب. وتمت الكتابة عن السفن المصنعة بهذه الطريقة في كتاب تشو يو طاولة محادثات بينغ زاو، المنشور حوالي عام 1119 ميلاديًا أثناء حكم أسرة سونغ. ومجددًا، تم الإشادة بهذا النوع من البناء للسفن الصينية على يد الرحالة المُسلم المغربي البربري الجوالة ابن بطوطة (1304-1377 م)، الذي وصفها بقدر كبير من التفصيل (راجِع تكنولوجيا أسرة سونغ). على الرغم من أن بعض المؤرخين شككوا في إذا ما كانت المقصورات مانعة للماء أم لا، فيعتقد معظمهم بتواجد المقصورات المانعة للماء في سفن الينك الصينية. وكل حُطام السفن المُكتشفة حتى الآن بها ثقوب مرنة، التي تتواجد في قاعدة الحواجز العرضية، تسمح بتصريف الماء الموجود في كل مقصورة للمقصورة السفلى، مما يسهل عملية رفع المياه. وهي تختلف عن ثقوب الفيض الحرة التي عُثر عليها في المقصورات الأولى والأخيرة فقط. وتُشير الأدلة الموجودة في حُطام السفن إلى إمكانية سد هذه الثقوب المرنة، إما للسماح بحمل الحمولات السائلة أو لعزل مقصورة بها تسرب منتشر.

كتب بنجامين فرانكلين (Benjamin Franklin) في رسالة لعام 1787 بخصوص مشروع توصيل رزم البريد بين الولايات المتحدة وفرنسا.:

بما أن هذه السفن غير مصممة لتثقل بالبضائع، يمكن أن يتم تقسيم الحمولة بدون متاعب على حجرات منفصلة، وفقًا للأسلوب الصيني، وتُسد كل حجرة بقوة لإبقاء المياه خارجها.

— بنجامين فرانكلين، 1787

في عام 1795، قام السيد صامويل بنثام (Samuel Bentham)، مفتش البحرية الملكية لترسانات بناء السفن، ومصمم ست سفن شراعية جديدة، بالمجادلة لصالح تَبني «المقصورات المساهمة في قوة، وسلامة السفينة ضد الغرق، كما يُمارس من قِبل الصينيين في العصر الحالي». ولم يتم تبني فكرته. وكان بنثام متواجدًا في الصين عام 1782، وأقر بأنه حصل على فكرة المقصورات المانعة للتسرب عن طريق النظر إلى سفن الينك الصينية الموجودة هناك. وكان بنثام صديقًا لـإسامبارد برونيل (Isambard Brunel)، ولذا من الممكن أن يكون له تأثير ما على تبنى برونيل للحواجز الطولية، المُعَززة الموجودة في السطح السفلي لـإس إسجريت برتن. وبحلول هذا الوقت، قام بَثَام بتَصميم وبِنَاء بارجة مقسمة للاستخدام على نهر الفولغا، لذا من الواضح أن فكرة تقسيم هيكل السفينة عرضيًا كانت تدور بخاطره. ومما يوضح هذه النقطة أكثر، أن هناك فرق كبير جدًا بين الحواجز العرضية في البناء الصيني، التي لا توفر تعزيزًا طوليًا، والحواجز الطولية التي تبناها برونيل، المستوحاة تقريبًا من هندسة الجسور حيث إنه كان ضليعًا هو ومعاصروه في ابتكار بناء السفن الحديدية.

وطبقًا للعديد من المصادر الأولية الأجنبية التي تُلمح بوجود مقصورات فعلية مانعة للماء في سفن الينك الصينية، اقترح مؤرخون مثل جوزيف نيدام (Joseph Needham) أن الثقوب المرنة كانت تُسَد، كما ذُكر أعلاه في حالة وجود تسرب. وفي صفحة 422 من كتاب العلم والحضارة في الصين القديمة:، يُعالج القضية المنفصلة تمامًا عن مقصورات الفيض الحرة.

الحقيقة المثيرة للإهتمام المعروفة بشكل أقل هي أنه في بعض أنواع المراكب الصينية الصغيرة، كانت الحجرات الأمامية (وبشكل أقل تكررًا في تلك الخلفية أيضًا) تُصنع حرة الفيض. وكان يتم عمل الثقوب عن عمد في ألواح الأرضيات. هذه هي الحالة مع مراكب الملح التي تندفع مع التيار من زوليوشنغ في تسيتشوان، ومراكب بحيرة بويانغ على هيئة الجندول، والعديد من سفن الينك الأخري العابرة للبحار. ويقول بحارة سفن تسيتشوان أن هذا يقلل من مقاومة المياه إلى أدني المستويات، وأنه من المؤكد أن هذا الأمر يخفف الصدمات الناتجة عن الدق عندما يتلاعب القارب بشدة في المنحدرات النهرية، حيث أنها تتحصل على وتتخلص من المياه العاملة بدور الثقل الموازن بسرعة في أكثر الأوقات ملائمة لمحايدة العصف عند الجذع والمؤخرة. ويقول البحارة أنها تمنع سفينة الينك من القفز مع الرياح. وقد تكمن الحقيقة في نهاية القصة القادمة، المتعلقة بليو تشينغ شو (Liu Ching-Shu) من القرن الخامس، في كتابه «أنا يوان».(حديقة الأشياء الغريبة)

في فو نان (كمبوديا) يُستخدم الذهب دائمًا في المعاملات. ذات مرة كان هناك (بعض الأشخاص) الذين قاموا بتأجير قارب للذهاب من الشرق للغرب القريب والبعيد، ولأنهم لم يصلوا لوجهتهم عندما حل موعد دفع الجنيه (الذهبي) الذي تم الإتفاق عليه. قاموا بطلب تقليل المبلغ (الذي سيتم دفعه). فقام سيد السفينة عندها بلعب حيلة عليهم. فقد قام (كما تبين) بالسماح للماء بالدخول لقاع السفينة، التي بدا أنها على وشك الغرق، وبقي ثابتًا، لا يتحرك للأمام ولا للخلف. وكان جميع الركاب في حالة من الرعب، وأتوا لتقديم عروض. فرجع القارب (بعدئذ) لحالته الأصلية.

مع ذلك، يبدو أن الأمر تضمن فتحات يمكن التحكم بها، وأن الماء تم ضخه بعدها. وكان يُنفذ هذا الأمر بسهولة في الصين (ولا يزال واردًا في قوانغدونغ وهونغ كونغ)، ولكن عُرفت العملية في إنجلترا أيضًا، حيث كان يُطلق على الحجرة «البئر الرطب»، والقارب الذي يحتويها يُطلق عليه، «سماك البئر». إذا كان التقليد صحيحًا في أن مثل هذه القوارب تواجدت في أوروبا منذ 1712 فإذًا من الممكن أيضًا أن يكون مبدأ الحاجز الصيني تم تقديمة مرتين، أولاً لقوارب الصيد الساحلية الصغيرة في أواخر القرن السابع عشر، وللسفن الكبيرة بعد ذلك في قرن لاحق. مع ذلك، غالبًا ما كانت البئر الرطبة نوعًا من الإختراع المتوازي، بما أن طريقة صنعها مختلفة كثيرًا عن تلك المستخدمة في سفن الينك الصينية، وعادة ما تكون البئر الرطبة غير محتلة للعرض الكامل للسفينة، ولكنها تحتل الجزء الأوسط فقط من الهيكل، على أي جانبي السفينة.

عارضة الرياح والعارضة المركزية

يتم استخدام عارضة الرياح والعارضة المركزية لحفظ توازن الينك وتحسين قدرتها على الإبحار عكس الريح، وتم توثيق ذلك في كتاب لي تشون (Li Chuan) لعام 759 ميلادية. وتَبَنت السفن البرتغالية والهولندية هذا الابتكار عام 1570 تقريبًا. وغالبًا ما يتم استخدام عارضة خنجرية أمامية على هيكل سفينة الينك، وهي التي تسمح بحرية القسم المركزي من الهيكل من جذع العارضة، بما يسمح بتوفير مقصورات أكبر للشحن. وبما أن العارضة الخنجرية تقع بعيدًا في الأمام، فيجب أن تستخدم الينك دفة متوازنة لمواجهة اختلال التوازن المقاوم للجانبية.

وتضمنت الابتكارات الأخرى منصة مربعة لـمضخة الماء الآسن، التي تم تبنيها من قِبَل الغرب أثناء القرن السادس عشر للعمل على الشاطئ، وأما مضخة السلاسل الغربية، التي تم تبنيها للاستخدام على متن السفن، فكانت مشتقة من نوعٍ آخر. واعتمدت الينك أيضًا على البوصلة للأغراض الملاحية. مع ذلك، وكما في حالة معظم سفن أي حضارة سابقة لأواخر القرن التاسع عشر، كانت دقة البوصلات المغناطيسية على متن السفينة، تعني أنها لم تُقدم الكثير للمساهمة في دقة الملاحة بواسطة طريقة التقدير الميتة لموقع السفينة، التي إما تفشل في فهم مدى الانحراف (مغناطيسية الأربطة الحديدية للسفينة) أو يكون تصميمها سيئًا لبطاقة البوصلة (كانت بوصلات النقطة الجافة القياسية غير مستقرة نهائيًا).

المصدر: wikipedia.org