Кіріспе
Теңіз кемелерін жобалау және құрылысымен айналысатын инженерлік сала. Теңіз архитектурасы немесе теңіз инженерлігі – механикалық, электрлік, электрондық, бағдарламалық жасақтама және қауіпсіздік инженериясының элементтерін қамтитын инженерлік сала. Ол теңіз кемелері мен құрылыстарын жобалау, кеме жасау, күтіп ұстау және пайдалану процесіне қатысты. Теңіз архитектурасы негізгі және қолданбалы зерттеулерді, жобалауды, әзірлеуді, жобалауды бағалауды (классификациялауды) және теңіз көлігінің өмір циклінің барлық кезеңдеріндегі есептеулерді қамтиды. Кеменің алдын ала жобалауы, оның толық жобалауы, құрылысы, сынақтары, пайдалануы және техникалық қызмет көрсетуі, суға түсіру және құрғақ докқа қою – негізгі іс-шаралар. Кемелерді өзгерту (қайта жарақтандыру, жаңғырту, жөндеу арқылы) кезінде де кемелердің жобалық есептеулері қажет. Теңіз архитектурасы қауіпсіздік ережелерін және зақымдануды бақылау ережелерін жасауды, сондай-ақ кеме жобаларын заңнамалық және заңнамалық емес талаптарға сәйкес келуін мақұлдау мен сертификаттауды қамтиды.
Naval architecture, or naval engineering, is an engineering discipline incorporating elements of mechanical, electrical, electronic, software and safety engineering as applied to the engineering design process, shipbuilding, maintenance, and operation of marine vessels and structures. Naval architecture involves basic and applied research, design, development, design evaluation (classification) and calculations during all stages of the life of a marine vehicle. Preliminary design of the vessel, its detailed design, construction, trials, operation and maintenance, launching and dry docking are the main activities involved. Ship design calculations are also required for ships being modified (by means of conversion, rebuilding, modernization, or repair). Naval architecture also involves formulation of safety regulations and damage control rules and the approval and certification of ship designs to meet statutory and non statutory requirements.
Негізгі тақырыптар
"Көлік" деген сөз суда жүзетін барлық құрылғыны қамтиды, атап айтқанда кемелер мен қайықтарды, сондай-ақ суды ығыстырмайтын құрылғылар, WIG кемелері және су ұшақтарын, олар суда көлік құралы ретінде пайдаланылады немесе пайдаланылуы мүмкін. Кеме жасаудың негізгі элементтері келесі бөлімдерде толық сипатталған.
Гидростатика
Гидростатика кеме суда тыныштықта болғанда оған түсетін жағдайлар мен оның су бетінде қалу қабілетін зерттейді. Бұл жүзу күші, орын ауыстыру және басқа гидростатикалық сипаттамаларды, мысалы, кеменің бойлық қисықтығы (кеменің бойша еңіс шамасы) және тұрақтылығын (кеменің жел, толқын немесе жүктеме салдарынан еңіске түскеннен кейін тік күйіне келу қабілеті) есептеуді қамтиды.
Гидродинамика
Гидродинамика кеме корпусының, кеменің бау және корпус бөліктеріндегі, сондай-ақ винт қанаттары, рульдер сияқты денелерде немесе жылғыш туннельдеріндегі су ағынымен айналысады. Кемеге қарсы кедергі және жылға бару кеме корпусының айналасындағы су ағынынан туындайтын қозғалысқа қарсылықты қамтиды. Осыған сүйене отырып, қуатты есептеу жүргізіледі. Жылға бару – бұл кемені пропеллерлер, жылғыштар, су реактивті қозғалтқыштар, желкендер және т.б. арқылы су арқылы жылжыту үшін қолданылатын күш. Қозғалтқыштардың көпшілігі ішкі жану қозғалтқыштары болып табылады. Кейбір кемелер ядролық немесе күн энергиясын пайдаланып электрмен жабдықталады. Кеме қозғалысы – кеменің толқындар мен желдегі реакциясын қоса, теңіздегі қозғалысын қамтиды. Басқару (маневрлеу) кеменің орнын және бағытын басқару және сақтап тұруды қамтиды.
Құрылыстар
Құрылымдар құрылыс материалдарын таңдау, кеме корпусының жалпы және жергілікті беріктігін есептеу, құрылымдық элементтердің дірілдеуін және кеме теңізде қозғалғандағы құрылымдық жауаптарын талдауды қамтиды. Кеме түріне қарай, құрылым мен жобалауда қолданылатын материалдың түрі мен мөлшері өзгереді. Кейбір кемелер шынымен күшейтілген пластиктен жасалса, көпшілігі болаттан жасалады, ал үстіңгі құрылымдарында алюминий қолданылуы мүмкін.
Ғылым мен қолөнер
Көбінесе, кеме жасау ғылымнан гөрі қолөнер ретінде дамыды. Кеменің пішінінің сәйкестігі кеменің жартылай моделі немесе прототипі арқылы бағаланды. Кемшілік деп есептелетін, үйқымсыз пішіндер мен күрт өтулер жақтырылмады. Бұл жабдықтарды орнату, палуба құрылымын жасау, тіпті ішкі безендіруді де қамтыды. Қазіргідей нақты терминдердің орнына "ұсақ-түйек", "толық" және "жақсы" сияқты субъективті сипаттамалар қолданылды. Кеме пішіні "сәнді" деп сипатталды және қазір де солай сипатталады. "Сәнді" термині алдыңғы бөлігінен артқы бөлігіне дейін тегіс өтуді ғана емес, сонымен қатар "дұрыс" пішінді білдіреді. Нақты талдаусыз нақты жағдайда "дұрыс" пішінді анықтау – кеме жасау өнерінің мәні осы күнгә дейін сақталып келеді. Қазіргі заманғы арзан цифрлық компьютерлер мен арнайы бағдарламалық құралдар, сонымен қатар толық масштабты, буксировкалық резервуар және есептеу деректерін салыстыратын кең ауқымды зерттеулер кеме жасаушыларға теңіз көлігінің өнімділігін дәлірек болжауға мүмкіндік берді. Бұл құралдар статикалық тұрақтылықты (жақсы және зақымдалған күйде), динамикалық тұрақтылықты, кедергіні, қуатты, корпус жасауды, құрылымдық талдауды, жасыл суды модельдеуді және соқтығысу талдауын жүргізу үшін қолданылады. Деректер RINA, Кеме жасаушылар және теңіз инженерлерінің қоғамы (SNAME) және басқа ұйымдар ұйымдастырған халықаралық конференцияларда үнемі бөліседі. Компьютерлік сұйықтық динамикасы кездейсоқ толқындардағы жүзетін дененің реакциясын болжау үшін қолданылады.