BEAM – عرض السفينة
في عالم الملاحة البحرية، يشير مصطلح “BEAM” إلى عرض السفينة أو القارب في أوسع نقطة له. هذا القياس الأساسي ضروري لتصميم السفينة واستقرارها وأدائها. يعد فهم مفهوم beam أمراً ضرورياً لأي شخص يشارك في تصميم السفن أو بنائها أو الملاحة لأنه يؤثر بشكل مباشر على وظائف السفينة وسلامتها. يغطي مدخل المسرد هذا جوانب مختلفة، بما في ذلك تعريفه وقياسه وآثاره على استقرار السفينة وأدائها.
ما هي BEAM؟
التعريف
في الأساس، عرض السفينة هو المسافة بين أعرض نقطتين من بدن السفينة. عادةً ما يتم قياسه عند خط الماء، على الرغم من أنه يمكن استخدام مواصفات أخرى مثل الحد الأقصى للعارضة أو العارضة عند مستوى سطح السفينة. وكما تشير مصادر مثل Discover Boating، فإن العارضة هي بُعد حاسم في الهندسة البحرية، حيث تؤثر على الثبات والقدرة على المناورة والأداء العام للقارب.
- الحد الأقصى للعارضة (BMAX): الحد الأقصى للعارضة هو أوسع نقطة في بدن السفينة، وغالباً ما يقع في منتصف السفينة. ووفقاً لويكيبيديا، هي المسافة الجانبية بين النقطتين الخارجيتين للبدن.
- الشعاع عند خط الماء (BWL): هو عرض القارب عند النقطة التي يعبر فيها الهيكل سطح الماء. وهو عامل أساسي في تحديد ثبات القارب وقدرته على التحميل، كما ورد في موقع Marine Insight.
المعنى في التصميم
الشعاع هو معيار أساسي في تصميم السفن وبنائها. فهو يؤثر على عدة جوانب رئيسية للسفينة:
- الثبات: يوفر العرض الأوسع عموماً ثباتاً أولياً أكبر، مما يقلل من احتمالية انحراف القارب أو انقلابه في المياه الهادئة. ومع ذلك، كما يوضح موقع Discover Boating، يمكن أن يؤثر ذلك على الثبات الثانوي، مما يزيد من صعوبة تصحيح مسار القارب في حال انقلابه.
- القدرة على المناورة: على الرغم من أن العرض الأضيق يمكن أن يحسن السرعة والقدرة على المناورة من خلال تقليل السحب الهيدروديناميكي، إلا أنه يمكن أن يؤدي أيضاً إلى تقليل الثبات.
- السعة: تؤثر العارضة على الحجم الداخلي والمساحة على متن السفينة، مما يؤثر على سعة الحمولة وأماكن إقامة الركاب.
قياس العرض
حساب العرض
غالبًا ما يتم حساب العرض باستخدام صيغ موحدة، خاصة بالنسبة للسفن ذات الهيكل الواحد. إحدى القواعد الأساسية الشائعة، كما ورد في موقع Discover Boating، هي ربط العرض بالطول الإجمالي (LOA) للسفينة. توفر الصيغة ( \\نص {الإطار} = \نص {LOA} ^^{\frac{2}{3}}} + 1) تقديراً للعرض بالقدم، بافتراض تصميم أحادي الهيكل التقليدي.
الاختلافات في قياس العرض
قد تتطلب أنواع الأوعية المختلفة وفلسفات التصميم المختلفة قياسات عرض مختلفة:
- نموذج العرض: يستثني هذاالنموذج سُمك طلاء الهيكل ويقيس العرض الداخلي للبدن.
- العرض الأقصى: يشمل ذلك سُمك طلاء الهيكل ويوفر العرض الخارجي الكلي للسفينة.
العرض عند خط الوسط (BOC)
بالنسبة للسفن متعددة الهياكل مثل القوارب متعددة الهياكل والقوارب ثلاثية القوارب، يتم استخدام العرض على خط الوسط (BOC). وهو يقيس المسافة بين الخطوط المركزية للبدن وهو أساسي لتقييم ثبات وأداء التصميمات متعددة الهياكل.
عرض السفينة وثباتها
الثبات الأولي والثبات الثانوي
تلعب العارضة دوراً رئيسياً في استقرار السفينة:
- الثبات المبدئي: يزيد العرض الأوسع من الثبات المبدئي، مما يجعل السفينة أكثر مقاومة للانحراف في ظروف الهدوء.
- الثبات الثانوي: في المياه الهائجة، يمكن أن يكون العرض الأضيق مفيداً في المياه الهائجة لأنه يتطلب طاقة أقل لتصحيح مسار السفينة بعد انحرافها أو انقلابها.
التأثير على الأداء
يؤثر العرض على خصائص الأداء المختلفة:
- السرعة: يقلل العرض الأضيق من السحب، مما يسمح بسرعات أعلى، بينما تزيد العوارض العريضة من السحب الهيدروديناميكي.
- التوجيه: يمكن للسفينة ذات العارضة الضيقة أن تقوم بانعطافات أكثر حدة وتستجيب بسرعة أكبر لمدخلات التوجيه، وهو أمر مفيد لسفن السباق.
الآثار المترتبة على التصميم والتشغيل
أنواع السفن واعتباراتها
الأنواع المختلفة من السفن لها متطلبات عرض مختلفة بناءً على الاستخدام المقصود منها:
- يخوت السباقات: غالباً ما تكون هذهاليخوت ذات عوارض ضيقة لزيادة السرعة والمناورة.
- سفن الشحن: يُفضل استخدامسفن الشحن الأعرض لزيادة سعة الحمولة والثبات.
- السفن متعددة السفن: عادةً ما يكون عرضها أكبر لتوفير المزيد من الثبات والراحة للركاب.
الاعتبارات الملاحية والتشغيلية
يؤثر العرض أيضاً على الجوانب الملاحية والتشغيلية:
- الإرساء والهبوط: تتطلب المراسيوالهبوط الأوسع نطاقاً مراسي أكبر ويمكن أن تمثل تحديات في الممرات المائية الضيقة.
- سعة الحمولة والتوزيع: يسمح العرض الأعرض بتوزيع الوزن بشكل متساوٍ، مما يزيد من سعة الحمولة والثبات.
باختصار، يعد عرض السفينة بُعدًا حاسمًا يؤثر على كل جانب من جوانب تصميم السفينة واستقرارها وأدائها. من التأثير على سرعة السفينة وقدرتها على المناورة إلى تحديد ثباتها وقدرتها، فإن فهم عرض العارضة أمر ضروري لأي شخص يشارك في العمليات البحرية. من خلال موازنة عرض العارضة مع معايير التصميم الأخرى، يمكن للمهندسين المعماريين البحريين تحسين السفينة للغرض المقصود منها، مما يضمن السلامة والكفاءة والراحة على الماء.