سیستم تعلیق ضد تکان امواج دریا برای قایق و کشتی

اختراع سیستم تعلیق ضد تکان امواج دریا برای قایق و کشتی

در این یاداشت بطور کوتاه و خلاصه به "بررسی سیستم تعلیق ضد تکان امواج دریا برای قایق و کشتی" از سری اختراعات منتشر شده من میپردازیم.

---

 

 لازم به اشاره میدانم, یاداشت زیر تنها مختصری از بخش "مقدمه مقاله اصلی" است, لذا در صورت علاقمندی می توانید توضیحات فنی جامع و کامل این اختراع را به تفصیل در بخش زبان فارسی وب سایت "سیاره علوم" www.sciencesplanet.com مطالعه و همچنین ویدیوی خلاصه فیلم این اختراع را مشاهده فرمائید. ضمن احترام, این یاداشت بعنوان بخشی از مقاله اختراعات من تحت قانون "مالکیت معنوی" بوده و صرفا جهت اطلاع رسانی عموم است لذا هر گونه کپی برداری و استفاده غیر مجاز از توضیحات, تصاویر تخصصی و ایده های بازگو شده در این یاداشت ممنوع می باشد.

ایده اولیه این سیستم در سال 2004 و زمانی که برای برپایی نمایشگاه نقاشی در دبی بودم شکل گرفت. در آن زمان من یک مدل خودروی برقی (اسباب بازی) با سیستم تعلیق بسیار پیچیده خریده بودم. حرکت نرم و شناور کمک های تعلیق این خودرو عملکرد کامل 180 درجه ای در تمام محورهای افقی و عمودی داشت و این مهندسی پیچیده و بی نظیر در مقیاس یک اسباب بازی واقعا من را شگفت زده کرده بود. عملکرد تعلیق بی نقص آن اسباب بازی باعث شد که ایده اولیه استفاده از سیستمی مشابه آن بر روی تکانه امواج آب در ذهن من شکل گیرد و پس از ده سال یعنی در سال 2014 من این ایده را برای اولین بار بصورت تئوری طراحی و در پنجمین فیلم علمی تخیلی ام "Mission 411" با اسپانسرینگ شرکت دآیمز اینترتیمنت در هالیوود آمریکا اجرا کرده و به نمایش گذاشتم. سالها بعد متوجه شدم که کشتی ضد تکانی که در این فیلم خلق کرده بودم فاکتورهای ثبت شدن بعنوان یک اختراع و نوآوری واقعی در صنایع دریایی را در آن زمان داشته بود, از اینرو این مقاله را به باز شرح طراحی قدیمی ام برای آن سیستم (بدون بازبینی جدید) اختصاص میدهم.

در ترددهای دریایی هر چه وسیله حمل نقل ابعاد کوچکتری داشته باشد تاثیر پذیری بیشتری نسبت به تکانه ناشی از بالا و پایین رفتن امواج خواهد داشت چرا که مطابق قوانین فیزیک, هر چه پارامترهای ابعادی در سطح دو جسم به هم نزدیکتر باشد همراهی و تاثیر پذیری جرم دو جسم در حرکت فیزیک لرزشی و ارتعاشی بیشتر می شود و هر چه سطح دو جسم دارای ابعاد متفاوت تری باشد این اثر معکوس بوده و تاثیر پذیری دو جسم در مواجه با حرکت های لرزشی به تناسب ابعاد و جرم متغیر خواهد بود. در عین حال این موضوع رابطه مستقیمی با چگالی جسم نیز دارد چرا که اگر چگالی جسم از چگالی آب کمتر باشد شدت تکانه بیشتر میشود و چنانچه چگالی جسم برابر با آب باشد جرم غوطه ور شده و تاثیر کمتری از تکانه امواج می گیرد. بعنوان مثال اگر سطح بیرونی یک موج کوچک (محیط دارای نوسان فیزیکی) در دریا یک متر مربع و سطح جرمی که بر روی آن قرار گرفته نیز مشابه و دارای چگالی کمتری از جرم آب باشد, آنگاه با مفروض گرفتن دمای استاندارد و فشار یک آتمسفر, تاثیر تکانه سطح موج بر سطح جسم بصورت ضریب واکنشی کامل محاسبه میشود بدین معنی که به هر میزان که موج بالا و یا پایین برود به همان میزان جسم نیز موج را همراهی می کند.

حال اگر سطح بیرونی موج یک متر مربع و سطح جسم 10 متر مربع بهمراه چگالی کمتری نسبت به جرم آب باشد به دلیل عدم هم پوشانی فیزیکی سطح جسم توسط سطح موج, فقط بخشی از سطح جسم از تکانه موج تاثیر پذیری می گیرد. چنانچه سطح جسم به 100 متر مربع برسد و چگالی برابری نیز با آب داشته باشد آنگاه تقریبا تاثیر پذیری جسم از موج به کمترین میزان می رسد و این همان دلیل سکون و ثابت بودن کشتی ها و نفت کش ها با مواجه با امواج کوچک و متوسط است. امواج به اشکال مختلفی بوجود می آیند و شدت و ارتفاع آنها بستگی به عوامل مختلفی نظیر شدت وزش باد, عمق بستر آب, دمای متغیر آب توسط هسته ماگما در کف دریا, و حرکات ناگهانی در بستر دریا دارد که در هر یک از این حالتها امواج با نوسانات فیزیکی متفاوتی تولید شده و باعث تکانه های خفیف تا شدید با دامنه و دوره تناوب مختلف می شود.

بطور یقین حرکت های نوسانی بالا و پایین رفتن یک قایق و یا کشتی دریایی در مدت زمان زیاد و بصورت متناوب هرگز خوشایند نبوده و برای کسانی که به قرارگیری در حالت شناور و غوطه ور بودن بر روی آب عادت ندارند مشکلاتی از قبیل بروز حالت تهوع, سر درد و درد در ستون فقرات و گردن بوجود می آورد. با توجه به سکونتم در یک شهر ساحلی و استفاده مکرر از وسیله های حمل و نقل دریایی, مجموعه این چالش ها باعث گشت که من ایده استفاده از سیستم تعلیق برای قایق و اتوبوس های دریایی را در آن سالها خلق کنم.

 یکی از فواید استفاده از سیستم تعلیق جک های هآیدرولیک, عدم پیروی از طراحی کلیشه ای و متداول در ساخت قایق و یا اتوبوس دریایی است. استقرار کابین مسافران بر روی پایه اهرم جک های هآیدرولیکی تعلیق باعث عدم محدودیت و وابستگی در پیروی از سازه های آیرودآینامیکی جهت کابین می شود. بعبارتی با مجزا کردن کابین سرنشینان و تشت می توان به آزادی کاملی در طراحی نوآورانه و خلاق جهت ساخت متمایز کابین سرنشینان دست یافت و با خلق اشکال گوناگون هندسی بر تنوع و زیبایی یک قایق افزود.

بمثابه سایر اختراعات, این اختراع نیز قابلیت توسعه و ظرفیت بهینه سازی بیشتر را داشته و با تجاری سازی آن می توان به تجربه متفاوت, ایمن و راحتی در سفرهای دریایی دست یابیم.

منبع: مقالات و پژوهش های علمی منتشر شده علی پوراحمد بر روی وب سایت "سیاره علوم"