해군 건축

해군 건축 또는 해군 공학은 해양 선박과 ^[1][2]구조물의 엔지니어링 설계 프로세스, 조선, 유지보수 및 운영에 적용되는 기계, 전기, 전자, 소프트웨어 및 안전 엔지니어링 요소를 포함하는 공학 분야입니다.해군 건축은 해양 자동차의 모든 수명 단계에서 기초 및 응용 연구, 설계, 개발, 설계 평가(분류) 및 계산을 포함한다.선박의 예비 설계, 세부 설계, 건조, 시험, 운영 및 유지보수, 진수 및 건식 도킹이 주요 관련 활동입니다.선박 설계 계산은 (변환, 재건, 현대화 또는 수리를 통해) 수정되는 선박에도 필요합니다.해군 건축은 또한 안전 규정과 손상 통제 규칙의 제정과 법적 요건 및 비법적 요건을 충족하기 위한 선박 설계의 승인과 인증을 포함한다.

주요 과목

"선박"이라는 단어는 주로 선박과 보트에 대한 모든 설명을 포함하지만,^[3] 수상 운송 수단으로 사용되거나 사용될 수 있는 비배치용 보트, 위그(WIG) 및 시플레인도 포함합니다.해군 건축의 주요 요소는 다음 절에서 ^[4]자세히 설명합니다.

하이드로스타틱스

하이드로스타틱스는 선박이 물에 잠긴 상태에서 겪게 되는 조건과 선박이 떠 있는 능력에 관한 것이다.여기에는 부력, 변위 및 트림(선박의 세로 기울기 측정) 및 안정성(바람, 바다 또는 적재 ^[5]조건에 의해 기울어진 후 선박이 직립 위치로 복구하는 능력)과 같은 기타 정수적 특성이 포함됩니다.

유체역학

• 유체역학이란 선체, 뱃머리, 선미 주변, 프로펠러 날개나 키와 같은 몸체 위 또는 추진 터널을 통과하는 물의 흐름을 말합니다.
• 선박 저항 및 물에서의 움직임에 대한 추진 우려 저항은 주로 선체 주변의 물의 흐름으로 인해 발생합니다.전력 계산은 이를 바탕으로 이루어집니다.
• 추진은 프로펠러, 추진기, 워터 제트, 돛 등을 사용하여 물을 통해 선박을 이동시키는 데 사용됩니다.엔진 유형은 주로 내연입니다.어떤 배들은 원자력이나 태양 에너지를 사용하여 전기로 움직인다.
• 선박의 움직임에는 뱃길에서의 선박의 움직임과 파도와 바람에서의 선박의 반응이 포함됩니다.
• 제어성(조작성)은 용기의 위치와 방향을 제어하고 유지하는 것을 포함합니다.

부양과 안정성

액체 표면 위에 떠 있는 물체는 움직임에서 6개의 자유도를 가지지만, 이것들은 회전 또는 변환으로 분류된다.

• 전후 변환은 서지라고 불립니다.
• 횡번역을 흔들림이라고 한다.
• 수직 변환은 히브라고 불립니다.
• 가로축에 대한 회전을 트림 또는 피치라고 합니다.
• 전후 축을 중심으로 한 회전을 힐 또는 롤이라고 합니다.
• 수직 축을 중심으로 한 회전을 요라고 합니다.

종방향 경사에 대한 종방향 안정성, 안정성은 무게 중심과 종방향 메타 중심 사이의 거리에 따라 달라집니다.즉, 배의 무게중심을 유지하는 근거는 배의 선미부 및 전방부와의 거리가 같기 때문이다.

물체는 액체 표면에 떠 있는 동안에도 그 위를 밀어 내려오는 중력의 힘에 부딪힙니다.물에 뜨지 않고 가라앉지 않기 위해 정압이라고 알려진 물체에 작용하는 반대되는 힘이 있습니다.신체에 작용하는 힘은 신체가 평형을 유지하도록 하기 위해 같은 크기와 운동선을 가져야 한다.이 균형에 대한 설명은 자유롭게 떠다니는 물체가 정지된 물 속에 있을 때, 그리고 이러한 힘이 ^[6]물체의 흔들리는 움직임을 만들어 내는 크기의 다른 조건이 존재할 때에만 나타난다.

부력은 물체의 무게와 같다. 즉, 물체의 질량은 물체에 의해 변위된 물의 질량과 같다.이것은 물 표면과 물 표면 사이에 평형을 만들기 위해 표면적에 변위된 면적을 곱한 상승력을 몸에 더한다.

대부분의 조건에서 선박의 안정성은 거친 바다에서 발생하는 어떠한 형태, 제한 또는 저항을 극복할 수 있지만, 롤 진동 균형이 히브 진동의 두 배일 때 바람직하지 않은 롤 특성을 가지므로 배가 ^[7]전복될 수 있습니다.

구조물들

구조에는 건조 재료의 선택, 선박의 전역 및 국소 강도의 구조적 분석, 구조 구성요소의 진동 및 선박의 해로 이동 중 구조적 반응이 포함된다.선박의 종류에 따라 어떤 재료를 사용할지, 어느 정도 사용할지에 따라 구조와 디자인이 달라집니다.일부 선박은 유리 강화 플라스틱으로 만들어지지만, 대부분은 강철이고 상부 ^[6]구조에는 알루미늄이 있을 수 있습니다.선박의 전체 구조는 네 모서리에 강철 도금을 지지한 직사각형 형태의 패널로 설계되었다.넓은 표면적에서 결합된 그릴리지는 선체, 갑판 및 격벽의 선체를 만들면서도 프레임을 서로 지지합니다.선박의 구조는 스스로를 지탱할 수 있을 만큼 견고하지만 선체에 부담을 주는 세로 굽힘이 극복해야 하지만 ^[6]선체는 최대한 앞뒤로 배치되도록 설계해야 한다.주요 세로 요소는 갑판, 셸 도금, 내부 바닥 모두 그릴 형태이며, 여기에 추가적인 세로 연장이 있습니다.배의 치수는 좌굴을 방지하기 위해 보강재 사이에 충분한 간격을 만들기 위한 것이다.군함들은 많은 현대 상선들이 채택한 세로형 강화 방식을 사용해 왔다.이 시스템은 SS Great Eastern과 같은 초기 상선에서 널리 사용되었지만, 나중에 더 실용적인 선체 설계에서 다른 개념의 가로 틀 구조로 바뀌었다.이 시스템은 나중에 그 인기 때문에 유조선과 같은 현대 선박에 적용되었고 그 후 이셔우드 ^[6]시스템이라고 명명되었다.Isherwood 시스템의 배치는 세로 부재로 측면과 바닥의 보강 데크로 구성되어 있으며, 프레임 및 보와 동일한 거리를 가질 수 있도록 충분히 분리되어 있습니다.이 시스템은 종횡을 지지하는 가로부재를 약 3, 4미터 간격을 두고 작동하며, 이 간격이 넓으면 격벽이 ^[6]제공하는 힘의 양을 변위시켜 필요한 이송 강도를 발생시킨다.

채비

배치에는 개념 설계, 배치 및 접근, 방화, 공간 할당, 인체공학 및 용량이 포함됩니다.

건설

시공은 사용된 재료에 따라 달라집니다.강철 또는 알루미늄을 사용하는 경우, 여기에는 구조 설계 도면 또는 모델에 따라 압연, 표시, 절단 및 굽힘 후 판과 프로필의 용접이 수반되며, 그 후 조립 및 런칭이 수반됩니다.섬유 강화 플라스틱 및 유리 강화 플라스틱과 같은 다른 재료에는 다른 접합 기술이 사용됩니다.건조 과정은 안전, 구조 강도, 유체역학, 선박 배치 등 모든 요소를 고려하면서 신중하게 고려된다.고려된 각 요소는 선재 방향뿐만 아니라 재료에 대한 새로운 옵션을 제시합니다.구조물의 강도를 고려할 때 선박 구조가 변경되는 방식으로 선박 충돌 행위를 고려한다.따라서 충돌한 선박에 적용된 재료는 탄성 특성을 가지며 충돌한 선박에 흡수된 에너지가 반대 방향으로 편향되기 때문에 두 선박 모두 더 이상의 ^[8]손상을 방지하기 위해 반발하는 과정을 거친다.

과학과 공예

전통적으로 해군 건축은 과학보다 공예에 가까웠다.선박 형상의 적합성은 선박의 반모형 또는 시제품을 보고 판단하였다.보기 흉한 모양이나 갑작스러운 변화는 결점으로 눈살을 찌푸리게 했다.여기에는 연결 장치, 갑판 배치, 심지어 고정 장치도 포함되었습니다.오늘날 사용되는 보다 정확한 용어 대신 unsignly, full, fine과 같은 주관적 서술어가 사용되었습니다.선박은 과거에도 그랬고 지금도 '예쁜' 모양을 하고 있는 것으로 묘사되고 있다.'fair'라는 용어는 전방에서 후방으로의 원활한 전환뿐만 아니라 '올바른' 형태를 의미하기도 한다.명확한 뒷받침 분석이 없는 상황에서 특정 상황에서 무엇이 옳은지를 결정하는 것은 오늘날까지 해군 건축의 예술을 포함한다.

현대식 저가 디지털 컴퓨터와 전용 소프트웨어는 실물 크기, 견인 탱크 및 계산 데이터를 상호 연관짓는 광범위한 연구와 결합되어 해군 설계자들이 해양 차량의 성능을 보다 정확하게 예측할 수 있게 되었습니다.이러한 도구는 정적 안정성(정밀 및 손상), 동적 안정성, 저항, 전원 공급, 선체 개발, 구조 분석, 그린 워터 모델링 및 슬램 분석에 사용됩니다.데이터는 RINA, Society of Naval Architects and Marine Engineers(SNAME) 등이 후원하는 국제 회의에서 정기적으로 공유됩니다.계산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics)은 무작위 바다에서 부유체의 반응을 예측하기 위해 적용되고 있습니다.

해군 설계사

해양 환경에서의 운용과 관련된 복잡성으로 인해 해군 건축은 특정 분야의 전문가인 기술적으로 숙련된 개인들 간의 협력적인 작업이며, 종종 해군 ^[9]건축가가 조정한다.또한 이러한 고유한 복잡성은 사용 가능한 분석 도구가 항공기, 자동차, 심지어 우주선을 설계하기 위한 도구보다 훨씬 덜 진화되었다는 것을 의미합니다.이는 주로 해양 차량이 작업해야 하는 환경에 대한 데이터가 부족하고 해양 구조물에 대한 파도와 바람의 상호작용이 복잡하기 때문이다.

해군 건축가는 다음을 포함한 선박, 보트, 기타 해양 선박 및 연안 구조물의 설계, 분류, 조사, 건조 및/또는 수리를 책임지는 기술자입니다.

• 상선 – 유조선, 가스선, 화물선, 벌크선, 컨테이너선
• 여객선/차량 페리, 유람선
• 군함 - 프리깃함, 구축함, 항공모함, 수륙양용함
• 잠수함 및 수중 차량
• 쇄빙선
• 고속정 – 호버크래프트, 멀티홀 선박, 수중익선
• 작업보트 – 바지선, 어선, 예인선, 예인선, 조종선, 구조선
• 요트, 파워보트, 기타 레저용 수상 보트
• 해상 플랫폼 및 해저 개발

이러한 선박 중 일부는 인류가 생산한 가장 크고(슈퍼탱커 등), 가장 복잡하고(항공모함 등), 고가의 가동 구조물 중 하나이다.그것들은 전형적으로 세계의 원자재와 제품을 수송하는 가장 효율적인 방법입니다.이 규모의 현대 엔지니어링은 기본적으로 각 분야와 분야의 전문가가 수행하는 팀 활동입니다.해군 건축가들은 이러한 활동을 통합합니다.이 까다로운 리더십 역할은 관리 자질과 다양한 설계 제약 조건의 종종 상충되는 요구를 한데 모아 목적에 ^[10]맞는 제품을 생산할 수 있는 능력을 필요로 합니다.

이러한 리더십 역할 외에도, 해군 건축가는 안전하고 경제적이며 환경적으로 건전하며 항해에 적합한 설계가 생산되도록 보장하는 전문가 기능도 가지고 있습니다.이러한 모든 작업을 수행하기 위해서는 해군 건축가가 엔지니어링의 많은 분야를 이해하고 첨단 기술 분야의 최전선에 있어야 합니다.그 혹은 그녀는 과학자, 변호사, 회계사, 그리고 다양한 종류의 사업가들이 제공하는 서비스를 효과적으로 이용할 수 있어야 한다.

해군 건축가는 일반적으로 조선소, 선박 소유자, 설계 회사 및 컨설팅 회사, 장비 제조업체, 분류 협회, 규제 기관(해군법), 해군 및 정부에서 근무합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

추가 정보

• Ferreiro, Larrie D. (2007). Ships and Science: The Birth of Naval Architecture in the Scientific Revolution, 1600–1800. MIT Press. ISBN 978-0-262-06259-6.
• 파슈, H. 해군 용어사전, 킬에서 트럭까지.런던: G. Philip & Son, 1908년.