Od početka brodogradnje ljudi su uložili puno napora, pokušavajući stvoriti brodove koji ne potonu. Ali razvoj znanosti i poznavanje zakona fizike omogućio je izgradnju brodova od čelika, ali i armiranog betona.
Brodovi od armiranog betona izgrađeni su u Sjevernoj Americi u prvoj polovici 20. stoljeća, kada je tijekom dva svjetska rata osjetio manjak čelika.
Zakoni fizike pomažu brodu da ne potone
Uzgon plovila određuje Arhimedov zakon: tekućina gura tijelo silom jednakom masi tekućine u volumenu dijela tijela uronjenog u njega. Glavni trik ovdje je volumen - što je veća zapremina broda, veće su mu metalne stranice i više dodatnog tereta može se uzeti na brod, dok ostaje na brodu. To je zato što je glavni unutarnji volumen broda ispunjen zrakom, koji je 825 puta lakši od vode. Upravo zrak čini brod plovnim.
Podmornice se mogu uranjati i penjati po istom principu - kad su uronjeni, balastni spremnici napunjeni su vodom, čamac gubi plovnost i potopljen je. Pri usponu - opskrbljuju se zrakom pod pritiskom, istiskujući vodu. Prema istom principu, metalni umivaonik lebdi u kadi - unutra je zrak, koji zauzima većinu cijelog bazena. Ako je unutarnji volumen umivaonika ispunjen kamenjem ili metalom, potonut će, jer će njegova težina postati prevelika.
Tehnička rješenja - stabilnost broda
Na plovnosti broda, njegovoj sposobnosti da se odupire silama vjetra i valova, principu utjecaja. Ako se bazen, koji mirno pliva u kadi, ubaci u rijeku, uskoro će izvući vodu i utopit će se, jer će ga naginjati vjetar i zalijevati valovima.
Nešto slično se može dogoditi i brodu ako ima malu stabilnost. U povijesti je bilo slučajeva da su stotine putnika okupljene s jedne strane uzrokovale da se brod prevrne i poplavi. Mnogi su brodovi umrli za vrijeme oluje zbog činjenice da su ih pregazili vjetar i valovi.
Stabilnost broda je njegova sposobnost da održi stabilan položaj u vodi. Ovisi o mjestu gdje se nalazi težište posude. Što se bliži površini, to je lakši okret broda i manja stabilnost.
Zato suvremeni brodovi imaju najteže jedinice - pogonske motore, generatore, spremnike s rezervom vode i goriva smještene u donjem dijelu. Tamo se nalaze i skladišta tereta. Mornari znaju da se na potpuno nabijenom plovilu pipanje osjeća mnogo manje nego na prazno.
Kako bi središte gravitacije bilo što niže, dizajneri kobilu posebno opterećuju kobilice. Na sportskim terenima, ponderirana kobilica obično se pričvršćuje odvojeno na grede ispod posude i naziva se daljinska.
Na stabilnost uvelike utječe i oblik bočne strane - posude s polukružnim dnom imaju najmanje, sportski trimarani koji imaju dva vanbrodska nosača trupa na stranama.Doista, prisutnost dodatnih potpora u gornjem dijelu stranice pomaže u održavanju stabilnosti, sprječavajući naginjanje plovila. To je bilo poznato u antici i bio je pričvršćen uz gornji dio bočne snopove suhih trske. I moderni turisti u tu svrhu koriste balone na napuhavanje, vezujući ih uz bok kajaka.
Obvezna pravila pomoraca
Da bi se izbjeglo pomicanje težišta, prilikom utovara modernih brodova koriste se računalni programi koji pomažu u izračunavanju gdje se i koliko tereta može smjestiti radi očuvanja plovidbenosti broda. Za ispravno postavljanje tereta odgovoran je stariji pomoćnik kapetana. On zapovijeda utovarom i, prema proračunima, najteža opterećenja su smještena u trupe, a lakša na palubu. Teret na brodu zasigurno je "pronađen", odnosno, vezan. To je potrebno tako da se za vrijeme oluje ne prevrne na olukama i ne promijeni težište plovila.
Čitav trup broda podijeljen je u nepropusne odjeljke. U normalnom stanju, pregrade između odjeljaka su otvorene. Kad brod primi rupu, pretinac u kojem se nalazi blokiran je hermetičkim pregradama tako da voda ne može napuniti cijeli trup.
Opasno je tijekom oluje razmjestiti brod "zaostajanje za valom", odnosno bočno. Prevelika je vjerojatnost da će snažni val preokrenuti brod. Val u krmi je također opasan. Stoga često oceanska plovila tijekom jakih oluja počinju kretati nosovima prema valovima, ostavljajući predviđeni tečaj - to je najsigurniji način da brod preživi vremenske prilike. I tek nakon završetka oluje vraćaju se željenom putu.
Uzgoj i stabilnost plovila su njegove glavne osobine koje osiguravaju sigurnost. Stoga su pravila koja pomažu da ih sačuvamo obvezna. I dizajnerska rješenja koja doprinose njihovom poboljšanju uvijek su dobrodošla.