Od začetka ladjedelništva so se ljudje zelo potrudili in poskušali ustvariti ladje, ki ne potonejo. Toda razvoj znanosti in poznavanje zakonov fizike je omogočil gradnjo tako jeklenih kot celo armiranobetonskih ladij.
Ladje iz armiranega betona so bile zgrajene v Severni Ameriki v prvi polovici 20. stoletja, ko je med obema svetovnima vojnama primanjkovalo jekla.
Zakoni fizike ladji pomagajo, da ne potone
Vzgon plovila določa zakon Arhimeda: tekočina potisne telo s silo, ki je enaka teži tekočine v volumnu telesa telesa, ki je vanj potopljeno. Glavni trik pri tem je prostornina - večja je prostornina ladje, debelejše so lahko njene kovinske stranice in več dodatnega tovora, ki ga lahko prevzame na krov, medtem ko ostane na vodi. To je zato, ker je glavni notranji volumen ladje napolnjen z zrakom, ki je 825-krat lažji od vode. Zaradi zraka je ladja plovna.
Po istem principu lahko podmornice potopimo in vzpnemo - ko jih potopimo, se balastne cisterne napolnijo z vodo, čoln izgubi plovnost in potopi. Pri vzponu - oskrbujejo se z zrakom pod pritiskom, izpodrivajo vodo. Po istem principu v kopeli plava kovinska posoda - v njej je zrak, ki zaseda večino celotnega bazena. Če je notranji volumen bazena napolnjen s kamni ali kovino, se bo utopila, ker bo njegova teža postala prevelika.
Inženirske rešitve - stabilnost ladij
Na plovnosti ladje, njeni sposobnosti, da se upira silam vetra in valov, principu vzvoda. Če se kotlina, ki mirno plava v kadi, spusti v reko, bo kmalu potegnila vodo in utonila, saj jo bo veter nagibal in preplaval valovi.
Nekaj podobnega se lahko zgodi tudi ladji, če ima malo stabilnosti. V zgodovini so bili primeri, ko je sto potnikov, zbranih na eni strani, povzročilo, da je ladja zavila in potopila. Mnogo ladij je med nevihtami umrlo zaradi dejstva, da jih je veter in valovi prevrnil.
Stabilnost ladje je njena sposobnost ohranjanja stabilnega položaja v vodi. Odvisno je od mesta, kjer je težišče plovila. Čim bližje je površini, lažje je obrniti ladjo in manj stabilnosti.
Zato imajo sodobne ladje najtežje enote - pogonske motorje, generatorje, rezervoarje z vodo in rezerve goriva, ki se nahajajo v spodnjem delu. Tam so tudi skladišča za tovor. Mornarji vedo, da se na polnem naloženem plovilu čutiti veliko manj kot na praznem.
Za izravnavo težišča čim nižje, oblikovalci posebej obtežijo kobilico s svinčenimi blazinicami. Na športnih igriščih je utežena kobilica običajno nameščena ločeno pod ladjo na gredah in se imenuje oddaljena.
Oblika strani močno vpliva tudi na stabilnost - plovila s polkrožnim dnom imajo najmanjše, športne trimarane z dvema zunanjima trupoma na vsaki strani.Dejansko prisotnost dodatnih opore v zgornjem delu strani pomaga ohraniti stabilnost in preprečuje, da bi se plovilo nagibalo. To je bilo znano v antiki in je bilo pritrjeno vzdolž zgornjega dela strani čolnskih snopov suhih trstičkov. In sodobni turisti v ta namen uporabljajo napihljive balone, ki jih privežejo ob straneh kajakov.
Obvezna pravila pomorščaka
Da se izognemo premikanju težišča, se pri nalaganju sodobnih ladij uporabljajo računalniški programi, ki pomagajo izračunati, kam in koliko tovora je mogoče postaviti, da se ohrani plovnost ladje. Za pravilno postavitev tovora je odgovoren višji pomočnik kapetana. Ureja nakladanje in po izračunih so najtežja bremena postavljena v držala, lažja pa na krovu. Tovor na ladji je zagotovo "najden", torej je privezan. To je potrebno, da se med nevihto ne prevrne po zaporih in ne spremeni težišča plovila.
Celoten trup ladje je razdeljen na zapečatene prostore. V normalnem stanju so predelne stene med predelki odprte. Ko ladja prejme luknjo, je predel, kjer se nahaja, blokiran s hermetičnimi predelnimi stenami, tako da voda ne more zapolniti celotnega trupa.
Med nevihto je nevarno, da ladja "zaostaja za valom", torej bočno. Preveč je verjetno, da bo močan val ladjo obrnil. Nevaren je tudi val v krmi. Zato pogosto oceanska plovila med močnimi nevihtami začnejo premikati nos proti valovom, tako da zapustijo predviden potek - to je najvarnejši način, da ladja preživi vreme. In šele po koncu nevihte se vrnejo na želeni potek.
Vzgon in stabilnost plovila sta njegovi glavni lastnosti, ki zagotavljata varnost. Zato so pravila, ki pomagajo ohraniti, obvezna. In oblikovalske rešitve, ki prispevajo k njihovemu izboljšanju, so vedno dobrodošle.