航母的外观是明显的上宽下窄,头重脚轻,给人一种不稳定的感觉。但航母的上方主要是餐厅等密度小且体积大的舱室,下方才是动力系统等密度大且体积小的设施。
航母的特殊布局决定了舰体的重心低于浮心。而航母防侧翻的秘诀在于:当航母左右摇摆时,其重心和浮心始终能形成动态的纠正力矩。
浮心 是航母排水体积的形心,因航母的体积大且船体宽,形成的浮力足以抵消重力。
重心 是航母重力分布的中心点,因重装备分布的原因,航母的重心位于吃水线以下。
稳心 是浮心横向移动时的曲率中心,近似圆弧的圆心,可以理解为航母的稳定中心。
对于大型水面舰艇来说,当重心低且稳心高时,船体就能获得较好的稳定性。
当航母左右摇摆时,浮心会随之平移至重心的外侧,形成纠正力矩或复原力矩,使船体重新恢复到平衡状态。
如果从稳心的角度理解,就是当航母左右摇摆时,稳心会左右拉扯浮心归位,使航母的重心和浮心回到倾斜前的垂直线上。这么一来,航母就不会发生侧翻了。