GEMİ MANEVRA ETMENLERİ

 (Pervaneli gemiler için)

1.  PERVANELİ GEMİYE YOL KAZANDIRMAK

Gemi manevrası; intikal seyri dışında, bir gemiye kendi makinesi, dümeni ve yardımcı imkânları kullanılarak su üzerinde hareket ettirilip bir işlemin yaptırılmasıdır. Bu işlem gemiye omurga yönünde ileri veya geri yol kazandırılma, döndürme ve durdurma işlemlerinin koordineli birleşimi ile gerçekleşir.

1.1.            Doğrudan Kumanda Edilebilen Etmenler

Gemi manevrası bazı etmenler tarafından etkilenir. Bunları genel olarak üç grupta toplayabiliriz;

·         Doğrudan kumanda edilebilen etmenler,

·         Dolaylı kumanda eden edilebilen etmenler,

·         Kumanda edilemeyen etmenler.

Makineyi ileri yolda çalıştırdığımızda geminin ilerleyeceğini, dümeni döndürdüğümüzde döneceğini biliriz ve bunlara doğrudan kumanda ederiz. İşte makine, pervane, dümen, makine, baş ve kıç iterler, demir, halat, ırgat, vinç, römorkör gibi manevrada kullandığımız etmenlere doğrudan kumanda edilebilen etmenler denir.

Aşağıda bu etmenlerin gemi üzerindeki etkilerinden bahsedilmektedir. Ancak bilinmesi gereken önemli bir husus her geminin karakterinin farklı olduğudur. Karakter farklılığı dümene bastığında gemiyi döndürüp döndürmesi değil komut verdiğine ne süratle cevap vereceği ile ilgilidir. Bu neden ile kaptanlar doğrudan kumanda edilebilen etmenleri ne kadar iyi bilirlerse bilsinler yeni gittikleri gemi için önce acemidirler. İlk olarak gemilerinin karakterini bir önceki kaptanlarından öğrenir sonra gereken ilgi ve çalışmayı yaparak o gemi üzerinde beceri kazanırlar.

1.2.            Gemiye Yol Kazandıran Sistemler

Yol kazandırmak, duran veya kontrolsüz sürüklenen bir gemiye omurga istikametinde ileri veya geri yönde kontrollü bir hareket kazandırmaktır. Gemiye yol kazandıran sistemler;

·         Kol kuvveti ile çalışan kürek,

·         Rüzgâr kuvveti ile çalışan yelken,

·         Isı veya kinetik enerji ile çalışan makinedir.

Kitabın konusu itibarı ile biz sadece makineli gemileri ele alacağız.

1.2.1.Gemi Makineleri

Gemi makinelerinde, hidrokarbon yakıtların yakılması veya nükleer enerji ile elde edilen ısı veya kinetik enerji kullanılır. Elde edilen enerji ile makine şaftının döndürülmesi sağlanır. Makine şaftının dönüşü bir hava pervanesi (Hovercraft) veya su pervanesine iletilerek geminin ilerlenesi sağlanır. Su pervanesi bir tüp içerisinde (su jetli) veya açıkta (klasik) dönen tipli olabilir.

Genel olarak gemilerde aşağıda belirtilen makine tipleri kullanılır.€

·         Pistonlu gemiler

Bir silindir içindeki pistonun bir itici güçle itilerek piston kolunun makine şaftı döndürmesi sağlanır. Makine şaftının dönüşü de pervaneye iletilerek geminin suda ilerlemesi sağlanır.

o   Buhar pistonlu makineler,

Silindir içindeki pistonun bir kazandan elde edilen yüksek basınçlı buhar ile hareket ettirilmesiyle makine şaftının dönmesi sağlanır.

o   Hidrokarbon yakıt pistonlu makineler,

Silindir içerisinde yakılan hidrokarbon yakıtlardan açığa çıkan basınçlı gazların pistonları hareket ettirmesi ile makine şaftının dönmesi sağlanır. Dizel makinelerde yanma odasında motorin, benzinli makinelerde benzin yakılır. Benzinli makineler teknik yetersizlikleri nedeni ile deniz araçlarında kullanılmaz.

·         Türbinli makineler

Bir türbinin bir itici güçle çevrilerek makine şaftının döndürülmesi sağlanır.

o   Buhar türbin makineler,

Hidrokarbon yakıtların yakılması veya nükleer enerji ile elde edilen yüksek basınçlı buhar yardımı ile çevrilen bir türbin aracılığı ile makine şaftının dönmesi sağlanır.

o   Gaz türbin makineler,

Bir yanma odasında yakılan hidrokarbon yakıttan açığa çıkan basınçlı gazlar ile çevrilen bir türbin aracılığı ile makine şaftının dönmesi sağlanır.

·         Elektrikli makineler,

Bir pistonlu veya türbinli makine ile çevrilen jeneratörden elde edilen elektrik enerjisi ile çevrilen elektrik motoru yardımı ile şaftın dönmesi sağlanır.

Bugün için gemilerde yaygın kullanılan makine tipi dizel makinelerdir. Ekonomik ve kullanışlı olması bakımından da yüksek deplasmanlı gemilerde alçak ve orta devirli, yat, balıkçı gibi küçük deplasmanlı gemilerde ise yüksek devirli dizel makineler kullanılmaktadır.€

1.2.2.Manevrayı Etkileyen Makine Teknik Özellikleri

Makinelerin teknik farklılıkları manevrayı etkileyen önemli unsurlardandır. Manevrayı etkileyen bu teknik farklılıklar genel olarak;

·         İlk hareket sistemi:

Dizel makineleri çalıştırabilmek için önce makine şaftının çevrilmesine ihtiyaç vardır. Bunlar makinenin büyüklüğüne göre kol gücü, elektrikli marş motoru veya havalı sistemlerdir. Diğer tip makinelerde ise ilk hareket sistemine ihtiyaç yoktur.

·         Tersinebilirlik

Tersinebilirlik, makine şaftının iki yöne de dönebilme yeteneğidir. Tersinebilir makinelere sahip gemilerde aynı makine, hem ileri yol hem de tornistan için kullanılabilir. Pistonlu ve elektrikli makineler tersinebilir makineler olmasına karşılık türbin makineler tersinebilir makineler değildir. Bu neden ile türbin makineli gemilerde tornistan için ayrı bir türbinli makine bulundurulur veya kanat açıları değiştirilebilir pervaneler kullanılır.

·         Doğrudan bağlanabilirlik

Alçak ve orta devirli dizel makinelerde makine şaftı doğrudan pervaneye bağlanır. Bu neden ile ileri yolda çalışan makineyi tornistana almak için makine önce durdurulur, şaft dönüş yönü değiştirilir ve tekrar çalıştırılarak tornistana geçilir. Yüksek devirli dizel makinelerde ise makine pervaneye bir şanzıman aracılığı ile pervaneye bağlandığından ileride çalışan makineyi durdurmadan tornistana alma imkânı olur.

·         Makineye köprüüstünden kumanda edilebilmesi

Şanzımanlı makinelerde tornistana geçmek için makine durdurulmadığından doğrudan köprüüstünden kumanda edilebilir. Ancak alçak devirli dizellerde makine kumanda mecburen makine dairesinden olduğundan makine kumandası önce makine telgrafı aracılığı ile makine dairesine aktarılır, sonra komut yerine getirilir.

·         Devrin artırılabilmesi

Dizel bir makinede makineye verilen komutla hemen hız artırılıp azaltılabilir. Ancak türbinli makinelerde bu intikal süresi biraz daha uzundur.

·         Düşük devir kullanabilme imkânı

Yüksek hızlı dizel ve türbinli makinelerde hız istendiği kadar azaltılabilir. Ancak alçak ve orta devirli makinelerde makine devri tam yol, yarım yol, ağır yol, pek ağır yol kademelerine göre belirlenmiştir. Belirlenen bu devir sayılarının arasında bir yol vermek veya devir sayısını tam yol devrinin 1/3 ünden daha aşağılara indirme imkânı yoktur.

1.3.            Pervane

Makine şaftının dönüşü gemiye yol kazandıracak nihai noktaya ulaştırılır. Hava yastığı üzerinde yükselerek ilerleyen Hovercraft gibi özel yapım tekneler hariç gemiye yol kazandırmada son nokta geminin su içindeki pervanesidir. Makineden elde edilen dönüş bir devir düşürücü dişli donanımdan geçirilerek şaft ile pervaneye iletilir. Su içindeki geminin pervanesinin dönüşü ile de gemiye ileri veya geri (tornistan) yol kazandırılır.

Geminin dönen pervanesi, vantilatör pervanesinin havayı bir taraftan alıp diğer taraftan süratle atması gibi geminin altından suyu çekerek geriye doğru atar. Pervanenin çektiği suyun yerini geminin kendisi ve çevre sular doldurur. Aynı zamanda geminin kıç tarafında pervanenin sürat ile attığı sudan dolayı bir yüksek basınç oluşur. Bu da iten bir güç olarak gemiyi ileri götürür.

Bir geminin sürati pervanenin attığı su miktarına bağlıdır. Pervanenin attığı su miktarı da pervanenin kanat büyüklüğüne ve devir süratine bağlıdır. Pervanenin büyüklüğü ve devir sürati makinenin büyüklüğüne, makinenin büyüklüğü de geminin büyüklüğüne bağlıdır.  Sonuçta hepsi birbirine bağlı olup tespiti mühendislik hesabıdır. Ancak nihai olarak makinenin gemiye yüksek sürat kazandırması da makinenin gücüne ve devir süratine bağlıdır diyebiliriz.€

Pervaneler sabit kanatlı ve hareketli kanatlı olmak üzere ikiye ayrılır. Hareketli kanatlı pervanelerde pervane kanat açıları değiştirilebilir. Dolayısı ile hareketli kanatlara sahip pervanelerin kanat açıları değiştirilerek geminin sürati de değiştirilebilir. Bu tip pervaneli gemilerde şaft devir sürati sabit olduğundan, kolay değiştirilemeyen ve tersinemeyen makinelerde kullanılırlar.

Sabit kanatlı pervanelerde ise şaft devir sürati değiştirilerek geminin sürati değiştirilir.

2.  PERVANELİ GEMİYİ DÖNDÜRMEK

2.1.            Gemiyi döndüren sistemler

Bir gemiyi su üzerinde döndürmek için belirli bir güç gerekir. Bu güç kaynağının yerine ve çalışma şekline göre farklı döndürme sistem ve yöntemleri ortaya çıkar.

·         Pervanenin önüne bir yönlendirici plaka koymak

·         Pervanenin yönünü değiştirmek

·         Kemere istikametinde[1] çalışacak pervane koyma

·         Pervanenin padıl kuvvetinden yararlanmak

·         Çift pervanede kontur manevra

·         Harici yardımcı unsurlardan yararlanmak

2.1.1.Yönlendirici plaka sistemi

Makinesi bulunduğu yere sabit olan gemilerde döndürme için genelde pervanenin önüne yönlendirici bir plaka koyma yöntemi kullanılır. İlerleyen gemide dümen yelpazesi bir tarafa basılınca yelpaze üzerinde oraya çarpan su basıncına bağlı olarak döndürücü ve durdurucu kuvvetler oluşur. Gemi bu döndürücü kuvvet yardımı ile döndürülür.

İşin esası ilerleyen gemiden ziyade gemi ile su arasında sürat farkının olmasıdır. Bunun anlamı akıntı içerisindeki bir gemi demirli olsa bile dümen yardımı ile belirli bir miktar döndürülebilir.

Gemiyi döndüren moment döndürücü kuvvet ile moment kolunun çarpımı kadardır. Moment kolu dümen mili ile ağırlık merkezi arasındaki mesafe kadardır. Moment kolu büyüdükçe dümen daha hassaslaşır.

Dümen açısı “0” dan itibaren arttıkça döndürücü ve durdurucu kuvvetler de artar.

Ancak “40” dereceden itibaren döndürücü kuvvet azalmaya başlarken durdurucu kuvvet bir başka deyişle tarayıcı kuvvet artmaya devam eder. Bu neden ile dümenler en fazla 40 derece basılacak şeklide yapılır. Uygulayıcı tarafından da tarayıcı kuvvet (durdurucu kuvvet) arttığından dümen en fazla 35 derece basılır.€

Seyir halindeki bir geminin dümenine basıldığında dümen yelpazesi üzerinde oluşan kuvvetler;€

·         İlerleyen geminin başını dümenin basıldığı tarafa döndürür,

·         Geminin kıçını dümenin basıldığı tarafın tersine savurur,

·         Dümenin basıldığı tarafın tersine bordasal dışa kayma yapar,

·         Dönüş süratine bağlı olarak merkezkaç kuvveti ile dümenin basıldığı tarafın tersine gemiyi bayıltır,

·         Gemiyi yavaşlatır,

Gemi ileri yolda geminin başı, tornistanda da geminin kıçı dümenin basıldığı tarafa döner. Örnek olarak geminin dümeninin iskele alabandaya bastık ve ileri yol verdik. Baş iskeleye döner, kıç sancağa savrulur. Dümen aynı durumda tornistan verdik, kıç iskeleye döner, baş sancağa savrulur.€

2.1.2.Baş ve Kıç İterler

Su seviyesinin altında geminin baş veya kıç tarafına omurgaya dik olarak konan bir boru içerisindeki pervanelerin sancaktan suyu çekerek iskeleye atması ile geminin başı sancağa, iskeleden suyu çekerek sancağa atması ile geminin başı iskeleye çevrilebilir. Bunlara iter denir. Baş taraftakine baş iter (Bow truster), kıç taraftakine kıç iter (Stern truster) denir.

Dönüş sırasında gemi üzerinde üç ana etki oluşur.

·         Başta yön değiştirme,

·         Kıçta savrulma,

·         Bordasal kayma

Başiterlerin gemi üzerinde oluşturduğu ana etkiler, dümen yelpazesinin oluşturduklarına benzemektedir. Ancak,

·         Başiter kullanılarak yön değiştirildiğinde savrulma noktasının yeri kıça yakın bir yerde bulunduğundan baş kıça nazaran daha çok savrulur,

·         Bordasal kayma dümen yelpazesi ile dönüldüğü zaman olduğu gibi dışa değil, dönülen taraf olan içe doğrudur.

 

İleri yol alırken yalnız dümen yelpazesiyle sancağa döndürülen bir gemide, baş az, kıç çok savrulur ve bordasal kayma, dönme yönünün karşıt tarafı olan iskeleye yani dışa doğrudur.

Oysa ileri yol alırken yalnız başiterle sancağa döndürülen bir gemide, baş çok, kıç az savrulurken, bordasal kayma, dönme yönü tarafı olan sancağa yani içe doğrudur,

Buna göre, bir gemide dümen yelpazesi ile başiter birlikte aynı yöne, örneğin sancağa basılırsa başın sancağa, kıçın iskeleye doğru olan savrulmaları birbirlerine ekleyerek artar. Bordasal etkiler ise bu durumda, birbirlerine karşıt olduğundan bardasal kayma ya hiç o ya da kuvvetlerden herhangi birisi daha büyükse biraz onun yönüne doğru olur.

Baş iterin, dümen yelpazelerine göre avantaj ve dezavantajları vardır. Avantajları;

·         Dümendeki gibi düşük hızda etkinlik kaybetmez,

·         Dümendeki gibi tornistanda döndürme etkinliği kaybolmaz,

·         Dümendeki gibi gemiye yol kazandırarak döndürme yapmaz,

·         Dümendeki gibi dönüş sırasında hız azalmasına sebep olmazlar,

·         Gemiyi daha küçük alanda döndürür.

Dezavantajı ise; gemi üzerindeki ileri sürat arttıkça bu sistemin etkinliği azalmasıdır.

2.1.3.Padıl Kuvveti

Pervaneler dönüşleri sırasında omurga istikametinde bir kuvvet doğurmakla birlikte aynı zamanda kanat biçimlerinden dolayı kemere istikametinde de bir kuvvet doğururlar. Bu kemere yönündeki kuvvetler, pervane kanatlarında karşılıklı ters yönde olduğundan birbirini sıfırlamakta, sonuçta gemi üzerinde sadece itici güç kalmaktadır. Ancak burada ihmal edilen bir husus, pervane kanatlarında oluşan kemere yönündeki kuvvetler karşılıklı olarak tam anlamı ile eşit değildir. Kanatlar suyu düşük basınçtan, yüksek basınca doğru süpürdüğünde oluşan kemeresel kuvvet, yüksek basınçtan düşük basınca süpürdüğünde oluşan kemeresel kuvvetten daha büyük olmaktadır. Bunun sonucunda pervanenin dönüş yönünde oluşan kemeresel kuvvet, diğer taraftan daha büyük olur ve geminin kıç tarafı pervanenin dönüş yönüne doğru çekilir. Buna pervanenin padıl etkisi denir.

Bu kemeresel kuvvet, geminin ilk hareketinde en yüksek değerde olup, geminin yol kazanması ile aza iner. Daha sonradan dizayn, trime ve sürate bağlı olarak yön ve kuvvet değiştirir. Bu değişim genelde aşağıdaki tabloya göre gerçekleşir.€

Pervaneler geminin yapısına ve makinesine göre büyük veya küçük, az veya çok kanatlı olarak yapılırlar. Genel olarak pervaneliler sabit kanatlı olmakla birlikte bazıları değişken adımlı olarak yapılır. Değişken adımlı pervaneler genelde türbinli makineler gibi devrin sabit tutulması istenen veya tersinemeyen makinelerin bulunduğu gemilerde kullanılır. Değişken adımlı bu pervaneler “pitch” kontrollüdür.€ Kanat açıları değiştirilerek makine devri ve devir yönü değiştirilmeden geminin sürati değiştirilebilir ve hatta gemi ileri yoldan tornistana çekilebilir.€

Pervaneler için bir de sağa devirli veya sola devirli ifadeleri geçer. Bir gemi ileriye giderken pervanesine kıçtan bakıldığında pervane saat yelkovanı istikametinde dönüyorsa sağa devirli (right hand propeller), saat yelkovanının ters istikametinde dönüyorsa sola devirlidir. (left hand propeller) Sağa devir veya sola devirlilik tamamen geminin makinesi ile ilgilidir. 

Gemiler genelde tek veya çift makine ve pervaneliyken yüksek sürat, kısa makine dairesi veya bir başka neden ile birden fazla makine ve pervaneli yapılabilir.  Tek pervane geminin omurga istikametinde kıç tarafa yerleştirilir. Çift pervaneler ise yine kıç tarafta omurganın her iki yanına eşit mesafeye yerleştirilir. Daha fazla sayıdaki pervane ise yine omurga referans olacak şekilde simetrik yerleştirilir.

Çift pervaneler bir birinin tersi dönüşlüdür. Yani biri sağa devirliyken diğeri sola devirli olur. İleri yolda kıçtan bakıldığında, sancaktaki sağa, iskeledeki sola devirli ise bu pervaneler “dışa devirli”, tersi olarak sancaktaki iskeleye, iskeledeki sancağa dönüyorsa “içe devirli” olarak isimlendirilirler. Bunun amacı, karşılıklı pervanelerde oluşan kemeresel yöndeki kuvvetlerin (padıl etkisi) sıfırlanmasıdır. Çift pervaneli gemide, her bir itici kuvvetin omurga hizasında değil de paralel olarak biraz açıkta olması gemi üzerinde bir döndürücü moment oluşturur bu şekilde çift pervaneli gemilerde, dümen kullanmadan ve gemiye ileri yol kazandırmadan sadece pervaneler ile döndürülebilme sağlanabilir.

Çift pervanelerinde kendilerine göre çekme kuvvetleri bulunmaktadır. Beraber aynı güçte çalıştırıldıklarında çekme kuvvetleri birbirini karşılamakta ancak farklı kuvvette veya tek tek çalıştırılma halinde padıl etkileri gözükmektedir. Özellikle dışa devirli çift pervanede, ileri yolda gemiyi döndürmek için tek pervanenin kullanılması halinde hem omurgadan açıklık hem de padıl etkisi ile dönüş oldukça güçlü olur.

Dümen kullanmaksızın, pervanelerine ayrı ayrı kumanda edilerek devirleri değiştirilerek dönüş yapılan bir dışa devirli çift pervaneli gemide, hem ileri, hem de tornistanda pervanelerin omurgadan açıklıkları nedeni ile sahip oldukları döndürme momenti, pervanelerin padıl etkileri ile birleşir ve kuvvetlenir. Dümen kullanmadan bir pervane ileri diğeri tornistan çalıştırarak yapılan dönme manevrasına kontur manevra denir.€ Ancak içe devirli çift pervanelerde, bu kuvvetler birbirinin tersi yönde olduğundan dönüşü yavaşlatıcı etkisi olur.

Tek pervaneli gemilerde padıl etkisinden dolayı düz şekilde tornistan gitme imkanı bulunamamasına rağmen, çift pervaneli gemilerde bu imkanı bulabiliriz.

Gemilerde yüksek sürat amacı ile pervane sayısı artırılabilir. Özellikle sürat teknelerinde kullanılan birden fazla pervanenin manevraya etkisini anlamak için genel olarak çift pervanenin etkisine benzer değerlendirilmesi gerekir.

Pervaneli gemi kullanımında dikkat edilmesi gereken bir durum, yakın geçen gemilerin pervanelerin çektikleri su nedeni ile bir birlerine yapışma tehlikeleridir. Yetişen bir gemi bir diğerini yakından geçmeye kalkarsa gemiler yaklaşınca başları açıp kıçları birbirine yaklaşır.€

2.1.4.Çift Pervane

Birbirinden aralıklı olarak konan iki pervanede bir geminin döndürülmesinde kullanılabilir. Pervanelerden biri ileri diğeri tornistan çalıştırılarak aynen kürekli teknelerin döndürülmesi gibi bir geminin döndürülmesi de sağlanabilir

2.1.5.Harici Yardımcı Unsurlar

Halat, demir, römorkör gibi harici yardımcı unsurlar da bir geminin döndürülmesinde kullanılır. Sahile bağlanmış bir halat veya atılmış bir demir üzerine makine çalıştırılarak veya gemiye bağlanmış bir römorkörün güç uygulaması ile gemi döndürülebilir.

2.2.            Dolaylı Kumanda Edilebilen Etmenler

Manevraya doğrudan kumanda edebilen etmenlerden birisi dümendi. Ancak özellikle dümenle yaptığımız dönüşler ve durma mesafesi farklı şartlarda farklı sonuçlar verir. İşte geminin manevrasına etki yapan hız, trim, meyil, yüklülük durumları dolaylı kumanda edilebilen etmenlerdir.€

2.2.1.Dönme Çember Diyagramı

Yukarıda belirtildiği gibi dümene bastığımızda dümen döner ancak her geminin kendine göre bir karakteri vardır. Birbirlerinden farklılıklar gösterirler. İşte gemilerin inşasından sonra yapılan ölçümler ile dümenden kaynaklanan özelliklerini göstermek üzere bir tablo hazırlanır ve köprüüstüne asılır. Sakin hava ve deniz şartlarında, sabit süratte ve dengeli gemide yapılan ölçümlere göre hazırlanan tabloda dört tane dönme çember diyagramı vardır. Gemi tam yüklü dümen sancak alabandada ve iskele alabandada,  gemi tam boş dümen sancak alabandada ve iskele alabandada.

Dönme çemberini gösteren bu diyagramda gemi dönüş yaparken;€

·         Ne kadar dışa kayma yaptığı (Bordasal kayma)

·         Ne kadar ilerlediği, (Dönüş verildikten sonra rotasına dik gelinceye kadar olan ilerleme)

·         Geçiş mesafesi, (Dönüş verdiği rota ile rotaya tam dik duruma gelindiği yer arasındaki dik mesafe)

·         Dönme çemberinin çapı,

·         Taktik çap,

·         Yayılım mesafesi gösterilir.

Tek ve sabit adım pervaneli geleneksel bir geminin dönme çemberi aşağıdaki şekilde oluşur.

·         Rotada sabit kalma süreci, (ilerleme)

Dümen alabandaya basıldıktan sonra, dümen üzerinde oluşan döndürme kuvvetine rağmen, gemi mevcut pozisyonunu muhafaza etmek isteyecektir. Geminin dümen döndürme kuvvetine direnç gösterdiği bu kısa bir sürede, gemi ilk rotasını korur. Gemi ilk rotasından 90 derece döndüğü noktaya kadar olan mesafe geminin ilerleme mesafesidir ki bu mesafe geminin ilk rotası istikametindeki ihtiyacı olan minimum neta alanı öğrenmek için gereken mesafedir.€

·         Dışa savrulma, (dışa kayma)

Rotada sabit kalma sürecinden sonra, dümen üzerindeki döndürme kuvveti gemiyi etkilemeye başlayınca, dümen yelpazesi üzerindeki durdurucu kuvvet, geminin hızında hafif bir azalmaya, döndürme kuvveti de dümen basılan tarafın tersine doğru bordasal bir dışa kaymaya neden olur. Dışa kayma, su dirençleri tarafından dengeleninceye kadar gemi ilk rotasından, dümenin basıldığı tarafın tersine doğru rotayı muhafaza ederek savrulur.

·         Toparlanma, (geçiş)

Dümen üzerindeki kuvvetlerin etkisi ile önce savrulan gemi sonra başını dümenin basıldığı tarafa doğru çevirmeye başlar. Önce yavaş başlayan dönme, gittikçe süratlenir yani birim zamanda dönülen açı gittikçe daha fazlalaşır.

·         Sabitleşme,

Birim zamanda dönülen açı, hemen hemen geminin dönüşe başladığı ilk rotadan 90 derece döndükten sonra yarıçapı belirli bir çember biçimini alarak sabitleşir. Dümen alabandada basılı tutulduğu ve bir başka etken olmadığı sürece de, gemi bu sabit çember üzerinde kalır.

2.2.2.Gemilerin Dönme Çemberlerini Etkileyen Unsurlar

Bir geminin dönme çemberi yukarıda belirtildiği üzere dümen alabandada, tam yüklü ve tam boş, sakin hava ve deniz şartlarında, sabit süratte dengeli gemide hazırlanmıştır. Ancak gemi her zaman o şartlar altında çalışmayacağına göre manevraya etkileyen etmenlerden kısmen kumanda edilebilirlerin bu bilinenleri nasıl etkilediğini bilmemiz gerekir.

Gemilerin dönme çemberlerini etkileyen unsurları aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz;€

·         Dümen açısı ve geminin hızı

Dümen açısı ve geminin hızı manevrayı birlikte etkiler. Biri yoksa diğeri de yoktur. her ikisi de arttıkça dümen yelpazesi üzerindeki döndürücü kuvvet artar gemi daha çabuk dönmeye ve devir dairesi küçülmeye meyil eder. Ancak dönüş hızı artarken merkezkaç kuvveti de artar. Merkezkaç kuvveti devir dairesini büyütmeye yöneliktir. Merkezkaç kuvvetinin karşısında ise geminin içinde bulunduğu suyun karşı direnci vardır. İşte gemi dönerken oluşacak devir dairesinin çapı bu kuvvetlerin bileşkesi olarak ortaya çıkar. Bazı gemilerde yüksek hızla dönüşte devir dairesi büyürken bazılarında küçülebilir.

·         Deplasman (yüklülük durumu):

Dönen geminin ağırlığı yani deplasmanı arttıkça merkezkaç kuvveti artar ve devir dairesi büyümeye meyil eder.€

·         Trim (Eğim):

Gemiyi döndüren moment, moment kolu ile döndürücü kuvvetin çarpımına eşittir. Moment kolu dümen mili ile ağırlık merkezi arasındaki mesafedir. Gemi üzerindeki ağırlıklar baş tarafa doğru ilerledikçe gemi ağırlık merkezide başa kayar ve gemi başa trimlenir. Bu durumda dümen mili ile ağırlık merkezi arasındaki mesafe artar. Yani döndürme momentini artar. Bunun sonucu olarak başa trimli gemiler daha çabuk dönmeye ve devir dairesi küçülmeye meyil eder. Ancak bu durum aynı zamanda gemiyi oynak hale getirdiğinden geminin abranması zorlaşır. Ayrıca trimli gemilerin rüzgârlı durumlarda manevraları da farklı olur. Başa trimli gemi rüzgâr üstüne daha kolay dönerken, kıça trimli gemi rüzgâr altına daha kolay döner.€  Bunun sonucu olarak uygun seyir ve manevra şartları için meyilin “0” triminden çok az kıça olması gerekmektedir diyebiliriz.€

·         Meyil (Bayılma):

Meyilli geminin, meyilli olduğu taraftaki devir dairesi, diğer taraftakinden daha büyük olur. Trim ve meyle beraberce bakacak olursak gemi başa trimli ve bir tarafa meyilli ise meyilli olduğu tarafa devir dairesi daha ufaktır.€

·         Pervane dönüş yönü (Dönülen taraf):

Bu etki tek pervaneli gemilerde görülür. Pervanenin dönüş yönü, padıl etkisinden dolayı, devir dairesine etkir. Bir geminin aynı sürat için, sancak alabanda da devir dairesi ile iskele alabanda da devir dairesi aynı değildir. Padıl etkisi sürat ile kuvvetini ve yönünü değiştirdiğinden, devir dairesi de ona göre değişir.

Ağır yolda                                   Tam yolda

·         Karşı kuvvetler, (rüzgâr ve akıntı)

Akıntı rüzgâr gibi karşı kuvvetler, devir dairesinin şeklini değiştirici etki yapar. Rüzgâr veya akıntı üzerine dönüş yapan bir geminin devir dairesi basık, diğer taraf dönüş yapan geminin devir dairesi daha şişkin olur. 

2.2.3.Süredurum ve Durma Mesafesi

Etki tepki prensibine göre, bir cisim bir başka cisme etkirse ondan tepki görür. Hareket halindeki katı cisimler, içinde bulundukları akışkanları iterek kendilerine yer açmak isterler. Bunun üzerine etki yaptıkları akışkanlardan da kendilerine karşı bir tepki gelir. Bu tepki, akışkanın katı cisme karşı gösterdiği dirençtir.

Akışkanlar katı cisimlerden gördükleri etkiye ilk önce yine bir katı cisim gibi tepki verir ve yüksek direnç gösterirken, sonra katı cisimden aldıkları kinetik enerji ile hareketlenerek verdikleri tepki değerini düşürürler.

Duran bir gemi, pervanelerini döndürüp içinde ilerlemek istediği suya karşı bir etki gösterir. Suyun bu etkiye gösterdiği ilk tepki bir katı cisim gibi olup, kütlesinin büyüklüğünden dolayı,  geminin etkisi ile aynı miktardadır ve gemi kımıldayamadan öylesine kalır. Bu geminin hareketsizliğinin süredurumudur.

Su kütlesi, kısa bir süre sonra gemiden aldığı kinetik enerji ile hareketlenmeye ve ilerlemek isteyen gemiye yol açmaya başlar ve gemiye gösterdiği karşı direnç miktarı da düşer. Pervanenin dönüşü ile verilmeye devam edilen kinetik enerji sayesinde de geminin sürati gittikçe artar. Süratin artması ile karşı dirençte artar. Bu karşı direnci yenmek için gereken enerji ile pervane tarafından verilen enerji eşitleninceye kadar sürat artışı devam eder. Bu enerjiler eşitlendiğinde sürat sabitlenir. Gerçekte o an pervane tarafından verilen enerji, sadece karşı direnci yenmek için verilen enerjiye eşittir. Eğer o an gemi sürtünmesiz ve yer çekimsiz bir ortama girecek ve pervane duracak olsaydı, başka bir etkenin olmaması kaydıyla, gemi süratini muhafaza ederek, sonsuza kadar yoluna devam edebilirdi.

Pervanenin durması ile gemi durmaz, ileri hareketini devam ettirir. Pervane dönmeden geminin ilerlediği süre zarfınca üzerindeki kinetik enerji, karşı dirençler ile yavaş yavaş alınmaya başlar ve bu geminin tüm kinetik enerjisi bitinceye kadar devam eder. Bitince de durur. Bu geminin hareketinin süredurumudur.

Bir geminin pervanesinin dönüşü durdurulduktan sonra duruncaya kadar aldığı yola o geminin durma mesafesi denir.

Geminin durma mesafesi,

·         Geminin üzerindeki kinetik enerjinin büyüklüğüne, yani kütle ve sürati ile

·         Gemiye etkiyen yatay kuvvetlere bağlıdır.

2.3.            Kumanda Edilemeyen Etmenler

Sığ su, dar su, rüzgâr, akıntı gibi tabiat yapıları ve olaylarının değişkenliğini tam olarak öngöremediğimizden bunlara ise “kumanda edilemeyen etmenler” deriz.

2.3.1.Sığ Su

Bir pervane ileri çalışırken, geminin altından ve yanlarından suyu çekerek kıça doğru verir. Geminin pervanenin boşalttığı yeri gemi ve çevredeki su doldurur, bu şekilde gemide ilerleme sağlanır. Ancak gemi sığ suda ilerlerken pervanenin alttan çekebildiği su miktarı azalır ve buna bağlı olarak karşı direnç artar. Sığ suda geminin manevra özelliklerini etkileyen işte bu direnç artışıdır.€

Bu etkilerin ortaya çıktığı sığ su geminin draftına göre değişir. Bir gemi için sığ su, gemi draftının 1.5 katından daha az olan derinliktir.€ Ancak bu referans değer çok kesin değildir. Geminin altındaki su azaldıkça, sığ sudan kaynaklanan değişimler daha belirgin olmaya başlar. Etkiler draftın 1.2 katından daha aşağılarda en belirgin olarak görülür ki bazı kaynaklar da sığ suyu 1,2 katın altı olarak belirtirler.

Sığ suda pervane dönüşüne rağmen geminin altından alınıp geriye atılacak yeterli su bulamaz. Gelen suyun da yerini gemi doldurur ve baş taraftan da yeterli su çekilemez. Baştan çekilen suyun azalması da baş tarafta gemiye karşı bir direnç oluşturur. Bunun sonucunda sığ su gemi üzerinde aşağıdaki etkileri doğurur;€

·         Pervane titreşimleri artar,

Pervanenin dönüşüne karşılık gelen suyun azlığı bu suyun pervane üzerinde çiğnenmesine sebep olur. Bu çiğneme de pervane üzerindeki titreşimleri artırır.

·         Pervanenin ensel ve boysal kuvvetlerinde azalma olur.

Pervane sığ suda yeterli su çekemediği için pervanenin gemiyi ilerletici kuvveti düşer yani geminin sürati azalır. Geminin dönebilmesi için dümen yelpazesine yeterli su gelmesi gerektiğinden ve bu da azalacağından pervanenin gemiyi döndürücü gücü de düşmüş olur. Bunun sonucunda da;

o   Gemiyi döndürmek için daha büyük dümen açısı kullanmak gerekir.

o   Dönme çemberi (devir dairesi) büyür.

·         Dirençler büyür, hız düşer, durma mesafesi azalır.

Sığ suda pervane dönerken geminin baş tarafından gelen su azaldığından baş tarafta direnç artar. Bu durum geminin süratinin düşmesine sebep olur. Makine durduğunda dahi atalet ile ilerleyen geminin çiğnediği suda yüksek bir basınç oluşur ve bu da geminin çabuk hız kaybedip yavaşlamasına sebep olur.

·         Yüksek dalga oluşturur,

Sığ sahillere gelen dalgaların büyümesi gibi sığ suda ilerleyen gemilerin baş tarafındaki karşı direnç artar ve büyük yüzey dalgalarının meydana gelmesine sebep olur.

·         Fazla çökme olur,

Normal durumda çekilen suyun yerini gemi, geminin yan ve baş tarafından gelen sular doldurur. Ancak sığ suda geminin altında fazla su olmadığından çekilen suyun yerini çoğunlukla gemi ve kısmen yanlardan gelen su doldurur. Böylece;

o   Geminin sığ suda daha fazla batar,

o   Çökme geminin pervaneye yakın kıç tarafında baş taraftan daha fazla olacağından gemide kıça trim artar.

2.3.2.Dar suların manevraya etkisi

Dar su kavramı yine sığ su kavramında olduğu gibi nispidir. Geminin büyüklüğüne göre, yanlarda yeterli su bulunmayan sular dar sular kapsamındadır. Genelde lock’lar, dar kanallar, dar akarsularda seyir yapmakta olan gemiler, sadece gemi altındaki suyun azlığı değil yanlarındaki suyun azlığından da etkilenirler. Bu etkiler öncelikli olarak, sığ su etkilerinin aynısı fakat daha kuvvetlisidir. Buna ilaveten,

·         Kemereye paralel büyük dalgalar oluşur,

Normal durumlarda yanlara açılarak uzaklaşan dalgalar yerine, dar sularda ilerleyen bir geminin baş ve kıç tarafında, gemiyle birlikte ilerleyen, kemereye paralel büyük dalgalar meydana gelir. Bunun nedeni bir anlamda, suyun yanlardan geriye gidiş imkânı daraldığından geminin önündeki suyu göğüsleyerek ilerlemek zorunda kalması ve kıç tarafta da geminin boşalttığı yerin yine geminin peşinden gelen su ile doldurulmak zorunda kalınmasındandır.

·         Karşı banka düşme riski ortaya çıkar,

Dar kanalda seyir yapmakta olan geminin baş tarafındaki su, yeterli yer bulamadığından yanlardan akarak kıç tarafa geçemez. Bu neden ile geminin baş tarafında yüksek, kıç tarafında ise alçak basınç oluşur.

Dar kanalın orta hatta seyir yapan bir gemi, kanalın bir tarafına daha yakın düşerse, kıç taraf, orada mevcut alçak basıncın etkisi ile yakın düşülen kıyıya doğru çekilir. Baş tarafta ise su uzak kıyı tarafından geriye biraz daha rahat akma imkânı bulduğundan, yakın kıyı tarafındaki basınç daha yüksek olur ve geminin başı, uzak kıyıya doğru savrulur. Geminin başının banktan dışarı itilmesine bank püskürmesi denir.€ Alanın dar olması ve dümen dinleme zorluklarından dolayı bu savrulma karşı kıyıya baştan çarpma veya oturma ile sonuçlanabilir.

Dar kanalda savrulma

Dar kanalda seyir yaparken (dar kanalda çift yönlü trafik olmayacaktır) dar su yolunun en derin yerinden emniyetli hızla gitmek, dar su yollarının gemi üzerindeki olumsuz etkilerini en aza indirecektir.€ Yüksek sürat baş taraftaki basınçları artıracağından riski de artırır. Geminin meydana getirdiği dalgaların büyümesi basınçlarda büyümeyi göstereceğinden böyle bir durum gözüktüğünde yavaş yavaş sürat kesmemiz daha doğru olacaktır. Dar su yolu aynı zaman da sığ ise zaten sürat artırma konusunda fazla şansımız olmayacaktır. Sürat ister istemez düşecektir. Sürati artırmak için pervane devrini artırmak geminin daha fazla çökmesinden fazla bir şey yapmayacaktır. Ancak dar suda derin hat kıyılardan bir tarafa daha yakınsa ve biz onu takip ediyorsak geminin başında oluşacak yüksek basınçlardan dolayı dümeni yakın kıyı tarafına bir iki derece basık tutmak gerekecektir.

2.3.3.Rüzgâr ile akıntılar ve manevraya etkileri

Bir gemi içerisinde bulunduğu su ve havanın karşı direnç ve hareketlerinden kaynaklanan yatay kuvvetlere maruzdur. Bu yatay kuvvetlerin gemiler üzerinde meydana getirdikleri direnç aşağıdaki unsurlara bağlıdır;€

·         Rüzgârın / akıntının hızına,

·         Geminin rüzgâr / akıntı yüzünün alanına,

·         Geminin aerodinamik / hidrodinamik yapısına bağlıdır.

Rüzgâr direncinin oluşmasında en önemli unsur hızdır. € Çünkü diğer unsurların direnç üzerindeki etkisi aritmetik artarken, rüzgârın etkisi geometrik artar. Direncin artışı rüzgârın hızının karesiyle artar.

Bu kuvvetler gemi üzerinde aşağıdaki etkileri yaratırlar;€

·         Düşürme

Gemi akıntı ve rüzgâr etkisi ile pruvasını sabit tutmasına rağmen rotasından kayar. Bunu engellemek için akıntı seyri yapılır.

·         Savurma,

Akıntı ve rüzgâr gemi pruvasını çevirtir. Buna karşılık akıntı veya rüzgâr içinde dümen ortada değil bir tarafa basılı gidilmeye çalışılır.

·         Hız değiştirme

Akıntı veya rüzgâr etkisi ile duran gemi hareketlenebilir, hareketli gemi durabilir, sürati artıp azalabilir.

·         Bayıltıcı

Gemi rüzgâr nedeni ile bir taraf sürüklenmeye çalışılırken su onu tutmaya çalışır ve bu neden ile gemi rüzgâr altına doğru bayılır. Yüksek süratli veya aniden gelen akıntılarda da gemi mevcut ataletini korumaya çalışacağından akıntının geldiği yöne doğru bayılacaktır.

Göz önünde tutmamız gereken en önemli hususlardan biri gemi akıntı üzerinde taşınır. Bu neden ile su üzerinde serbest olan gemiler akıntıdan bire bir etkilenir. Eğer gemi üzerinde yol yoksa ve bir yere bağlı değilse hemen hemen akıntının yönünde akıntının sürati ile hareket eder.€ Seyir halinde akıntı kıçtan geliyorsa sürati akıntının sürati kadar artar, akıntı kafadan geliyorsa sürati akıntının sürati kadar düşer. Diğer yönlerden gelen akıntılarda da vektörel etkilenir.

Baş taraftan gelen akıntı ve rüzgârda, €

·         Gemi kolay dümen dinler,

·         Baş rüzgâr altına /akıntının gittiği yöne kaçmaya meyillidir,

·         Hız arttıkça rüzgâra / akıntıya aykırılamak ister,

·         Durma mesafesi kısalır ve kolay durur.

Geminin rüzgâr / akıntıya gösterdiği alanın yeride gemiyi farklı etkiler. Boş gemi dolu gemiye nazaran daha yüksek olduğundan rüzgârdan daha fazla etkilenir. Ayrıca kasarası rüzgâra yüzey gösterdiğinden bunun yeri bordadan gelen rüzgârın gemi üzerindeki döndürücü etkisini de belirler.

·         Kıçtan kasaralı gemi rüzgârın geldiği tarafa dönmeye meyillidir ve rüzgâr tarafına daha kolay döner.€

·         Baştan kasaralı gemi rüzgârın geldiği tarafın tersine dönmeye meyillidir ve rüzgâr üstüne zor döner.

--------------

[1] Kemere istikameti: Geminin bordasına (pruva pupa hattına) dik yön.

 "Yazı, edinilen yeni bilgi, değişim ve yapılan yorumlar ile tekrar tekrar güncellenmektedir. Bu neden ile kopyalayıp almak yerine ihtiyacınız olduğunda tekrar açıp okumanızda yarar bulunmaktadır. Bu yazı her zaman burada olacaktır."