(Pervaneli gemiler için)
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.
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.€
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.
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.€
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.
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.
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."
Elinize sağlık
YanıtlaSilbilgi için teşekkürler. Çift pervaneli sistemde, iki pervane tıpatıp aynı mıdır?
YanıtlaSilBordasal dışa kayma nedir
YanıtlaSilBordasal dışa kayma nedir
YanıtlaSil