Gemiler Neden Bu Kadar Yavaş İlerliyor?

Günümüz ticaretinin bel kemikleri olan devasa gemiler, uçakların saatler içinde aşabildiği mesafeleri bir haftayı aşkın sürede aşabiliyor. Hatta bu araçlar, bisikletle ulaşabildiğimiz averaj hızdan bile daha yavaş hızda aşama kaydediyor.

Üstelik günümüz çağdaş yük gemileri, yüz bini aşkın beygir gücü üretebiliyor. Bu sayı, en kuvvetli arabalardan bile onlarca kat daha çok. Peki, gemiler nasıl oluyor da halen bu kadar yavaş hareket ediyor? 

Gemilerdeki motorlar yüz binlerce beygir güç üretebiliyor fakat nasıl oluyor da bu kadar yavaş ilerliyorlar?

Bu probleminin cevabı, aslına bakarsak “ton başına beygir gücü” değerine baktığımızda ortaya çıkıyor. Gemilerdeki devasa motorlar her ne kadar yüz binlere ulaşan beygir gücü üretiyor olsa da, gemilerin ağırlığı da bir o denli yüksek; hatta daha da üstünde.

Bununla beraber bu devasa araçlar, denizde müthiş bir sürtünme gücüyle karşılanıyor. Bilhassa yüklü gemilerin alt kısmı, denize metrelerce giriyor. Geminin deniz altında kalan alanı, sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü de belirliyor.

Doğal bu sürtünme kuvvetinin gemiyi ne kadar yavaşlattığı da motor gücüne bağlı oluyor. Motorun ürettiği güç ne kadar fazla olursa, o denli yüksek sürtünme kuvvetine karşı gelebiliyor; hızlanmaya devam edebiliyor.

Fakat her şeyin bir limiti vardır: İşte bu aşamada ‘uç hız’ denen kavram devreye giriyor:

Bir nesneyi ne kadar yüksekten bırakırsanız bırakın, düşme hızı sonsuza dek artmayacaktır. Fakat bu yalnız bir nesne düşerken etkili olan bir durum değil. Bir nesnenin ulaşabileceği maksimum hız, kütlesiyle beraber kendisine uygulanan sürtünme kuvveti ve kendisinin uyguladığı itme/çekme kuvvetine bağlı oluyor.

İşte gemilere de buradan bağlanıyoruz. Motorun ürettiği güç sürtünme kuvvetinden daha yüksek oldukça vapur, hızlanmaya devam edecektir. Fakat bir süre sonrasında ulaşabileceği en yüksek hıza ulaşacaktır ve artık daha çok hızlanamayacaktır.

İşte bu kıymet, pek fazlaca büyük vapur için yüklü durumlarda (vapur altındaki kırmızı alan tamamen su altında olduğunda) çoğu zaman ’25 knot’ oluyor.

Doğal aynı motora haiz bir vapur daha ufak gövdeye haiz olsaydı, daha süratli gidebilirdi. Sonuçta hacmi ve suya temas eden alan daha düşük olacak. Aynı şekilde geminin ne kadar yüklü olduğu ve dolayısıyla suya ‘ne kadar batmış olduğu’ da sürtünme kuvvetinin uygulanmış olduğu alanı değiştiriyor.

Peki, süratli botlar nasıl yüksek hızlara ulaşabiliyor?

Yüksek süratli botlar, yalnız yüksek beygir gücü üreten motorlarla süratli hareket etmiyor. Bu botların tasarımı da büyük rol oynuyor. Süratli botlar, vasıta hızlandıkça aracın suyun üzerine doğru yükselmesini elde eden tasarım taşıyor.

Bu sayede aracın suya temas eden bölgesi ve dolayısıyla araca uygulanan kümülatif sürtünme gücü azalıyor.

Gemilerin daha süratli gitmesi için neler gerekiyor?

• Dev yük gemilerini hareket ettiren motorlardan yalnız biri.

Birincil olarak, motorların fazlaca daha yüksek güç üretmesi gerekiyor. Fakat üretilen güç iki katına çıksa bile hız, aynı oranda artmıyor. Zira motor gücü arttıkça, uç hız grafiğinde de görüldüğü suretiyle gemiye uygulanan sürtünme kuvveti de artıyor.

İkincil olarak, gemilerin fazlaca daha yenilikçi, daha azca sürtünmeye maruz duracak tasarımlara haiz olması gerekiyor. Bu tasarımlar hemen hemen yük ve dev yolcu gemilerinde uygulanamıyor. Bazı ufak gemilerde uygulanan tasarımlardan biri ise şu şekilde: