Günümüz ticaretinin bel kemikleri olan devasa gemiler, uçakların saatler içinde aşabildiği aralıkları bir haftayı aşkın müddette aşabiliyor. Hatta bu araçlar, bisikletle ulaşabildiğimiz ortalama hızdan bile daha yavaş süratte ilerliyor.
Üstelik günümüz çağdaş yük gemileri, yüz bini aşkın beygir gücü üretebiliyor. Bu sayı, en güçlü otomobillerden bile onlarca kat daha fazla. Pekala, gemiler nasıl oluyor da hala bu kadar yavaş hareket ediyor?
Gemilerdeki motorlar yüz binlerce beygir güç üretebiliyor lakin nasıl oluyor da bu kadar yavaş ilerliyorlar?
Bu sorunun yanıtı, aslında “ton başına beygir gücü” bedeline baktığımızda ortaya çıkıyor. Gemilerdeki devasa motorlar her ne kadar yüz binlere ulaşan beygir gücü üretiyor olsa da, gemilerin yükü da bir o kadar yüksek; hatta daha da üzerinde.
Bununla birlikte bu devasa araçlar, denizde müthiş bir sürtünme kuvvetiyle karşılanıyor. Bilhassa yüklü gemilerin alt kısmı, denize metrelerce giriyor. Geminin deniz altında kalan alanı, sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü de belirliyor.
Tabii bu sürtünme kuvvetinin gemiyi ne kadar yavaşlattığı da motor gücüne bağlı oluyor. Motorun ürettiği güç ne kadar fazla olursa, o kadar yüksek sürtünme kuvvetine karşı gelebiliyor; hızlanmaya devam edebiliyor.
Fakat her şeyin bir limiti vardır: İşte bu noktada ‘uç hız’ denen kavram devreye giriyor:
Bir objeyi ne kadar yüksekten bırakırsanız bırakın, düşme suratı sonsuza dek artmayacaktır. Lakin bu yalnızca bir obje düşerken tesirli olan bir durum değil. Bir objenin ulaşabileceği azamî hız, kütlesiyle birlikte kendisine uygulanan sürtünme kuvveti ve kendisinin uyguladığı itme/çekme kuvvetine bağlı oluyor.
İşte gemilere de buradan bağlanıyoruz. Motorun ürettiği güç sürtünme kuvvetinden daha yüksek epeyce gemi, hızlanmaya devam edecektir. Ancak bir mühlet sonra ulaşabileceği en yüksek sürate ulaşacaktır ve artık daha fazla hızlanamayacaktır.
İşte bu kıymet, pek çok büyük gemi için yüklü durumlarda (gemi altındaki kırmızı alan büsbütün su altında olduğunda) ekseriyetle ’25 knot’ oluyor.
Tabii tıpkı motora sahip bir gemi daha küçük gövdeye sahip olsaydı, daha süratli gidebilirdi. Sonuçta kütlesi ve suya temas eden alan daha düşük olacak. Birebir halde geminin ne kadar yüklü olduğu ve münasebetiyle suya ‘ne kadar battığı’ da sürtünme kuvvetinin uygulandığı alanı değiştiriyor.
Peki, süratli botlar nasıl yüksek suratlara ulaşabiliyor?
Yüksek süratli botlar, yalnızca yüksek beygir gücü üreten motorlarla süratli hareket etmiyor. Bu botların tasarımı da büyük rol oynuyor. Süratli botlar, araç hızlandıkça aracın suyun üstüne yanlışsız yükselmesini sağlayan tasarım taşıyor.
Bu sayede aracın suya temas eden bölgesi ve münasebetiyle araca uygulanan kümülatif sürtünme gücü azalıyor.
Gemilerin daha süratli gitmesi için neler gerekiyor?
- Dev yük gemilerini hareket ettiren motorlardan yalnızca biri.
Birincil olarak, motorların çok daha yüksek güç üretmesi gerekiyor. Lakin üretilen güç iki katına çıksa bile sürat, tıpkı ölçüde artmıyor. Çünkü motor gücü arttıkça, uç sürat grafiğinde de görüldüğü üzere gemiye uygulanan sürtünme kuvveti de artıyor.
İkincil olarak, gemilerin çok daha yenilikçi, daha az sürtünmeye maruz kalacak dizaynlara sahip olması gerekiyor. Bu dizaynlar şimdi yük ve dev yolcu gemilerinde uygulanamıyor. Birtakım küçük gemilerde uygulanan dizaynlardan biri ise şu formda:
