Günümüz ticaretinin bel kemikleri olan devasa gemiler, uçakların saatler içinde aşabildiği mesafeleri bir haftayı aşkın sürede aşabiliyor. Hatta bu araçlar, bisikletle ulaşabildiğimiz ortalama hızdan bile daha yavaş hızda ilerliyor.
Üstelik günümüz modern yük gemileri, yüz bini aşkın beygir gücü üretebiliyor. Bu sayı, en güçlü arabalardan bile onlarca kat daha fazla. Peki, gemiler nasıl oluyor da halen bu kadar yavaş hareket ediyor?
Gemilerdeki motorlar yüz binlerce beygir güç üretebiliyor ama nasıl oluyor da bu kadar yavaş ilerliyorlar?
Bu sorunun cevabı, aslında “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 kadar yüksek; hatta daha da üzerinde.
Bununla birlikte bu devasa araçlar, denizde müthiş bir sürtünme kuvvetiyle karşılanıyor. Özellikle 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 nesneyi ne kadar yüksekten bırakırsanız bırakın, düşme hızı sonsuza dek artmayacaktır. Fakat bu sadece bir nesne düşerken etkili olan bir durum değil. Bir nesnenin ulaşabileceği maksimum 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 oldukça gemi, hızlanmaya devam edecektir. Fakat bir süre sonra ulaşabileceği en yüksek hıza ulaşacaktır ve artık daha fazla hızlanamayacaktır.
İşte bu değer, pek çok büyük gemi için yüklü durumlarda (gemi altındaki kırmızı alan tamamen su altında olduğunda) genellikle ’25 knot’ oluyor.
Tabii aynı motora sahip bir gemi daha küçük gövdeye sahip olsaydı, daha hızlı gidebilirdi. Sonuçta kütlesi ve suya temas eden alan daha düşük olacak. Aynı şekilde geminin ne kadar yüklü olduğu ve dolayısıyla suya ‘ne kadar battığı’ da sürtünme kuvvetinin uygulandığı alanı değiştiriyor.
Peki, hızlı botlar nasıl yüksek hızlara ulaşabiliyor?
Yüksek hızlı botlar, sadece yüksek beygir gücü üreten motorlarla hızlı hareket etmiyor. Bu botların tasarımı da büyük rol oynuyor. Hızlı botlar, araç hızlandıkça aracın suyun üstüne doğru yükselmesini sağlayan tasarım taşıyor.
Bu sayede aracın suya temas eden bölgesi ve dolayısıyla araca uygulanan kümülatif sürtünme gücü azalıyor.
Gemilerin daha hızlı gitmesi için neler gerekiyor?
- Dev yük gemilerini hareket ettiren motorlardan sadece biri.
Birincil olarak, motorların çok daha yüksek güç üretmesi gerekiyor. Fakat üretilen güç iki katına çıksa bile hız, aynı miktarda artmıyor. Zira motor gücü arttıkça, uç hız grafiğinde de görüldüğü üzere gemiye uygulanan sürtünme kuvveti de artıyor.
İkincil olarak, gemilerin çok daha yenilikçi, daha az sürtünmeye maruz kalacak tasarımlara sahip olması gerekiyor. Bu tasarımlar henüz yük ve dev yolcu gemilerinde uygulanamıyor. Bazı küçük gemilerde uygulanan tasarımlardan biri ise şu şekilde:
