Bir gemi **kısıtlı sularda** seyrederken, sınırlı seyir genişliği nedeniyle kıyıya ve diğer yapay oluşumlara yakın seyretmek zorundadır. **Sığ su** ve **kanal** kenarlarının yakınlığı, bu sularda seyreden gemiyi önemli ölçüde etkiler. Bu etkiler, **manevra** hatalarına yol açarak karaya oturma veya çarpışma gibi ciddi sonuçlar doğurabilir. Boyutundan bağımsız olarak, **kısıtlı su yollarında** seyreden her gemi, **hidrodinamik etkilerden** yoğun bir şekilde etkilenir. Bu makalede, gemilerin en sık karşılaştığı üç etkiyi – **Squat etkisi**, **Bank etkisi** ve **Bank Yastığı etkisi** – detaylıca inceleyeceğiz.
**Squat etkisi**: Bir gemi **sığ suda** hareket ederken, yer değiştiren suyun bir kısmı geminin altından hızla geçerek kıç tarafında tekrar yükselir. Bu durum, teknenin altındaki yukarı yönlü **basıncı** azaltır ve geminin normalden daha derine batmasına, dolayısıyla hızının düşmesine neden olur. Gemi hızıyla doğru orantılı olarak artan bu etkiye **Squat etkisi** denir.
**Bank etkisi**: **Bank etkisi**, bir geminin nehirde veya **kısıtlı bir su yolunda** seyrederken kıç tarafının yakın kıyıya doğru savrulma eğilimini ifade eder.
**Bank Yastığı etkisi**: Gemi kıyıya yaklaştığında, geminin baş tarafı ile kıyı arasındaki daralan boşlukta su sıkışır. Bu su, geminin sancak tarafında birikme eğilimi göstererek geminin kıyıdan uzaklaşmasına neden olur. Bu durum, **Bank Yastığı etkisi** olarak bilinir.
Bu etkileri daha iyi anlamadan önce, kullanacağımız bazı temel **fizik prensiplerini** inceleyelim.
Yatay konumlandırılmış, kum saati şeklinde şeffaf bir silindir düşünün. İçinden su geçen ve ortası kısmen daraltılmış bir düzenek kuralım (Şekil 1’de gösterildiği gibi).
Ne fark edersiniz? Sıvının daraltılmış alanda (Şekil 1) daha hızlı aktığını görürsünüz.
Peki bu neden olur? Fizikte “**Süreklilik Denklemi**” olarak bilinen bir denklem vardır. Bu denklem, hareket halindeki bir akışkanın kütlesinin korunacak şekilde hareket etmesi gerektiğini belirtir. Yani, Şekil 1’deki sürekli bir akışkan akışında, A noktasından birim zamanda geçen akışkan kütlesi, B ve C noktalarından geçen kütleye eşittir.
A noktasındaki kesit alanından (gölgeli alan) geçen akışkan kütlesi, C veya B noktasından geçen kütleye eşit olacaktır.
Bunu sağlamak için, daraltılmış C noktasındaki su akış hızı, A veya B noktalarındakinden daha fazla olmalıdır. Bu aynı zamanda, **Süreklilik Denklemi’ni** sağlamak için daraltılmış bir noktadaki akış **hızının** her zaman daha büyük olduğu anlamına gelir.
Teorik olarak, A silindirin kesit alanı ve v **sürtünmesiz** (yapışkan olmayan) bir akışkanın hızı ise, A, v ile ters orantılıdır, yani Av = sabit.
Şimdi, konu **kısıtlı sularda** seyreden gemiler üzerindeki **Squat** ve **Bank etkileri** iken neden bu kadar derinlemesine incelediğimizi sorabilirsiniz. Cevap basit: Bu etkileri net bir şekilde anlamak için birkaç temel prensibi kavramamız gerekiyor.
Bir sonraki prensip ise **Bernoulli Prensibi’dir**. Bu prensip, **sürtünmesiz bir akış** (viskozitesi olmayan ideal bir akışkanın akışı) için, akışkanın hızındaki (yani **kinetik enerjisindeki**) bir artışın, aynı anda **basınçta** veya **potansiyel enerjisinde** bir azalma ile meydana geldiğini ve bunun tersinin de geçerli olduğunu belirtir. Aslında bu prensip, izole bir sistemdeki tüm enerjilerin toplamının (kabaca bu sisteme enerji aktarılamaz veya sistemden enerji çıkamaz) her zaman aynı kaldığını söyleyen **Enerjinin Korunumu Yasası’nın** bir sonucudur.
Dolayısıyla, ilk deneyimizde (Şekil 1), daraltılmış C noktasındaki artan **hız**, o noktadaki **basıncın** düşmesine neden olmuştur. Teorik olarak, P bir noktadaki **basınç** ve v sıkıştırılamaz bir akışkanın **hızı** ise: v = 1/P.
Daha fazla matematiksel karmaşıklığa girmeden, şimdi **Squat etkisini** anlayalım.
**Kısıtlı sularda** seyreden bir geminin Şekil 2’deki durumunu ele alalım:
Bir **gemi** S, **sığ suda** seyir halindedir.
Eğer z ve z’ sırasıyla baş ve kıç taraftaki su altı açıklıkları ise, şemadan açıkça görüldüğü gibi z > z’ dir. Dolayısıyla, A noktasındaki omurga altı açıklığı B noktasındakinden daha büyüktür. **Süreklilik Denklemi’nden** biliyoruz ki, kıçtaki su akışının **hızı** (viskoz olmayan ve sıkıştırılamaz olduğu varsayılır) baştakinden daha fazladır veya basitçe akış **asimetriktir**.
Ancak **Bernoulli Prensibi**, B noktasındaki akış **hızının** artmasıyla, B noktasındaki genel **basıncın** azaldığını söyler. Bu da B noktasında (kıçta) geminin daha da batacağı ve **kanal** tabanına değebileceği anlamına gelir. Eğer **gemi** başa trimliyse, daha az **basınç** nedeniyle baş taraf çamura oturma eğiliminde olacaktır. İşte bu durum **Squat etkisi** olarak adlandırılır.
**Squat etkisi**, **hızla** iki kat artar. Eğer bir **gemi** y hızı nedeniyle **Squat etkisi** ile x cm batarsa, 2y hızında 4x cm batacaktır.
Bu nedenle, **Squat etkisini** en aza indirmek için **pilot** veya **gemi kaptanı** düşük **hız** korumalıdır. Eğer **pilot**, şaft hızında önemli bir değişiklik olmaksızın geminin yavaşladığını fark ederse, **Squat etkisi** meydana geliyor demektir. **Squat etkisini** en aza indirmek için derhal **hızı** düşürmelidir.
Şimdiye kadar omurganın nehir veya **kanal** tabanına yakınlığını ele aldık. Şimdi ise teknenin kıyıya yakınlığını inceleyeceğiz. Şekil 3’e bakalım.
**Gemi**, sancak tarafta kıyıya yakın seyretmektedir. İskele tarafı ise açıktır. **Gemi** kıyıya paralel olarak önemli bir **hızla** seyrederken, sancak baştan kıça doğru geminin altından hızla geçen su akışı, kıçtaki daralmış alanda sıkışır. Ancak **Süreklilik Denklemi’ni** sağlamak için, sancak kıç altındaki **hızı** artar. Geçen suyun hızındaki bu artış, sancak kıçtaki Zs bölgesindeki **basıncı**, iskele kıçtaki Zp bölgesindekinden daha fazla düşürür.
Sonuç olarak, iskele kıçtaki su **basıncı**, kıçı kıyıya doğru daha fazla iterek başın **kanalın** merkezine doğru savrulmasına neden olur. Kıçın kıyıya doğru hareket etmesiyle ortaya çıkan bu etkiye **Bank etkisi** denir.
Bir **pilot**, kıyıya yakın **manevra** yaparken bu etkiyi en aza indirmek için **hızı** düşürmeli ve mümkün olduğunca **dümen** yardımıyla buna karşı koymalıdır. Aksi takdirde, **kanaldan** çıkmak zorunda kalabilir. Birbirine yakın geçen iki **gemi** de benzer etkileri yaşayacaktır. Her iki **gemi** için de tek çözüm, her zamanki gibi **hızı** düşürmektir.
Şekil 4’teki gibi **gemi** dik bir kıyıya yaklaşırken, sancak baştaki su **basıncı** iskele baştakinden daha az olduğundan (daha önce açıklanan **asimetrik akış** nedeniyle), baş taraf düşüş hızını yavaşlatmak için iskeleye doğru itilir. Bu duruma **Baş Yastığı etkisi** denir.
Bu etkileri en aza indirmek için **pilot**, istenmeyen bir olay veya kazayı önlemek amacıyla **hızı** düşürmelidir.
Sıra sizde…
**Kısıtlı sularda** seyreden geminizde bu kuvvetlerin etkilerini hiç deneyimlediniz mi? Deneyimlerinizi ve bu etkileri en aza indirmek için neler yaptığınızı bize bildirin.
#Denizcilik #GemiSeyri #SquatEtkisi #BankEtkisi #BankYastigiEtkisi #Hidrodinamik #KisitliSular #GemiManevrasi #DenizGuvenligi #Pilotaj








