Gemiler hareketlerinden kaynaklı iç ve dış birçok kuvvete maruz kalırlar. Bu kuvvetlerden bazıları squat (çökme) etkisi, heeling effect, bank etkisi olarak sıralanabilir.
Bu yazımızda squat ve heeling effect’i inceleyeceğiz.
Ancak bu etkiler bizim için neden önemli? Emniyetli bir seyir için olmazsa olmaz şartlardan biri geminin omurga altı açıklığının (yani omurga ile deniz tabanı arasında kalan boşluğun) yeterli olmasıdır, aksi bir durumda gemi karaya oturur. İngilizce’de UKC (Under Keel Clearance) olarak adlandırılan bu boşluk; draft, gelgit, yalpa, zone of confidence gibi birçok etki hesaplamaya dahil edilerek bulunur. Şirket ISM yönergelerinde minimum UKC miktarı mutlaka belirtilmiştir. Örneğin, açık deniz için minimum UKC 2 metre belirlenebilirken limanda 10 cm’ye kadar düşebilir.
Squat (Çökme) Etkisi Nedir?
Sığ suda hareket eden bir gemi, omurga altında bir alçak basınç oluşmasına yol açarak geminin normalden daha fazla batmasına neden olur. Buna Squat (Çökme) etkisi denir.
Çökmeyi etkileyen faktörler aşağıdaki gibi sıralanabilir:
- Geminin hızı: Çökme etkisi doğrudan gemi hızı ile orantılıdır.
- Draft/su derinliği oranı: Yüksek oran daha fazla çökmeye yol açar.
- Yüksek pervane devri: Kıça trimi artırır.
- Boyuna yüzme merkezinin (LCB) yeri: Trimi artırır/azaltır.
- Geminin baş formu: Dalga oluşumunu ve basınç dağılımını etkiler.
- Gemi boyu/en oranı: Kısa ve enli gemiler daha çok çöker.
- Blok katsayısı (Cb): Büyük blok katsayısına sahip gemiler daha çok çöker.
Blok katsayısı, geminin o andaki deplasmanının aynı uzunluk,genişlik ve boya sahip bir kutuya oranıdır.
Cb kısaltmasıyla da bilinen blok katsayısı, gemi deplasmanının, tam boy (LOA) x genişlik (breadth) x draft değerine bölünmesi ile bulunur.
Cb (Blok Katsayısı) = Deplasman / (L x B x D)
0.70'den daha az Cb değerine sahip gemiler "fine form" olarak bilinir ve kıça trimlenmeye daha eğilimlidir. 0.70'den daha fazla Cb değerine sahip gemiler "full form" olarak bilinir ve başa trimlenmeye daha eğilimlidir. Kuruyük gemisi full form'a örnek olarak verilirken, konteyner gemisi fine form'a örnek verilebilir.
- Gemi eni/kanal genişliği oranı: Yüksek oran daha çok çökme yapar.
- Trim: Başa trim, kıça trime göre daha fazla çökme oluşturur.
Squat Formülü
Geminin kaç metre çökeceği ise aşağıdaki formülle bulunur;
Squat = [ Cb x V2 (kts) ] / 50 ] metre, sığ sular için. (Suya göre hız alınır.)
Squat = [ Cb x V2 (kts) ] / 100 ] metre, açık deniz için. (Suya göre hız alınır.)
Squat etkisi her su derinliğinde ve her hızda “az da olsa” var olduğu gibi; su derinliği, gemi draftının 1.5 katından daha sığ olmaya başladığında artmaya başlar.
Squat Etkisi Neye Yol Açar?
- Hız azalır
- Pervane kavitasyonundan dolayı pervanenin padıl (paddle) etkisi artar
- Pervane kavitasyonundan dolayı dümenin etkisi azalır
- Gemide titreşim artar
- Baş ve kıç dalgalarının formasyonu artar
Gemilerin hangi draftta ve hızda kaç metre çöktükleri ise bir tablo halinde hazırlanıp köprüüstüne asılır. Böylece ihtiyaç dahilinde formül ile hesaplanmadan tablo üzerinden okunabilir.
Heeling Effect Nedir
Heeling, geminin iskele-sancak yönlü yalpa hareketidir. Gemi limanda veya kanaldayken havanın (rüzgar, dalga) gemiye olan etkisi genellikle az olur. Ancak yüksek dümen açılarında oluşacak yalpa gemi draftını artırarak UKC’yi düşürebilir. Bu nedenle geminin yapabileceği maksimum yatma açısı üzerinden heeling effect hesaplanmalı ve UKC hesaplanırken eklenmelidir.
Formülü ise aşağıdaki gibidir,
Listing / Heeling dolayısıyla oluşan draft artışı = [ genişlik x sin (yatış açısı) ] / 2 metre.
Listing, geminin iç kuvvetlerden dolayı bir tarafa yatmasıdır. Örneğin, balast operasyonu veya yük operasyonu sırasında ağırlık merkezinin değişmesinden dolayı gemi bir tarafa meyleder ve buna "list" denir. Yük kayması da list'e sebep olabilir.
Heeling, geminin dış kuvvetlerden dolayı bir tarafa yatmasıdır. Örnek olarak rüzgar ve deniz durumu verilebilir. Bu yalpa "heel" olarak adlandırılır.
Örneğin, 45 metre ene sahip bir Capesize gemi için heeling effect’in kaç metre olacağına bakalım.
(45 x sin(2) ) / 2 = 0,785 yapacağından 2 derecelik bir meyil gemi draftını 0.8 metre yani 80 cm yattığımız tarafa doğru artırır.
Umarım squat ve heeling gibi draftta artışa yol açan, özellikle de sığ sularda dikkat edilmesi gereken bu etkileri sebepleri ve sonuçları ile beraber anlatabilmişimdir.
squat tanmının başında paylaştığınız resim hogging ve sagging i tarif eden resimdir.
Merhaba. Görselde yukarı yöne bakan oklar geminin hareketini değil, dalga hareketini göstermektedir. Baş ve kıçta yüksek basınçtan dolayı dalga genliği yükselir.