RÜZGAR DİRENCİ

Durgun havada, hava direncinin önemli bir değer oluşturma­masına karşılık, rüzgarlı havada durum değişir. Örneğin, 20 mil/ saat hızla esen bir pruva rüzgarına karşı 10 mil/saat hızla yolalan bir gemi, 30 mil/saat hızında görece bir rüzgar duyar ve bu rüz­gar direncini yenmek için gücünün yüzde 20 kadarını harcar. Rüz­gar hızının çoğalmasıyla birlikte dirençte ortaya çıkan bu büyüme, fiziksel kurallar uyarınca, bir cismin bir akıştan içindeki hareketi sırasında ortaya çıkan direncin, hareket hızının karesiyle doğru orantılı olarak artmasmdandır.

Gerçekten, bir cismin bir akışkan içindeki hareketine karşı, akışkanın gösterdiği direncin miktarını, şu formül vermektedir:

D = c a Y h²

Bu formülde:

D = direnç

c = cismin biçim katsayısı a = akışkan katsayısı

Y = cismin alınyüzü (rüzgaryüzü) değeri

h = akışkan ya da cismin (görece) hızı

olarak verilmiştir.

Formülden görüldüğü gibi, direnç değeri, görece hızın karesiy­le çoğalmakta olduğundan, bir gemi üzerinde, üstyapısına bağlı olarak, kuvvetli rüzgarların etkileri oldukça büyük olabilir.

Burada şu noktaya dikkat edilmelidir ki, direnç değeri, akış­kan katsayısı nedeniyle, akışkanın yoğunluğuyla da yakından il­gilidir. Bu noktadan ele alınırsa, ortalama yoğunluktaki bir tuz­

lu suyun, normal nemdeki bir havadan, yaklaşık olarak, 855 kez daha yoğun olduğu görülür. Dolayısıyla, sualtı bölümü ve onun üzerindeki çıkıntılardan geçen su akıntısının, bir gemi üzerinde neden olduğu etkin kuvvetler, normal hava akımı tarafından su- üstü bölümünde ortaya çıkarılanlardan çok daha büyüktür. Yal­nız, rüzgar hızı çok büyürse, formüle göre, basınç da onun kare­siyle büyüyeceğinden, gemi üzerindeki etkisi birdenbire çoğalır. Bununla birlikte, belirli bir yüzey üzerinde, rüzgarın su ile aynı etkin basıncı verebilmesi için, rüzgarın cisme göre olan hızı, su hızının 30 katı olmalıdır. Bunu bir başka biçimde söylemek ge­rekirse, aynı belirli yüzey ele alındığında, 30 mil/saat hızındaki bir rüzgarın basıncı, l mil/saat hızındaki bir su akımınkiyle eşit değerdedir.

İleri yolalan bir gemiye rüzgarın gösterdiği toplam direnç de­ğeri konusunda dikkate alınması gereken bir nokta da, rüzgarın gemiye göre esiş yönüdür. Çünkü, örneğin, geminin ileri hareke­tine karşı havanın gösterdiği en yüksek direnç değeri, rüzgar tam pruvadan eserken değil de, başomuzluklardan birinden eserken or­taya çıkabilir. Bunun ana nedeni, ileride rüzgar etmenini ince­lerken göreceğimiz gibi, her görece yönlü rüzgara bağlı olarak ge­minin rüzgaryüzü alanı değerinin değişmesidir.

Rüzgar direnci konusunda son olarak bir noktaya daha deği­nelim: Çoğu rüzgarın gemi üzerinde oluşturduğu kuvvetin kemere bileşeni, gemiyi rotasında tutabilmek için, sürekli olarak sanca­ğa ya da iskeleye bir miktar dümen basmayı, bir başka deyişle «viya dümeni» kullanmayı, zorunlu kılar. Oysa, yine ileride görece­ğimiz gibi, küçük bir dümen açısının bile, geminin hareketine kar­şı koyan bir direnç oluşturma etkisi vardır. Dolayısıyla, rüzgarın gemiye göre esiş yönünün, rüzgar nedeniyle geminin karşılaştığı direnç miktarı üzerinde, sürekli dümen kullanmayı gerektirmek yoluyla toplam dirençte artışa neden olmak biçiminde, dolaylı bir etkisi de bulunabilir.