Neredeyse Tüm Pencereler Köşeliyken Gemilerinki Neden Yuvarlaktır?

Bu durumun keyfi bir tasarım farklılığı olduğunu düşünebilirsiniz ancak durum tahmin edilenden çok farklı. Çünkü gemilerdeki pencerelerin yuvarlak ya da köşeli oluşu, bu deniz taşıtlarını can güvenliğinden dayanıklılığa kadar birçok açıdan etkiliyor.

Görmeye ve kullanmaya aşina olduğumuz bu pencere biçimlerinin aksine yuvarlak olanlarının ne gibi avantajları olduğuna daha yakından bakalım.

Gemi pencerelerinin yuvarlak oluşundaki mantığı kavrayabilmek için, öncelikle uçak pencerelerine değinelim.

1950’li yıllarda uçaklarda kullanılan pencereler, şimdiki halinden farklı olarak yuvarlak değil köşeliydi. Mühendislerin bunları yuvarlak tasarlamaya başlamasının sebebi ise o dönemlerde art arda gelen kazalardı.

Bu kazalar, ilk etapta pilotaj hatası zannedilse de aslında tasarım yanlışlığından meydana geliyordu ve sorun, uçağın köşeli pencerelerindeydi. Uçuş sırasında bu pencerelerde çatlamalar oluyor, ardından uçağın gövdesi de bu noktalardan oldukça büyük hasarlar alıyordu.

Bu yaşananlardan sonra uçak pencereleri, yuvarlak ve oval biçimde tasarlanmaya başladı ve bugün de aynı şeklini korumaya devam ediyor.

Peki bu köşeli camların, büyük problemlere davetiye çıkarmasının esas sebebi neydi?

Uçaklar daha konforlu bir uçuş için yüksek irtifalara ihtiyaç duyar ve bu yolla, sürüklenme ve türbülans en aza indirgenir. Ancak böylesine yükseklerde uçuş yapmanın da bazı olumsuz tarafları vardır ve bunlardan ilki, yüksek irtifalarda atmosferik basıncın çok düşük olmasıdır.

Uçak yükseldikçe kabin içi ve kabin dışı basınç, farklılık gösterir ve böylelikle mürettebatın hayatta kalması için, kabindeki iç basıncın ayarlanması şarttır. İdeal olan, bu basıncın uçağa olabildiğince eşit miktarda dağıtılmasıdır fakat gövdenin belirli yerlerinde bulunan pencereler, basıncı yanlara doğru yönlendirir.

Ayrıca şekil olarak köşeli olan her yapı, yapısal anlamda zayıf noktalar içerir. 

Bunun sebebi ise sivri köşelerdeki birim alana düşen kuvvetin, katlanarak artış göstermesidir. Fotoğraftaki köşelerde bulunan sarı, yeşil ve kırmızı renkler de o noktalardaki gerilmenin büyüklüğünü yansıtır. 

Uçak ve gemilerde kuvvet uygulanan bu cismin köşelerindeki yığılmalar eğer yüksekse kırmızı renkli, keskin olmayan ve farklı ovalliklere sahip olan kısımların gerilme miktarı düşük ise de sarı ve yeşil renklerle ifade edilir.

Bu ovallikler uçağın veya geminin üzerine gelen hava basıncının, tüm yüzeye yuvarlak eğriler şeklinde yayılmasını sağlar ve olası çoğu hasar ve kazanın önüne geçmeyi hedefler. 

Gelelim gemi pencerelerine.

Ahşap gemileri oluşturan yapı malzemeleri ve bunların içinden özellikle ıslak ahşap, malzemede karşılaşılan yorulma stresine karşı bir hayli dirençliydi ve ilk gemiler de bu ham maddeden üretiliyordu. Ahşap gemilerin revaçta olduğu dönemlerde dikdörtgen ve kare şeklinde pencerelere de oldukça sık rastlamak mümkündü.

Ancak 19. yüzyılın sonuna doğru, çelik gövdelere sahip ticari gemiler oldukça yaygınlaştı ve bunu savaş gemileri takip etti. Zaman içerisinde mühendisler, bu köşeli pencerelerin bir tasarım hatası olduğunu fark etti ve ahşap malzemelere veda edildiği gibi kare ve dikdörtgen pencerelerin de sonu geldi. 

Ayrıca köşeli formdaki pencerelerin, metal yorgunluklara sebebiyet verdiği anlaşıldı ve ardından güverte kapakları için dairesel lombozlar ve yuvarlatılmış köşeler tasarlanmaya başlandı. 

Bu yuvarlak pencereler aslında, gemilerin denizdeki hareketi sırasında yüksek basınç ve çekiş kuvvetlerine dayanıklılık sağlar. Ayrıca yuvarlak biçimler, köşeli pencerelere göre gemilerde çok daha az yer kaplar ve gemideki sınırlı alanın çok daha verimli bir şekilde kullanılmasına yardımcı olur.

Tüm bu sebeplerle dirençli ve sağlam olması istenen birçok mimari tasarımda, sivri köşelerden kaçınılarak mümkün olduğunca oval ve yuvarlak biçimler tercih edilir. Yine dairesel şekiller hava ya da deniz taşıtı oluşu fark etmeksizin, deformasyonlara karşı çok daha dayanıklıdır ve cama yuvarlak biçiminde şekil verilmesi çok daha kolaydır.

Kaynak: Webtekno