Tüm Pencereler Köşeliyken Gemilerinki Neden Yuvarlaktır?

Necdet Oktay Apaydın - Bazıları bunun keyfi bir tasarım farklılığı olduğunu düşünebilir ancak durum tahmin edilenden çok daha farklı. Çünkü bir gemide bulunan yuvarlak veya kare pencereler, can güvenliğinden sağlamlığına kadar pek çok yönden onları etkiler.
Dairesel pencere şekillerinin alışık olduğumuz pencere şekillerine göre avantajlarına daha yakından bakalım.

1950'lerde uçak pencereleri, bugün olduğu gibi yuvarlak değil, kare şeklindeydi. Mühendislerin bir daire içinde tasarım yapmaya başlamasının itici gücü, o zamanlar bir dizi kazaydı. Bu kazaların başlangıçta pilot hatasından kaynaklandığı düşünülüyordu, ancak aslında uçağın kare pencereleri olan sorunla birlikte tasarım kusurlarından kaynaklanıyordu. Bu camlar uçuş sırasında kırılmış ve daha sonra bu noktalarda uçak gövdesi hasar görmüştür.

Bu deneyim sayesinde uçak pencereleri, günümüzde de korunan dairesel ve oval şekillerde tasarlandı.

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

Uçakların daha rahat uçabilmeleri için yüksek irtifalara ihtiyaçları vardır ve sürüklenme ve türbülans bu şekilde en aza indirilir. Ancak bu kadar yüksek irtifalarda uçmanın dezavantajları da var. Birincisi, yüksek rakımlarda atmosferik basıncın çok düşük olmasıdır.

Uçak tırmanırken, uçağın içindeki ve dışındaki hava basıncı farklıdır. Bu nedenle, kabin içindeki iç basıncın düzenlenmesi, mürettebatın hayatta kalması için çok önemlidir. İdeal olarak, bu basınç mümkün olduğunca uçak boyunca eşit olarak dağıtılmalıdır, ancak gövdenin belirli bölümlerindeki pencereler basıncı yanlara yönlendirir.

Bunun nedeni keskin köşelerde birim alana düşen kuvvetin katlanarak artmasıdır. Fotoğrafın köşelerindeki sarı, yeşil ve kırmızı renkler de o bölgedeki stres seviyesini yansıtıyor.

Uçak ve gemilerde olduğu gibi kuvvetlere maruz kalan bu cismin köşe yığınları, küt elipsin farklı yerlerinde yüksek gerilim için kırmızı, düşük gerilim için sarı ve yeşil olarak renklendirilmiştir.

Bu eliptik şekil, uçak ve gemilere uygulanan hava basıncını yuvarlatılmış bir eğri ile tüm yüzeye dağıtır ve mümkün olduğunca hasar ve kazaları önlemeyi amaçlar.

Gemi pencereleri neden yuvarlaktır ?

Ahşap gemilerin yapıldığı yapı malzemesi, özellikle ıslak ahşap, maruz kaldığı yorulma gerilmelerine karşı oldukça dirençlidir ve ilk gemiler bu hammaddeden yapılmıştır. Ahşap gemilerin revaçta olduğu dönemlerde dikdörtgen ve kare pencereler yaygındı.

Ancak 19. yüzyılın sonlarında, çelik gövdeli ticaret gemileri yaygın kullanımdaydı ve bunu savaş gemileri izledi. Zamanla mühendisler bu köşeli pencerelerin bir tasarım hatası olduğunu fark ederek kare ve dikdörtgen pencerelere son vermiş ve ahşap malzemelere veda etmişlerdir. Ek olarak, kare pencerelerin metal yorgunluğuna neden olduğu kabul edildi, bu nedenle tasarımlar, güverte kaplamalarında yuvarlak lumbozlar ve yuvarlatılmış köşeler ile başladı.

Aslında bu yuvarlak pencereler gemilerin denizdeki hareketlerinde yüksek basınç ve çekme kuvvetlerine karşı direnç sağlamaktadır. Ek olarak dairesel şekil, kare pencerelere göre teknede önemli ölçüde daha az yer kaplar ve sınırlı yerleşik alanın daha verimli kullanılmasına yardımcı olur.

Tüm bu sebeplerden dolayı, dayanıklılık ve sağlamlık için birçok mimari tasarım, mümkün olduğunca keskin köşelerden kaçınarak oval veya dairesel şekilleri tercih etmektedir. İster uçak ister gemi olsun, yuvarlak şekiller daha az deforme olur ve camı yuvarlak şekillere dönüştürmek çok daha kolaydır.