5+1 τεχνολογίες στα πλοία που εξακολουθούν να λειτουργούν εδώ και 100 χρόνια συνεχίζουν να αποτελούν βασικά στοιχεία της ναυτιλιακής λειτουργίας, παρά την τεχνολογική επανάσταση που μεταμορφώνει την παγκόσμια ναυτιλία.
Η ναυτιλιακή βιομηχανία βιώνει μια τεράστια εξέλιξη της τεχνολογίας, με νέα ψηφιακά συστήματα στα πλοία, αυτοματισμούς και Τεχνητή Νοημοσύνη που καθιστούν τις λειτουργίες ομαλότερες, ακριβείς και ασφαλέστερες για τους ναυτικούς καθώς και για τις λιμενικές αρχές.
Ωστόσο, η πλειονότητα των βασικών ναυτιλιακών τεχνολογιών στις οποίες βασίζονται τα τρέχοντα συστήματα ανάγονται στους περασμένους αιώνες.
Ορισμένες από αυτές τις παλιές τεχνολογίες και μεθόδους, εξακολουθούν να εφαρμόζονται έως και σήμερα, και είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την καθημερινή και ασφαλή λειτουργία ενός τέτοιου πλοίου.
1. Η Μαγνητική Πυξίδα
Όλα τα σύγχρονα πλοία διαθέτουν συστήματα GPS για τον ακριβή εντοπισμό της θέσης τους και γυροσκοπικές πυξίδες ακριβείας . Ωστόσο, η μαγνητική πυξίδα παραμένει ένα ζωτικό όργανο σε κάθε πλοίο.
Αν και η αρχή με την οποία λειτουργεί μια πυξίδα ήταν κατανοητή εδώ και αιώνες, η βελτίωση και η υιοθέτησή της ως αξιόπιστο εργαλείο πλοήγησης για μεγάλα ταξίδια στην θάλασσα έγινε ευρέως διαδεδομένη στα τέλη του 19ου και του 20ού αιώνα.
Μια μαγνητική βελόνα, ελεύθερη να περιστρέφεται, ευθυγραμμίζεται με το μαγνητικό πεδίο της Γης, δείχνοντας προς τον μαγνητικό βορρά. Οι πυξίδες είναι γεμάτες με υγρό για να αποτρέπονται οι ακανόνιστες ταλαντώσεις και χρειάζονταν προσεκτική βαθμονόμηση για να αντισταθμίζονται οι μαγνητικές επιρροές του ίδιου του πλοίου.
Η μαγνητική πυξίδα είναι ανεξάρτητη από οποιεσδήποτε πηγή ενέργειας ή σήματα και μπορεί να λειτουργήσει ως εφεδρική σε περίπτωση βλάβης της γυροσκοπικής πυξίδας, κυβερνοεπιθέσεων σε πλοία ή απώλειας σήματος GPS. Κάθε γέφυρα πλοίου διαθέτει μια τυπική μαγνητική πυξίδα, που συνήθως βρίσκεται στην κόντρα γέφυρα.
2. Η άγκυρα
Η έννοια της άγκυρας είναι τόσο παλιά όσο και η ναυτιλία, αν και ο σχεδιασμός της άγκυρας και το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή της έχουν εξελιχθεί σημαντικά τα τελευταία 100 χρόνια.
Μέχρι τον 20ό αιώνα, η άγκυρα χωρίς εγκάρσιο στέλεχος (stockless anchor), η οποία είχε κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τον 19ο αιώνα, υιοθετήθηκε και έγινε η πιο κοινή για τα μεγάλα πλοία λόγω της ευκολίας αποθήκευσής της στον αυλό της άγκυρας (hawse pipe).
Η άγκυρα χρησιμοποιείται για να κρατήσει ένα πλοίο σε μια συγκεκριμένη θέση και να το αποτρέψει από το να παρασυρθεί λόγω της δύναμης των ρευμάτων, των ανέμων και των κυμάτων.
Το βάρος της άγκυρας μαζί με τον σχεδιασμό της, της επιτρέπει να εισέρχεται στον πυθμένα της θάλασσας ενώ η αλυσίδα της τη συνδέει με το πλοίο, εμποδίζοντας το να μετακινηθεί ή να παρασυρθεί από τη θέση του.
Τα τελευταία χρόνια έχουν σημειωθεί σημαντικές εξελίξεις στα δυναμικά συστήματα κράτησης θέσης (dynamic positioning systems), τα οποία είναι αυτοματοποιημένα συστήματα που χρησιμοποιούν προωθητήρες και έλικες για να διατηρούν τη θέση ενός πλοίου χωρίς την ανάγκη των παραδοσιακών αγκυρών.
Είναι κρίσιμα για τις υπεράκτιες επιχειρήσεις αλλά χρησιμοποιούνται μόνο από έναν μικρό αριθμό πλοίων. Έτσι οι άγκυρες παραμένουν οι πιο αξιόπιστες και η ευρέως διαδεδομένες για την ακινητοποίηση των πλοίων σε αγκυροβόλια και όρμους.
Αυτό οφείλεται στην απλή αλλά αποτελεσματική λειτουργία τους, γεγονός που τις καθιστά σημαντικές. Οι σύγχρονες άγκυρες πλοίων, αν και εκλεπτυσμένες όσον αφορά το υλικό και τον σχεδιασμό τους, και σίγουρα μεγαλύτερες και βαρύτερες, λειτουργούν με βάση την ίδια αρχή με τις αντίστοιχες του 20ού αιώνα.
3. Το πηδάλιο και ο μηχανισμός διεύθυνσης
Αν και οι προωθητήρες και τα azimuth pods είναι συνηθισμένα και ευρέως διαδεδομένα στις μέρες μας, η πλοήγηση ενός πλοίου με πηδάλιο και τον σχετικό μηχανισμό χρονολογείται χιλιετίες πριν.
Τον 20ό αιώνα, ο ατμοκίνητος και στη συνέχεια ο ηλεκτροκίνητος μηχανισμός διεύθυνσης αντικατέστησαν τα χειροκίνητα συστήματα σε μεγαλύτερα πλοία, καθιστώντας το σύστημα διεύθυνσης λιγότερο χρονοβόρο, ευκολότερο και ασφαλέστερο.
Το πηδάλιο είναι ένα επίπεδο ή υδροπτερύγιο εξάρτημα στην πρύμνη που περιστρέφεται για να εκτρέψει τη ροή του νερού που διέρχεται από το κύτος. Η εκτροπή δημιουργεί μια δύναμη που ωθεί την πρύμνη προς τα αριστερά ή τα δεξιά, έχοντας σαν αποτέλεσμα την στροφή της πλώρης προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ο μηχανισμός διεύθυνσης του 20ού αιώνα χρησιμοποιούσε ατμομηχανές ή ηλεκτροκινητήρες για να γυρίσει το πηδάλιο χρησιμοποιώντας έναν ατέρμονα κοχλία ή υδραυλικό σύστημα που ελέγχονταν από τη γέφυρα.
Σήμερα, ακόμη και πλοία με προηγμένα συστήματα πρόωσης βασίζονται σε ένα πηδάλιο ή ενσωματωμένα πηδάλια ώθησης για την αλλαγή ή διατήρηση της πορείας τους.
Οι βασικές υδροδυναμικές αρχές παραμένουν αμετάβλητες και τα μηχανικά και υδραυλικά συστήματα για τη μετάδοση εντολών διεύθυνσης από τη γέφυρα στο πηδάλιο είναι αρκετά παρόμοια, αν και με ηλεκτρονικά χειριστήρια.
Σήμερα, ακόμη και πλοία με προηγμένα συστήματα πρόωσης βασίζονται σε ένα πηδάλιο ή ενσωματωμένα προωθητικά πηδάλια για την ακριβή πλοήγηση και διατήρηση της πορείας τους.
4. Χρονόμετρο Θαλάσσης
Το χρονόμετρο θαλάσσης είναι μια εξαιρετικά ακριβής και σταθερή συσκευή χρονομέτρησης που έχει αλλάξει την αστροναυτιλία.
Αν και ο John Harrison ανέπτυξε τα πρώτα πρακτικά χρονόμετρα τον 18ο αιώνα, η ευρεία χρήση τους σε εμπορικά πλοία και πολεμικά πλοία αυξήθηκε τον 19ο και 20ό αιώνα, καθιστώντας τον ακριβή προσδιορισμό του γεωγραφικού μήκους και πλάτους στη θάλασσα περισσότερο ακριβές.
Το χρονόμετρο, διατηρώντας εξαιρετικά ακριβή χρόνο, επέτρεψε στους ναυτικούς να υπολογίζουν το γεωγραφικό τους μήκος πλάτος παρατηρώντας την ακριβή ώρα των ουράνιων σωμάτων, όπως η μέση διέλευση ενός άστρου από την τοποθεσία τους, και συγκρίνοντάς την με τη γνωστή ώρα Γκρίνουιτς αυτού του γεγονότος.
Ακόμα και τα μικρότερα σφάλματα στη χρονομέτρηση θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σημαντικά σφάλματα στο γεωγραφικό μήκος και πλάτος.
Αν και το GPS έχει αντικαταστήσει την αστροναυτιλία, η υποκείμενη αρχή της ακριβούς χρονομέτρησης παραμένει πρωταρχικής σημασίας. Το GPS βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε ατομικά ρολόγια για να προσφέρει απίστευτα ακριβή σήματα χρόνου.
Στα πλοία, τα ακριβή χρονόμετρα ή τα συστήματα συγχρονισμού χρόνου είναι ζωτικής σημασίας για διάφορες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένων των επικοινωνιών, της καταγραφής δεδομένων και της πλοήγησης μέσω ουράνιων σωμάτων, σε περίπτωση βλάβης των ηλεκτρονικών συστημάτων.
5. Σφυρίχτρες και Κόρνες
Η χρήση ηχητικών σημάτων για την επικοινωνία και την προειδοποίηση για κινδύνους αποτελεί μέρος της ναυτιλίας εδώ και αιώνες. Ωστόσο, η μέθοδος έχει εξελιχθεί πολύ.
Μέχρι τον 20ό αιώνα, οι ατμοσφυρίχτρες και αργότερα οι ηλεκτρικές κόρνες ήταν σημαντικές και ισχυρές για την αποφυγή συγκρούσεων μεταξύ πλοίων, που διέπονταν από ολοένα και πιο κωδικοποιημένους «Κανόνες θαλάσσιας Κυκλοφορίας», τώρα τους Διεθνείς Κανονισμούς για την Πρόληψη Συγκρούσεων στη Θάλασσα – COLREGs.
Τα ηχητικά σήματα χρησιμοποιούνται για να μεταδώσουν τον ελιγμό ενός πλοίου, π.χ. στροφή προς τα δεξιά, ανάποδα, την αδυναμία του να ελιχθεί, ότι είναι αγκυροβολημένο ή να προειδοποιήσει για κίνδυνο σε περίπτωση που υπάρχει περιορισμένη ορατότητα.
Παρόλο που σημάδευσα υπάρχουν ραντάρ, συστήματα AIS και VHF για την επικοινωνία, τα ηχητικά σήματα αποτελούν νομικά υποχρεωτικό μέσο επικοινωνίας στη θάλασσα, ειδικά σε συνθήκες περιορισμένης ορατότητας, π.χ. ομίχλη, έντονη βροχή κ.λπ., όπου η οπτική επαφή χάνεται ή δεν είναι δυνατή η αξιόπιστη χρήση ηλεκτρονικών συστημάτων. Αποτελούν μια άμεση και παγκοσμίως κατανοητή μέθοδο επικοινωνίας.
Μπόνους: Ο εξάντας
Ο εξάντας δεν έχει καταργηθεί από κανένα πλοίο. Ο κάθε αξιωματικός είναι υποχρεωμένος να γνωρίζει την χρήση και πως να βρει στίγμα ενός πλοίου με την βοήθεια των ουράνιων σωμάτων.
Πολλές εταιρείες υποχρεώνουν τους αξιωματικούς να κάνουν τουλάχιστον μια ευθεία θέσεως στην βάρδια τους, όπου αυτό είναι δυνατό.
Ήρθε και πάλι στο προσκήνιο μετά τα πρόσφατα περιστατικά με τα προβλήματα στα GPS λόγω του πολέμου στην Ουκρανία και των αναταραχών στην μέση Ανατολή.
Ο εξάντας, από όταν εφευρέθηκε από τον Άγγλο αξιωματικό του Ναυτικού Τζον Κάμπελ το 1757, παραμένει ακόμη και σήμερα ένα αναπόσπαστο όργανο για την ναυσιπλοΐα, που κάθε γέφυρα πλοίου θα πρέπει να έχει.
Συμπέρασμα
Πολλές από τις τεχνολογίες που αναφέρθηκαν παραπάνω έχουν εξελιχθεί με την πάροδο των αιώνων και υπογραμμίζουν τη δύναμη του στιβαρού σχεδιασμού και των θεμελιωδών αρχών.
Αποτελούν μια ισχυρή υπενθύμιση ότι, αν και η τεχνολογία προχωρά μπροστά, η πιο σημαντική καινοτομία στηρίζει την ίδια την ουσία της θαλάσσιας ασφάλειας και αποτελεσματικότητας, αποδεικνύοντας την αξία τους σε έναν αιώνα δυναμικών αλλαγών.
Όσα check list και να φτιαχτούν, όσες νέα επαγγέλματα σχετικά με τη ναυτιλία ξεπηδήσουν, όσοι κανονισμοί και να βγουν, ένα θα παραμείνει ίδιο στη ναυτιλία. Ενα πλοίο να φορτώσει, να ταξιδέψει και να ξεφορτώσει το φορτίο του με ασφάλεια.
