cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
אונייה
המסעות להודו
חברות אלה פיתחו את אוניית הסוחר שנקראה אוניית הודו המזרחית (East Indiaman). לכתחילה נקראה כל אונייה שנועדה להפלגה מסחרית ליעדים אלה בשם זה, אך עם השנים הלכה והתפתחה אונייה ייחודית. הייתה זו אונייה גדולה, שנועדה לשאת נוסעים ומסחר, מצוידת היטב למסע ארוך וחמושה בתותחים; הן פעלו בין המאה ה-17 למאה ה-19, והגדולות שבהן היו בעלות תפוסה של 1,400 טון. אוניות הודו המזרחית הראשונות היו גליאונים, אך עם השנים הלכו האוניות וגדלו, והמבנה שלהן השתנה. בשל הצורך לשאת תותחים, עוצב המבנה מחדש: האונייה הייתה רחבה בחלקו התחתון של הגוף, והלכה והוצרה כלפי מעלה. בדרך זו היו התותחים שבסיפון העליון קרובים יותר למרכז האונייה, כדי לשמור על יציבותה. הן היו איטיות יחסית, וכאשר תם הצורך בחימוש בכבד נמצאו אוניות אלה בחיסרון מול אוניות סוחר אחרות.
אוניית הקו
כאמור, הגליאונים שימשו למטרות מסחריות וגם למטרות לחימה. מבניהן של אוניות המלחמה החל גם הוא להשתנות, בשל השינויים בטקטיקה הימית. עד המאה ה-17 היו קרבות ימיים מתנהלים במעין אנדרלמוסיה: כל אונייה הייתה מחפשת יריב, ומנהלת מולו את הקרב. במחצית הראשונה של המאה ה-17 החלה להתגבש טקטיקה חדשה בקרב ציי אירופה, בעיקר בצי הבריטי ובצי ההולנדי: אוניות המלחמה היו מסתדרות בשדרה, בטור ארוך בזו אחר זו. הטור היה מתמקם מול הטור המקביל של אוניות האויב, ושני הציים היו יורים זה בזה. לשיטה זו היו מספר יתרונות: ראשית, הצי היה יכול לרכז את כל האש שלו, מחד, ולחפות על ספינות פגועות, מאידך; שנית, האויב היה נחשף רק לצדדים המוגנים והחמושים של הספינות, ואילו הצדדים הפגיעים - החרטום, ובמיוחד הירכתיים, היו מוגנים. טור זה נקרא שדרת הקרב (line of battle). רק אוניות שהיו בעלות כוח האש המתאים והשרידות הדרושה היו יכולות להשתלב בשדרה זו, ולכן החלה להתפתח אוניית המלחמה החדשה - אוניית קו (Ship of the Line).
בתחילת המאה ה-18 השיקה צרפת את הדגם המוצלח ביותר של אוניית הקו, אונייה בעלת 74 תותחים. היה זה הדגם היעיל ביותר, ועד מהרה אימץ אותו גם הצי המלכותי הבריטי. היו אוניות קו גדולות יותר, בעלות 80, 90 ואף למעלה מ-100 תותחים, אך זה היה הדגם הנפוץ ביותר. אוניות הקו היו בנויות כמו אוניות הודו המזרחית: בדרך כלל בעלות גוף שהיה רחב יותר בבסיסו שהלך והוצר כלפי מעלה. היו להן כמה סיפונים, שעליהן הוצבו התותחים: כל תותחי האונייה הוצבו בשני דפנות האונייה (ולכן נקרא מטח שלהם מטח דופן Broadside), ורק לעיתים הוצבו בה כמה תותחים בודדים שהונפו אל חרטום האונייה. הקרבות הימיים התנהלו בטווח קצר של כמה מאות מטרים, לכל היותר; זאת, עקב הטווח הקצר של התותחים וחוסר הדיוק שלהם. הקרבות הימיים הגדולים של המלחמות הנפוליאוניות התנהלו בין ציים של אוניות קו. בנוסף לטקטיקות לוחמה חדשות, חודשו במלחמות אלה גם ההפלגות בשיירות, קיבוץ אוניות הסוחר לשיירה שהייתה מוגנת בידי אוניות מלחמה (פריגטות ולעיתים אוניות קו) נועד להגן עליהן מפני התקפות אוניות אויב. שיטה זו הייתה בשימוש עוד בימי הרומאים, וייעשה בה שימוש נרחב גם במלחמות במאות הבאות.
פיתוחן של אוניית הודו המזרחית ואוניית הקו סימל את השיא של עידן המפרש. אוניות אלה היו בדרך כלל בעלות שלושה או ארבעה תרנים, שעליהם מעטה רוחבי, וכמה מפרשים משולשים. הן היו בעלות חיבל מורכב ומתוחכם, והיו יכולות להפליג ברוח מכל כיוון, למעט הפלגה ישירות מול הרוח. יחד עם האוניות הגדולות הגיעו לשיאן גם אוניות המפרשים הקטנות יותר, ובהן הפריגטה והקורבטה שנועדו למטרות לוחמה, ועימן הבריג (Brig), הבריגנית (brigantine), הסכונר (Schooner), ועוד.
הקליפר
הטיפוס האחרון של אוניית המפרש, הנחשב לשיא התפתחותם של כלי שיט המונעים במפרש, היה הקליפר (Clipper). הייתה זו אונייה מהירה במיוחד, ובה שלושה תרנים ומעלה, בעלי מעטה רוחבי. הן היו אוניות ארוכות וצרות יחסית, שנשאו מטען מצומצם יחסית; יתרונן הגדול היה במהירותן הרבה, שהושגה עקב המבנה הייחודי שלהן ושטח המפרשים הגדול. הן נועדו להפלגות מהירות בין אירופה (ובעיקר בריטניה) למזרח הרחוק ולאמריקה; בעידן שלפני פתיחת תעלת סואץ ותעלת פנמה, כאשר היה צורך להפליג סביב כף התקווה הטובה וכף הורן בהתאם, הייתה המהירות יתרון גדול. באמצע המאה ה-19 היו הקליפרים בשיאם: דרישה רבה לתה מסין והבהלה לזהב בקליפורניה יצרו ביקוש רב להפלגות מהירות. פתיחתה של תעלת סואץ ב-1869 סימנה את סופן של הקליפרים.
עידן המכונות
כאמור, אוניות אלה הונעו באמצעות גלגלי משוטות. ואולם, במהלך העשורים הראשונים של המאה ה-19 הצליחו ממציאים שונים לשכלל יותר ויותר את המדחף, ובאמצע המאה הוכח שהמדחף יעיל בהרבה מגלגלי המשוטות, ואלה החלו להיות מוחלפים במדחפים. שינוי חשוב נוסף שהתחולל בעשורים אלה היה בניית אוניות ממתכת ולא מעץ; גופי האוניות העשויים מעץ לא עמדו בעומסים שיצרו מנועי הקיטור ההולכים ומשתכללים, והמעבר למתכת נתן פתרון לבעיה, וגם איפשר בניית כלי שיט בממדים גדלים והולכים. הזינוק בממדיהן של האוניות היה מהיר: אורכה של "גרייט ווסטרן", שהושקה ב-1837, היה 71.6 מטרים, ובעלת הדחק של 1340 טון. גרייט בריטן (Great Britain), שהושקה ב-1843, הייתה באורך 98 מטרים, ובעלת הדחק של 3675 טון, ואילו גרייט איסטרן (Great Eastren), שהושקה 21 שנים לאחר "גרייט ווסטרן" (ב-1858), הייתה באורך 211 מטרים, והדחק של 32,000 טון, אם כי גודל זה היה חריג ולא יעיל מסחרית.
לקראת סוף המאה ה-19 הגיעו המתכננים לניצול המקסימלי של מנועי הקיטור. ב-1894 המציא סר צ'ארלס פרסונס את טורבינת הקיטור, שהייתה יעילה בהרבה ממנועי הקיטור; פרסונס הדגים את יעילותן של המנוע החדש על ידי בניית האונייה טורביניה שהושקה באותה שנה והונעה בטורבינת קיטור. אונייה זו הצליחה להגיע למהירות של יותר מ-30 קשר (כ-55 קמ"ש), לעומת 10 עד 13 קשר, מהירותן של רוב האוניות באותה תקופה. "טורביניה" הייתה אוניית הדגמה בלבד, ללא מטען יעיל ולכן הצליחה לפתח מהירות כה גבוהה, אך יעילות המנוע החדש הוכחה.
גם בתחום אוניות המלחמה חלו שינויים רבים. שיאן של אוניות הקו היה בעת המלחמות הנפוליאוניות, בסוף המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19. ואולם, ברבע השני של המאה החלו ספינות מלחמה להצטייד במנועי קיטור, תחילה כאמצעי עזר להנעה ולאחר מכן באמצעי העיקרי והיחיד. במלחמת קרים, באמצע המאה, נעשה שימוש ראשון בפגזים, כלומר קליעים נפיצים. עד אז ירו האוניות קליעים מוצקים, שנועדו לגרום נזק על ידי מהירותם הרבה ומשקלם. פגז מכיל מטען מתפוצץ, הגורם נזק רב הרבה יותר. כאמצעי נגד לפגזים אלה הוחל בהוספת שריון לאוניות, והחלו להופיע אוניות מחופות שריון (Ironclad). הופעתן של אלו הפכה את אוניות הקו העשויות מעץ למיושנות. בתחילה נבנו אוניות מחופות שריון מעץ שצופה בברזל, אך תוך זמן קצר נבנו אוניות המלחמה מברזל בלבד, ולאחר מכן מפלדה; תהליכי ייצור הפלדה במחצית המאה ה-19 הפכו מתכת זו לזמינה וזולה.
במחצית השנייה של המאה ה-19 נוצר סוג חדש של ספינת מלחמה, שנקרא אוניית מערכה. אוניות אלו החליפו את אוניות הקו. בנוסף, הוחלפו הפריגטות הבנויות מעץ בסיירות משוריינות. גם החימוש התחלף: התותחים הותקנו בצריחים מסתובבים, שאיפשרו לתותחים זוויות הגבהה שונות ואפשרות לירות בקשת רחבה, זאת לעומת שורות התותחים שהיו מסודרים בצידי אוניית הקו, שהיו מוגבלים מאוד בזווית ובקשת הירי. הצריחים והפגזים איפשרו להסתפק במספר קטן בהרבה של תותחים. הופיעו סוגים חדשים של אוניות מלחמה: ספינות טורפדו, שהיו יכולות לשגר טילי טורפדו ולפגוע באוניות מלחמה גדולת מהן בהרבה, ו"משחתות ספינות טורפדו" שנועדו להגן על האוניות הגדולות מפניהן, ושמאוחר יותר נקראו בפשטות משחתות.
כמה שנים לאחר הכנסתן לשירות של טורבינות הגז, הופיע סוג חדש של מנוע - מנוע דיזל. מנוע זה יעיל יותר ממנועי הקיטור ופשוט יותר לתחזוקה ולהפעלה. את הפטנט על מנוע הדיזל רשם רודולף דיזל ב-1892, ואונייה ראשונה מונעת במנוע דיזל - מכלית נהרות ושמה ואנדאל (Vandal) - הושקה ב-1903. ואולם, רק באמצע המאה ה-20 חל המעבר הנרחב למנועי דיזל; מנועים אלה היו יעילים יותר ממנועי הקיטור, אך היחס בין הכוח שיצרו לגודל המנועים היה נחות מזה של מנועי הקיטור. רק עם הטמעת השימוש במגדשי טורבו הגיעו מנועי הדיזל ליעילות כלכלית, וכיום הם נפוצים מאוד לאור יעילותם ופשטותם.
המחצית השנייה של המאה ה-19 והמאה ה-20 הביאו לשינויים רבים באוניות, בתחום המלחמתי ובתחום המסחרי. בתחילת המאה הופיעו אוניות מערכה מטיפוס דרדנוט, שהיו בעלות תותחים כבדים ושריון כבד, ונחשבו לעמוד השדרה של ציי המלחמה במלחמת העולם הראשונה. ואולם, כבר במלחמה זו וביתר שאת במלחמת העולם השנייה השתנתה הלוחמה הימית לגמרי, עם כניסתם של ממדים חדשים לזירה הימית: המימד התת-ימי, על ידי צוללות, והמימד האווירי, בדמותן של נושאות מטוסים. לאחר המלחמה השתלבו בזירה הימית טילים, ששינו עוד יותר את תמונת המלחמה הימית.
בסוף המאה ה-19 החלו להופיע אוניות צובר, להובלת מטענים יבשים בתפזורת, ומכליות, להובלת מטען נוזלים בתפזורת. אוניות אלה מובילות מטענים בדרך יעילה בהרבה מאוניות מטען כללי. התייעלות נוספת בתעבורה ימית הייתה בשנות ה-50 של המאה ה-20, עם כניסתן לשירות של אוניות מכולות. על פי נתוני ועידת האו"ם לסחר ופיתוח (UNCTAD) בדו"ח משנת 2011, קיימות כיום בעולם 103,392 אוניות המיועדות להפלגה באוקיינוסים, שתפוסתן הכוללת היא 1,396 מיליארד טון. התפוסה הכוללת נחלקת בין סוגי אוניות הסוחר על פי הטבלה הבאה:
אוניות משא
למרות ההתפתחות הרבה בתעבורה האווירית, הרוב המוחלט של תנועת המטענים בעולם נעשה בדרך הים. אוניות מטען נושאות מטענים מוצקים ונוזלים, בתפזורת או ארוזים בחבילות, ובמגוון עצום של גדלים וסוגים של חומרי גלם ומוצרים מוגמרים. המגמה כיום היא לבנות אוניות המתמחות בסוג מסוים של מטען, והן בנויות ומצוידות באמצעים שונים המתאימים למשימתם, כמו מכלי קירור, המותאמות למטען ספציפי, מנופים, ועוד.
אוניות נוסעים
אוניות הנוסעים בשיאן הפליגו בקווים קבועים בכל העולם, ונשאו מאות ואלפי נוסעים בכל הפלגה. ואולם, עם התמסדות התעבורה האווירית במהלך המאה ה-20 הלכה ודעכה אונייה זו, עד שנעלמה כמעט כליל. אוניות הנוסעים כיום נחלקות לשני סוגים עיקריים:
אוניות ייעודיות
ישנו מגוון רחב מאוד של אוניות שאינן משתייכות לאחת הקטגוריות הקודמות. אלו אוניות שברובן נבנו למטרה ייעודית, שלעיתים קרובות משלימה ומסייעת לאוניות בקטגוריות אחרות.
עקרונות בנייה
תכנון ובניית אוניות הן ענף הנקרא "הנדסה ימית" (Naval Architecture). ההנדסה הימית נשענת על ענפי הפיזיקה, וחוקרת את מכניקת הזורמים: הידרוסטטיקה (הידרו - מים, נוזל; סטטי - מצב מנוחה), הענף בפיזיקה החוקר את התופעות המתרחשות בזורמים (נוזלים וגזים) הנמצאים במצב מנוחה; והידרודינמיקה, התחום העוסק בחקר זרימת הנוזלים.
הידרוסטטיקה
התכונה הבסיסית הנדרשת מגוף האונייה היא לצוף על פני המים. חוק ארכימדס קובע כי גוף הטובל במים דוחה כמות מים הזהה לנפחו; הגוף הטבול במים גם מאבד ממשקלו, משקל השווה למשקל המים הנדחקים על ידי הגוף. אם המשקל הסגולי הממוצע של הגוף הוא פחוּת ממשקלם הסגולי של המים, הגוף יגיע לשיווי משקל כאשר חלקו שקוע בנוזל וחלקו צף מעליו. גוף האונייה צריך להיות בנוי מחומר שהוא קל מהמים במשקלו הסגולי, כמו עץ או שעם; אך גם כאשר האונייה בנויה מחומר שמשקלו הסגולי גדול בהרבה, כמו מתכת, אם סך כל משקלה הסגולי של האונייה פחות ממשקלם של המים - דבר שיקרה מכיוון שרוב נפחה של האונייה חלול - היא תצוף.
משקלה של האונייה יוצר כוח - כוח כבידה - הפועל כלפי מטה, ואילו דחיקת המים מפני משקל האונייה יוצר כוח הפוך, כוח עילוי, הפועל כלפי מעלה. השוויון בין שני הכוחות הוא היוצר את הציפה. מרכזו הגאומטרי של גוף האונייה השקוע במים מוגדר מרכז הציפה, או מרכז העילוי של האונייה; לצורך חישוב כוחות העילוי של האונייה ניתן להניח שזוהי הנקודה שבה פועל כוח העילוי. מרכז זה ינוע מעלה ומטה לפי המידה שבה האונייה שקועה במים, וינוע ימינה ושמאלה על פי נטייתה של האונייה (בעקבות העמסה לא מאוזנת של האונייה, בגלל גלים, ומסיבות אחרות). כוח הכובד פועל במרכז הכובד של האונייה - מרכז המסה של האונייה. מיקום מרכז הכובד משתנה בעקבות שינויים בחלוקת המעמס על האונייה.
שתי הנקודות האמורות ממוקמות על הציר האנכי המרכזי של האונייה. המרחק ביניהן חשוב מאוד ליציבות האונייה. אם מרכז הכובד נמוך דיו, תוכל האונייה להתייצב במקרה של נטייה לאחד הצדדים: מרכז הציפה ומרכז הכובד ייצרו יחד מומנט שישאף לאזן את האונייה. ואולם, אם מרכז הכובד גבוה מדי, המומנט יהיה הפוך ויגביר את הנטייה של האונייה, עד כדי סכנה ליציבותה.
מידת יציבותה של אונייה נקבעת על ידי נקודה הנקראת מטא-סנטר (metacentre). לצורך חישוב המטא-סנטר מניחים שעבור זווית נטייה קטנה שגדלה בהדרגה, מרכז הציפה B נע בקירוב על פני קשת של מעגל. מרכז המעגל הוא המטא-סנטר. הוא מחושב תאורטית בעת תכנון האונייה, ולפעמים גם בניסוי בפועל על האונייה. המרחק בין מרכז הכובד של האונייה למטא-סנטר הוא הגובה המטא-סנטרי. כאשר גובה זה קצר, או אף שלילי (כלומר, המטא-סנטר נמצא מתחת למרכז הכובד) האונייה עלולה להתהפך בקלות. מאידך, אם המטא-סנטר גבוה מעל מרכז הכובד, האונייה תהיה יציבה מדי, כלומר ההתיישרות מנטייה תהיה מהירה וקצרה מאוד, ותגרום אי-נוחות רבה לצוות ולנוסעים. אוניות בעלות גובה מטא-סנטי נכון יהיו בעלות זווית גלגול נוחה יותר, שיאפשרו התיישרות איטית יחסית: אוניית נוסעים תתיישר מגלגול בתוך 8 עד 12 שניות, לעומת אוניות משא שיתיישרו תוך 6 - 8 שניות.
אוניות אינן מאבדות את יציבותן בדרך כלל, אלא אם כן חדרו אליהן מים כתוצאה מנזק שנגרם לגוף האונייה, או כתוצאה משינוי מרכז הכובד של האונייה, למשל כאשר אונייה מובילה נוזלים ונוצר אפקט המכל המלא חלקית. עם זאת, יכולים להתרחש אירועים דינמיים של אובדן יציבות, כמו בעת תנאי רוח עזה או גלים גבוהים. יכולתה של האונייה לשוב ליציבותה תלויה באנרגיה הדרושה לה לשוב לנקודת היציבות; זו נמדדת על פי השטח הכלול בעקומת היציבות הסטטית שלה, המשורטטת על פי תנועת המטא-סנטר שלה. כדי לשמור על בטיחותה של אונייה, גופי הרישוי של אוניות מציבים כללי בטיחות שונים, התלויים במבנה האונייה. הרגולציה של כללים אלה נעשית על ידי ארגון הימאות הבינלאומי (IMO), המסונף לאומות המאוחדות.
לא ניתן לבנות אונייה שתהיה חסינה מטביעה. ואולם, תכנון נכון של האונייה יכול להביא לכך שהאונייה תוכל לשרוד נזק עד רמה מסוימת, ותטבע באיטיות במקרה של נזק כבד; זאת, כדי לאפשר את היחלצות הצוות והנוסעים. כדי למנוע את טביעת האונייה כתוצאה מנזק לגוף האונייה מחולק החלל הפנימי על ידי מחיצות אטימות למים, היוצרות תאים. התקינה הנקבעת על ידי ארגון הימאות הבין-לאומי קובעת את רמת החלוקה הנדרשת באוניות: אוניות נוסעים, שבהן נדרשת רמה גבוהה של שרידות, חייבת לעמוד בתקן של תא אחד, כלומר: על האונייה להמשיך ולצוף גם אם תא שלם הוצף במים. אוניות נוסעים גדולות יותר נדרשות לעמוד בתקן של שני תאים, כלומר עליהן להיות מסוגלות להמשיך ולצוף גם כאשר שני תאים הוצפו. במקרה של נזק כבד יסייעו התאים להאטת קצב הטביעה, ולמניעת התהפכות, כדי להשיג זמן רב ככל האפשר להצלת הצוות והנוסעים.
מאידך, יש גבול לחלוקה הפנימית של האונייה ולמספר התאים שניתן ליצור בה, שכן הדבר לא יאפשר ניצול יעיל של החלל הפנימי של האונייה. תנאי נוסף לחלוקת התאים הוא שאלה יהיו לרוחב האונייה; אם תא אחד יוצף בצד אחד בלבד של האונייה, עלולים המים להטות את האונייה עד להתהפכותה. בשל כך, תכנון האונייה מאפשר את הצפת התא לרוחב האונייה, כדי לחלק באופן שווה את משקל המים.
הידרודינמיקה
התקדמותה של אונייה נתקלת בהתנגדות המים. ישנן כמה מרכיבים בהתנגדות זו, העיקרי שבהם הוא החיכוך של המים בגוף האונייה. מרכיבים נוספים הם האנרגיה המתבזבזת ביצירת הגלים בעת מעבר האונייה; האנרגיה המתבזבזת עם היווצרותן של מערבולות הנגרמות על ידי גוף האונייה, הגה הכיוון, וחלקים נוספים הבולטים ממנה; והתנגדות האוויר למעבר חלקי האונייה שמעל המים. מרכיב החיכוך בהתנגדות הוא יחסי לצפיפות המים, שטח המגע בין גוף האונייה למים, חזקה של מהירות המים יחסית לאונייה, ומקדם חיכוך ידוע, שהוא פונקציה של מספר ריינולדס (גודל חסר ממד הנקבע על ידי הכפלת צפיפות המים במהירות האונייה, כפול אורכה, חלקי צמיגות המים). בתכנון האונייה קשה מאוד לשלוט על מקדם זה, מכיוון שצפיפות המים וצמיגותם אינם ניתנים לשליטה ואורך האונייה ומהירותה מוכתבים בדרך כלל על ידי דרישות שונות.
כדי להגדיל את מהירות האונייה ואת יעילותה יש צורך בהקטנת התנגדות זו. ניתן לעשות זאת על ידי צמצום שטח הגוף הפוגש במים, ותכנון טוב יותר של צורת הגוף השקועה במים, כך שתיצור גלים במשרעת קטנה יותר. אוניות שנועדו להפליג במהירות גבוהה הן בדרך כלל צרות יותר, וגופן חלק וללא תוספות כלשהן. בניית חרטום בולבוסי (פקעתי) מסייעת להתגברות על היווצרותו של גל החרטום, כפי שיפורט להלן.
דרך פשוטה להבנת התנגדות המים היוצרת גלים, היא בחינת הגוף ביחס לשובל שמותירה אחריה האונייה בעת ההפלגה. כאשר כלי השיט מפליג במהירות נמוכה, חרטום האונייה יוצר בעת מעברו במים גל, המתפשט במהירות רבה יותר מזו של האונייה, ומתפוגג כמעט בלי להשאיר שובל. כשגוף האונייה מתקרב למהירות התפשטות הגלים, מתחיל להיבנות גל חרטום שאינו מתפזר, והמשרעת שלו גדלה. במילים פשוטות, "המים אינם מצליחים לחמוק מגוף האונייה בזמן", ולפיכך על הגוף למעשה "לטפס" על הגל המתהווה, או לפלס את דרכו בתוך הגל. בשל כך, התנגדות המים מתחילה לעלות בקצב מעריכי עם עליית מהירות האונייה. כאשר היחס בין המהירות לאורך הגוף (שהוא מהירות האונייה במיילים לשעה, חלקי השורש הריבועי של אורך האונייה ברגליים) עולה על 0.94, עולה מהירות האונייה על מהירותו של גל החרטום; וכאשר היחס בין מהירות האונייה לאורכה עולה על 1.34 אורך הגל של גל החרטום ארוך יותר מאורכה של האונייה (ראו גם מהירות קער): הירכתיים אינן נתמכות יותר בשובל של גל החרטום והן מתחילות לשקוע, והחרטום מתחיל לטפס על גל החרטום. ביחס כזה ההתנגדות גבוהה מאד; ניתן אמנם להניע אונייה במהירות שתביא אותה ליחס גבוה יותר, אך השקעת האנרגיה הדרושה לכך גבוהה מאוד ולגמרי לא כלכלית. רוב כלי השיט הגדולים פועלים ביחס מהירות/אורך נמוך בהרבה, פחות מ-1.0.
התופעות ההידרודינמיות של אונייה ניתנות לבחינה מוקדמת באמצעות ניסוי בדגמים בבריכות מים המדמות מצבי ים שונים, או באמצעות דגמים ממוחשבים. ניסויים אלה ממחישים את ההתנגדות שתיצור תנועת האונייה במים, ועל פי הנתונים הללו ניתן להעריך את אופי ועוצמת מערכת ההנעה הנדרשת לכלי השיט.
בעת הפלגה מושפעות אוניות מגלי ים, נחשולים, וכן מרוחות ומזג אוויר סוער. תנועות חדות של האונייה עלולות לגרום לפגיעות בנוסעים ובציוד, ולפיכך יש לנסות לייצב את האונייה מולן. תנועת הגלגול ניתנת לשליטה עד גבול מסוים על ידי שימוש ב או בסנפירי ייצוב. טלטול בציר האורך של האונייה מסוכן בהרבה וניתן הרבה פחות לשליטה; במצב זה החרטום עלול לשקוע במים, ולעיתים אין מנוס משינוי בנתיב האונייה או במהירותה כדי להימנע מטלטולים וגלגולים עזים.
אפיון נוסף של היציבות ההידרודינמית של אונייה היא היציבות הכיוונית. אונייה שסוטה ממסלולה רק על ידי הפעלת כוח חיצוני היא אונייה בעלת יציבות כיוונית; אונייה שסוטה ממסלולה גם ללא הפעלת כוח כזה היא חסרת יציבות כיוונית. אונייה חסרת יציבות כיוונית נוחה לתמרון, מאחר שקל לשנות את נתיבה. לעומתה, אונייה בעלת יציבות כיוונית שומרת טוב יותר על נתיב ההפלגה שלה, ויש צורך בפחות אנרגיה כדי לשמור על כיוונה. בשל שיקולים אלה מנסים מתכנני אוניות למצוא את השילוב הנכון בין שני הקצוות, וליצור אונייה שתהיה נוחה לתמרון אך שתדרוש אנרגיה מועטה יחסית כדי לשמור על נתיבה. עיקר המאמץ במציאת הפשרה הנכונה מושקע בתכנון גוף האונייה, בפרט בחלק השקוע במים.
חלקי האונייה
בכל כלי שיט, יהיו גודלו ומטרתו אשר יהיו, קיימים כמה מרכיבים משותפים: לכל כלי שיט יש גוף, מסוג כלשהו (ממגוון רחב של חומרים, בתצורות רבות ומגוונות); לכל כלי שיט ישנו אמצעי הנעה (החל במוט וכלה בכור גרעיני); לרוב כלי השיט ישנה מערכת היגוי מסוג כלשהו. ישנם מאפיינים המשותפים לרוב כלי השיט, אם כי לא לכולם, ובהם מדורים, סַפְנוֹת, מבנה עילי, וכן מערכות שונות כמו עוגנים, מנופים, כננות, ועוד.
צד ימין של הספינה מכונה starboard וצד שמאל מכונה port side. בימין ושמאל הכוונה היא יחסית לחרטום, משל הספינה הייתה אדם והחרטום היה פני האדם - ימין ושמאל בכלי שיט.
גוף
במאות קודמות נבנו אוניות מעץ, וכיום נבנות רוב האוניות מפלדה. השימוש באלומיניום בכלי שיט מהירים נפוץ, וכן הולך ומתפשט השימוש בחומרים מרוכבים לספינות מפרש וליאכטות.
ישנם סוגים רבים של גופי אוניות, החל מכמה גזעי עץ שנקשרו ליצירת רפסודה, וכלה בגופיהן של יאכטות מרוץ המתחרות בגביע אמריקה. לרוב כלי השיט גוף אחד, אך ישנם כלי שיט בעלי שני גופים, הנקראים קטמרן, ואף ישנם כלי שיט בעלי שלושה גופים ויותר. כאשר ישנו יותר מגוף אחד, הגופים מחוברים ביניהם באמצעות זרועות נוקשות ומקבילים זה לזה.
קצהו הקדמי של גוף הספינה נקרא חרטום. לאוניות רבות ישנו חרטום הבנוי כפקעת, והמאפשר תנועה חלקה וטובה יותר של האונייה דרכם; חרטום כזה קרוי חרטום בולבוסי, או "חרטום פקעתי" (Bulbous Bow). בתחתית הגוף נמצאת השדרית, המתמשכת לכל אורך האונייה. הקצה האחורי של גוף האונייה נקרא ירכתיים. הירכתיים הן לעיתים מעוגלות, ולעיתים ישרות; ירכתיים ישרות נקראות "עָצֶה" (Transom). בחלקו האחורי של הגוף נמצאים המדחפים והגה הכיוון. לגוף עצמו מחוברים לעיתים סנפירים, המייצבים את תנועת הגוף; באוניות שונות מחוברת לגוף גם כיפה המכילה סונאר.
גוף האונייה נתון לאילוצים הידרוסטטיים והידרודינמיים. האילוץ ההידרוסטטי העיקרי הוא העומס המוטל על הגוף: גוף האונייה נושא במשקל כלי השיט כולו, ועליו לשמור על יציבות גם כאשר המשקל אינו מאוזן. האילוצים ההידרוסטטיים כוללים את עמידותו של גוף האונייה מול גלים גבוהים ותנאי ים קשים.
מערכות הנעה
ניתן לחלק את מערכות ההנעה הימיות לשלושה סוגים עיקריים: שימוש בכוח שרירי האדם, מפרשים, והנעה מכנית.
המדחפים הראשונים היו בעלי פסיעה קבועה. מדחפים מודרניים הם בעלי פסיעה משתנה, וישנם גם סוגי מדחפים שונים, ובהם מדחפים הסובבים בכיוונים מנוגדים. לרוב כלי השיט מדחף אחד, אך באוניות גדולות ייתכנו עד ארבעה מדחפים. בחלק מכלי שיט מותקן גם מדחף תמרון. המדחפים מחוברים למנוע באמצעות גל מניע, העובר דרך תיבת הילוכים. בכמה כלי שיט מודרניים מונע המדחף באמצעות מנוע חשמלי, המקבל את כוחו ממנוע דיזל.
מערכות היגוי
באוניות מפרש ישנם מפרשים המשמשים גם להנעה וגם להיגוי, כמו מפרש חלוץ ומפרש אחורי. כלי שיט המונעים על ידי מערכות הנעה נפרדות לכל צד, כמו משוטים או גלגלי משוטה ניתנים להיגוי בעזרת מערכות ההנעה בלבד. לעומת זאת, ברוב כלי השיט (בכל רמה של יציבות כיוונית, כמוסבר לעיל) נדרשת מערכת היגוי. השיטה המקובלת ביותר היא הגה, או הגה כיוון. הגה הכיוון מחובר לירכתי האונייה, ומופעל באמצעות מערכת חשמלית-הידראולית, הממוקמת בגוף האונייה מעל הגה הכיוון. חתך הרוחב של ההגה הוא הידרודינמי, ודומה לחתך של כנף (תעופה) מטוס. שינוי זווית ההגה יחסית לכיוון תנועת המים יוצר הפרשי לחץ, בדומה לכוח העילוי הפועל בכנפי מטוסים. הפרשים אלה יוצרים מומנט סיבוב הפועל בערך באמצע הגוף, ומביא לשינוי כיוון תנועת האונייה. יעילותו של הגה הכיוון תלויה במהירות זרימת המים, ועל כן ממקמים אותו סמוך ככל האפשר למדחף האונייה, שם זרימת המים היא במהירותה הגבוהה ביותר. באוניות שבהן ישנם כמה מדחפים, מותקנים לעיתים כמה הגאי כיוון, אחד מאחורי כל מדחף. לעיתים נוספים הגאי כיוון נוספים המיועדים לסייע בתמרון האונייה בעת הפלגה לאחור. הגאים אלה ממוקמים לפני המדחפים (לכיוון החרטום), ליד ציר המדחף.
כאמור, יעילות הגה הכיוון תלויה במהירות המים, ולפיכך תמרון במהירות איטית עלול להיות בעייתי. ניתן לפתור בעיה זו על ידי הפעלה קצרה של המדחף במהירות גבוהה; הפעלה כזו יוצרת תנועה של הירכתיים לצדדים, והיא מופסקת לפני שהאונייה מתחילה לנוע קדימה. הזזת ירכתי האונייה מביאה לשינוי כיוון הפלגתה. אפשרות נוספת היא מדחפי חרטום, מדחפים המותקנים בחרטום האונייה ופונים הצידה. בדרך זו ניתן להניע את החרטום לצדדים גם במהירות נמוכה, וכך לשנות את כיוון תנועתה. ניתן להתקין מדחפים דומים גם בירכתיים.
סַפְנוֹת, מדורים ומבנה עילי
לכלי שיט גדולים ולאוניות יש בדרך כלל כמה סיפונים ומדורים. המדורים כוללים אזורים לצוות, לשינה ולצרכים אישיים, ומדורי עבודה שונים על פי מטרת האונייה. אוניות דיג ואוניות משא מחולקות בדרך כלל לכמה סֶפְנוֹת, שבהן מאוחסן המשא המסחרי של כלי השיט. לאוניות גדולות יותר יש חדר מנועים, מטבח, ומדורים שונים. באוניות ישנם מכלי דלק, שמן וכן מכלים למים מתוקים; בנוסף, קיימים מכלי זבורית, שנועדו לאיזון האונייה.
המבנה העילי הוא כל המבנים שמעל הסיפון הראשי של האונייה. בספינות מפרש יש מבנים נמוכים בדרך כלל, ואילו באוניות משא הם גבוהים יותר וממוקמים בדרך כלל בחלקה האחורי של האונייה. באוניות נוסעים ואוניות מלחמה גדולים המבנים העיליים בהרבה, ומתמשכים לאורכה של האונייה. המבנה העילי יכלול לעיתים קרובות את הגשר, שממנו נשלטת האונייה.
ציוד
הציוד אותו נושאות אוניות משתנה מאוד על פי ייעודה של האונייה. עם זאת, ישנם כמה מרכיבים בציוד האונייה המשותפים לכלי שיט רבים:
הפעלת אוניות סוחר
סוג אחר של חוזה יכול להיות החכרה של האונייה לפרק זמן קבוע. על פי חוזה כזה בעל האונייה מעמיד לרשות החוכר אונייה תקינה עם צוות, אך החל מתחילת החכירה, ועד לסיום החוזה, האחריות המלאה על כלי השיט היא של החוכר, והצוות נשמע לו. בעל האונייה אחראי על הביטוח, על תחזוקת האונייה, ועל האספקה לצוות, והחוכר אחראי על כל השאר. הסוג השלישי של החוזה הוא חוזה חכירה מלא, ובו מתחייב בעל האונייה לספק כלי שיט בלבד, וכל השאר מוטל על החוכר, כולל שכירת הצוות, רב החובל, תחזוקת האונייה, ועוד.
מחירי הסחר של החוזים השונים נקבעים ברובם בבורסה הבלטית (The Baltic Exchange). זהו שמה של חברה בריטית המפעילה את הבורסה הגדולה בעולם למסחר בין סוחרי אוניות, בעלי אוניות וחוכרי אוניות. בבורסה אותה מנהלת החברה מתקיים מסחר יומי בשוק ההובלה הימית ונקבעים בה מחירי ההובלה וכן נסחרים בה חוזים עתידיים בשוק ההובלה הימית, המכונים "חוזי הובלה עתידיים" (Forward Freight Agreements).
בנוסף לאוניות המופעלות בקווי מסחר קבועים ולאוניות נודדות, ישנן אוניות השייכות לחברות ענק, בעיקר חברות נפט ודומותיהן. חברות אלה שולטות על תעשייה שלמה: הפקת נפט, העברתו לזיקוק, והעברת המוצרים למרכזי הפצה. חברות אלה מפעילות אוניות משלהן, הפועלות אך ורק בנתיבי הפעילות של החברה.
חקיקה ורגולציה
הפלגתן של אוניות הייתה מאז ומעולם נושא לדיונים משפטיים, המקיפים את מגוון התחומים הקשורים לספנות: מסחר, זכויות של בעלי אוניות, צוות, המדינות המפעילות ציים ונמלי ים, ועוד. כיום קיימים שני גופי חקיקה עיקריים המסדירים את ההיבטים הרבים הללו. האחד הוא המשפט ימי (Admiralty Law או Maritime Law), המגדיר את מערכת הנורמות בתחום הימאות; זהו חלק מן המשפט הבינלאומי הפרטי והוא חל על היחסים שבין גופים פרטיים המפעילים כלי שיט בים לבין גופים אחרים.
גוף החקיקה השני הוא חוק הים, שהוא חלק מן המשפט הבינלאומי הפומבי. גוף חקיקה זה דן בזכות המעבר בים, בזכויות כריה בים, בתחום המים הטריטוריאליים ובחוק הבינלאומי החל על יחסים בין מדינות.
המשפט הימי נשען על אמנות שהושגו במהלך המאה ה-19 והמאה ה-20. אמנות אלה תוקנו על ידי ארגון CMI (Comite Maritime International), ארגון פרטי של עורכי דין העוסקים בדין הימי, שנוסד ב-1897. ה-CMI היה אחראי לניסוח אמנות רבות כולל כללי האג (האמנה הבינלאומית על שטרי מטען) וכן "תיקוני ויסבי" (המתקנים את כללי האג), אמנת ההצלה ואמנות רבות נוספות. ב-1958 ייסד ארגון האומות המאוחדות את ארגון הימאות הבינלאומי (International Maritime Organization - IMO), וה-CMI המשיך לפעול כגוף מייעץ. השפעתו של ארגון הימאות הבינלאומי החלה לבוא לידי ביטוי רק בשנת 1974. הסניף הישראלי של ה-CMI נקרא "האגודה הישראלית למשפט ימי".
ארגון הימאות הבינלאומי הכין אמנות בינלאומיות רבות הנוגעות לבטיחות בים ולהיבטים אחרים של פעילות כלי שיט בים. אמנת האומות המאוחדות על חוק הים יוצרת ברית להגנת הסביבה הימית וגבולות ימיים שונים. מעת שמדינה מאמצת אמנה ימית בינלאומית, הרי שהיא אחראית לאכיפתה בתחומי מימיה, בין באמצעות משמר החופים שלה ובין באמצעות מערכת המשפט במדינה.
בין השאר, כוללות האמנות המשפטיות את חובתו של בעל האונייה כלפי אנשי הצוות שלו, ואחריותו לטפל בהם במקרי פציעה ומחלה. לבעל האונייה אחריות גם כלפי נוסעיו. אמנות שונות מגדירות את זכותו של מי שהציל רכוש שאבד בים, לדרוש שכר הצלה, וקובעות את גובה השכר על פי כללים שונים. שכר זה מתייחס לרכוש בלבד, שכן לגבי הצלת חיים מקובל שעל כל ימאי חלה החובה להציל חיים בסכנה ללא ציפייה לקבלת תמורה.
חוקי המשפט הימי מסדירים גם את הדרכים לגבות חובות בתחומי המסחר הימי. אחת הזכויות המרכזיות היא "זכות העיכבון", המאפשרת את מעצר או החרמת האונייה לטובת החזר החוב. האמנות הבינלאומיות מאפשרות לעצור את האונייה בכל נמל של מדינה שחתמה על אמנות אלה, לאחר שבית משפט לימאות של אותה מדינה קיבל את התביעה ואישר אותה.
חוק הים הוא תחום במשפט בינלאומי פומבי ושמן של מספר אמנות בינלאומית המסדירות את שליטתה של מדינה בים הסמוך אליה וקובעות כללים למניעת סכסוכים בין מדינות על רקע זה. אמנות אלו תרמו לפתרון הסכסוכים בדבר הגבול הימי בין מדינות שונות, בעיקר עקב נושאים של דייג ומחצבים (לרוב דלק מאובנים) בטווחים הרחוקים יחסית מחופן של המדינות. ב-1983 התקבלה אמנה בינלאומית הקרויה "אמנת האומות המאוחדות לחוק הים" (United Nations Convention on the Law of the Sea). האמנה קובעת כי לכל מדינה יוגדר אזור כלכלי בלעדי של 200 מייל ימי (כ-370.4 ק"מ) מחופה של מדינה, שבו יש בלעדיות לאותה המדינה בניצול אוצרות הים. אמנה זו הרחיבה מאוד את ההגדרה הקודמת שבה אזור זה היה זהה עם אזור המים הטריטוריאליים (12 מייל ימי, כ-22 ק"מ) של המדינה.
דגל נוחות
אוניות מניפות לעיתים דגל לאומי שאינו זהה לדגל הלאומי של בעליה. דגל זה נקרא "דגל נוחות" ("Flag of convenience"). בעלי האונייה רושמים את האונייה במדינה אחרת מזו שלהם, ומדינת הרישום היא הקובעת את המסגרת החוקית לתפעול כלי השיט והיא הרלוונטית באותם מקרים שבהם האונייה מובאת לדין. בתחילת המאה ה-21 למעלה ממחצית אוניות ציי הסוחר בעולם רשומות בדגלי נוחות. שלוש המדינות שבהן המספר הגדול ביותר של אוניות ברישום זר הן: פנמה, ליבריה ואיי בהאמה.
הסיבות המסורתיות לבחירת דגל נוחות כוללות מציאת מקלט מס לאונייה, דרגות שכר זולות יותר לבעל האונייה, ותקנות פחות תובעניות באשר לתפעול האונייה. עליית הגלובליזציה הביאה להיעלמותן של חברות הספנות המסורתיות, אשר היו לעיתים קרובות בבעלות משפחתית, ואת מקומן תפסו תאגידי ספנות רב-לאומיים, אשר אף צוותיהן רב-לאומיים. במציאות זו דגל הנוחות אינו מסיר לעיתים את זהותה הלאומית "המקורית" של האונייה, כיוון שזו לא הייתה קיימת מלכתחילה.
צוות
על האונייה מפקד רב חובל (אנגלית: Captain או Master). רב החובל הוא הסמכות העליונה והבלעדית בנוגע להפעלת כלי השיט. רב החובל אחראי על הפעלתו התקינה והבטוחה של כלי השיט, כולל העמסת ופריקת המטען, ניווט, פיקוד על הצוות, ועמידה בכל החוקים המקומיים והבינלאומיים הקשורים בהפלגת כלי השיט, ובכלל זה על עמידה בתקנות ההגירה והמכס במדינות השונות אליהן מגיעה האונייה. כל הנוכחים על האונייה, כולל הקצינים, הצוות, הנוסעים וגם אורחים כמו נתבים נמצאים תחת אחריותו המלאה של הקברניט וסרים למרותו. רב החובל אחראי גם על תקציב האונייה, על התשלומים ועל מצאי הציוד שבה. רב החובל אחראי לכל הנעשה באונייתו, גם כאשר אינו ער.
רב החובל הוא המחליט על נתיב השיט של האונייה, על המצרכים שירכשו בנמל לכלכלת הצוות, על העסקה ופיטורים של אנשי צוות ואפילו על תפריט הארוחות לכל הצוות. לרב החובל אף אחריות מוסרית לבריאות, לבטיחות ולרווחת אנשי צוותו. בתחילת המאה ה-21 נותרו מקצועות מעטים בלבד שבעליהם אוחזים בידיהם סמכויות ואחריות כה רבה.
רבי חובלים מקצועיים הם מי שמחזיקים ברישיון "ימאי מקצועי" (Master Mariner), שהוא רישיון המקנה לבעליו את הזכות לפקד על כלי שיט ללא הגבלה על גודלו, כוח מנועו, או מיקומו הגאוגרפי. לצורך קבלת רישיון זה נדרשת רמת ההכשרה והמיומנות הגבוהים ביותר בין ימאים. רישיון זה ניתן בדרך כלל על ידי רשות ממשלתית מתאימה. ישנם אישורים מוגבלים יותר לפיקוד על כלי שיט, המגבילים את סמכותו של רב החובל לפיקוד בתנאים מתאימים (כמו פיקוד על אונייה עד גודל מסוים, רק באגמים או נהרות, ועוד).
מחלקות
בזמנים עתיקים ועד לפני כמאה שנים הייתה רוב העבודה על סיפון אוניות מבוססת על כוח שריריהם של המלחים. בשל כך, היו צוותי האוניות גדולים מאוד. עם התקדמות מיכון האוניות ירד מאוד מספר אנשי הצוות הנדרשים. באוניית סוחר כיום ישנם צוותים של כ-20 עד 30 איש, ולעיתים פחות מכך. צוותי אוניות סוחר נחלקים בדרך כלל לשלוש מחלקות עיקריות:
באוניות מלחמה נחלק הצוות למחלקות בדרך שונה. קיימת מחלקת מכונה, המקבילה בתפקידיה למחלקת המכונה של אוניות הסוחר. כמו כן קיימות המחלקות הבאות: זהו המבנה המקובל בחיל הים הישראלי, והוא משותף לאוניות מלחמה קטנות יחסית בציים אחרים. ככל שהאונייה גדלה תהיינה יותר מחלקות; על משחתות התפצלה מחלקת נשק למחלקת תותחנות ומחלקת טנ"ץ (טורפדו ונגד צוללות). המבנה של נושאת מטוסים עשוי לכלול מחלקות רבות אחרות
מבנייה לפירוק: מחזור החיים של אונייה
אונייה עוברת כמה שלבים במהלך קיומה. תחילתה בחוזה ראשוני לבנייתה; החוזה יהיה תלוי במערכת היחסים בין בעלי הספינה, מפעיליה, המתכננים והמספנה. שלב התכנון נעשה בידי מהנדסים ימיים, ולאחר מכן נבנית האונייה במספנה. לאחר השקתה מושלמת בניית האונייה והיא נכנסת לשירות. במהלך תקופת פעילותה של אונייה ייתכן וייעשו בה שינויים שונים, לעיתים מצומצמים ולעיתים הסבות נרחבות. סיום חייהן של אוניות יכול להתרחש בשל מגוון סיבות: הוצאה משירות עקב התיישנות, הוצאה משירות עקב חוסר כדאיות כלכלית, טביעה או נזק חמור אחר, ועוד. אוניות שיצאו משירות יעברו גריטה, יוטבעו בים כאתר צלילה, ישומרו כמוזיאון, ועוד.
תכנון
תכנון כלי שיט מתחיל ממפרט, שבעזרתו יוצר המהנדס הימי את המסגרת הכלית של האונייה. המהנדס מעריך את מידותיה, בונה תכנון ראשוני של החלוקה הפנימית והתפוסה. מתכנון ראשוני זה נוצרת הצורה הבסיסית של גוף האונייה, מבני העל ומערכת ההנעה. ככל שמתקדם התכנון, הופכת התוכנית למפורטת יותר ויותר, והתכנון מלוטש יותר ויותר. המתכנן יגיש בסופו של דבר תוכנית כללית ושרטוטים לשימוש בבנייה עצמה. השרטוטים יכללו פרטים כמו תוכנית המפרשים, מערכות החשמל, אוורור, ועוד. תכנון האונייה יכלול התייחסות גם לדרך שבה ניתן יהיה להוציאה משירות בעוד כמה עשורים, כך שלא תיצור נזק סביבתי.
בנייה
בניית אוניות נעשית במספנה. מספנות נבנות בסמוך לחופי ים או נהרות, כדי לאפשר את השקת כלי השיט. הן מצוידות בעגורנים גדולים, מבדוקים יבשים, מדרונות בניה (Slipway), בתי מלאכה גדולים להרכבת חלקי האונייה, ועוד. משך בנייתה של אונייה יכול להשתנות מאד: אונייה הנבנית בייצור המוני ניתנת לבנייה בתוך מספר חודשים (במהלך מלחמת העולם השנייה נבנו ספינות ליברטי בתוך 42 יום בממוצע), ואילו בניית נושאת מטוסים גדולה יכולה להימשך כמה שנים. החומרים מהם נבנית האונייה וגודלה משפיעים מאוד על משך הבנייה ואופייה. גופן של יאכטות העשויות מסיבי זכוכית (פיברגלס) נבנה בתבנית מוכנה, ואילו גוף הפלדה של אוניית משא נבנה מחלקים מוכנים המרותכים זה לזה.
ככלל, בניית האונייה מתחילה במבדוק יבש, בבניית הגוף; בבניית כלי שיט שאורכם מעל 30 מטרים מתחילה הבנייה בהנחת השדרית. לאחר שהגוף מושלם ונצבע, מושקת האונייה. השקת האונייה היא בדרך כלל טקס בעל משמעות, ובמהלכו ניתן לאונייה שמה. לאחר ההשקה מועברת לאחד מרציפי המספנה. בשלב זה מותקנת בה מערכת ההנעה, מבני העל, וכל הציוד הנדרש.
אחזקה והסבה
אוניות דורשות תחזוקה במהלך כל פעילותן. במהלך כל הפלגה נעשות באונייה עבודות אחזקה פשוטות, ובמהלך עגינה בנמלים נעשים תהליכים מורכבים יותר. בזמנים קבועים יש להכניס את האונייה למבדוק יבש; במבדוק מנקים היטב את תחתית האונייה מגידולים שונים הנצמדים אליה, שכבת הצבע מחודשת, וכן נעשה שיפוץ למערכות ההנעה, ההיגוי, והמערכות האלקטרוניות.
אוניות עשויות גם לעבור הסבה במהלך פעילותן: החלפת מערכות ההנעה, שדרוג או החלפת מערכות אלקטרוניות, הוספת מערכות חדשות, ועוד. תהליך כזה של שדרוג יכול להאריך את חיי האונייה, אך דורש עבודות מקיפות במספנה.
גם במקרה של נזק חמור עשויה האונייה להזדקק לשירותי מספנה ומבדוק, לעיתים קרובות במספנות שלהן ציוד מיוחד למטרה זו.
סיום פעילותה של אונייה
לרוב אוניות המשא אורך חיים של 20 עד 30 שנים. ככל שהשנים עוברות, נחלש גוף האונייה בשל תהליכי שיתוך (קורוזיה), אוסמוזה וריקבון (תלוי בסוג החומר ממנו עשויה האונייה). בשלב מסוים הופכת ההפלגה בכלי השיט למסוכנת מדי. במצב כזה מועברת האונייה לפירוק וגריטה (לדוגמה, באלאנג שבהודו), או שהיא מוטבעת בים. ניתן להטביע את האונייה כדי שתהפוך לשונית אלמוגים מלאכותית, או לחלק משובר גלים, אוניות שמצבן טוב יותר מוסבות למוזיאון צף.
אוניות רבות אינן מגיעות לשלב זה, וטובעות או נהרסות בשריפות, התנגשויות, סערות, וכדומה. על פי הערכת האו"ם, בקרקעית הימים ברחבי העולם ישנן יותר מ-3 מיליון אוניות טרופות.
מסרון
הודעת טקסט, ובאנגלית: אס־אם־אס (מאנגלית: SMS, ראשי תיבות של Short Message Service), ובעברית מִסְרוֹן, הוא שירות המאפשר להעביר הודעות כתובות קצרות באמצעות טלפון. השירות הומצא על ידי מאטי מקונן. תחילתו של שירות זה בטלפון הסלולרי בלבד, ולאחר מכן הוא הותאם גם לטלפון הקווי, אך שימוש זה אינו נפוץ.
עם עלייתם של שירותי תקשורת נתונים ומכשירים חכמים, החלו להופיע אפליקציות כגון BBM, טלגרם, סנאפצ'ט ו-Whatsapp, שאיפשרו שליחת הודעות כתובות והתכתבות באמצעות טלפונים ניידים ללא עלות מצד חברות הסלולר ובממשק יעיל ונוח משמעותית. השימוש במסרונים התמעט, וכיום הוא משמש בעיקר למטרות שיווקיות ולמטרות טכניות כגון שליחת הגדרות לטלפון, קבלת קוד אבטחה, הצבעה בתוכניות טלוויזיה וכדומה. יתרונו של שירות זה על פני שירותי ההודעות החדשים והיעילים יותר הוא בכך שרמת הוודאות לזהותו של מקבל ההודעה גבוהה יותר, וכן משום שניתן להפיץ מסרונים לאלפי משתמשים בו-זמנית.
היסטוריה
השירות הוצג בשנת 1992 ובשנים שלאחר מכן הוא הפך לנפוץ ביותר בכל רחבי העולם.
ב-3 בדצמבר 1992, נשלחה ההודעה הראשונה על ידי ניל פפוורת' מ-Vodafone לחברו לעבודה ריצ'רד ג'רביס: "חג מולד שמח", "בטלפון אורביטל", הייתה תחילת השירות. לימים, שילבה חברת נוקיה את הטכנולוגיה של הטלפון הזה בטלפונים שלה.
בפיליפינים, לדוגמה, מועברים יותר מסרונים מאשר שיחות קוליות. בשנת 2010 הועברו בעולם 6,100,000,000,000 הודעות קצרות.
זהו שירות הערך המוסף (Value Added Service) העיקרי שהצליח ברשתות של טלפונים סלולריים, מלבד התא הקולי. בעקבות הצלחתו הגדולה בשנים הראשונות להצגתו שודרג השירות ביכולת העברת מסרי מולטימדיה, בהם תמונות וקול. השירות המשוכלל יותר קרוי MMS (Multimedia Messaging Service).
בדצמבר 2021, נמכר העתק של ההודעה הראשונה בפורמט NFT לקונה אלמוני, וההכנסות מיועדות לסוכנות הפליטים של האו"ם.
אופן השימוש
המסרון הביא לפריחה של מספר תחומים שנשכחו עם התקדמות התקשורת הממוחשבת. שניים מתחומים אלה הם קיצורים ופרצופים הבנויים מאותיות ניקוד שהיו נפוצים בתחילת השימוש בחדרי שיחה ("צ'טים") באינטרנט, וציורי ASCII - ציורים הבנויים מתווי מחשב, שהיו נפוצים בראשית ימי האינטרנט, וברשת ה-BBS. מדענים איריים מצאו ב-2007 כי קיימת השפעה שלילית לשימוש בשפת קיצורים על עושר שפתם של בני נוער.
חברות הסלולר השיקו בנוסף למסרונים שירותי העברת הודעות מתקדמים יותר בטכנולוגיית MMS. שירותים אלה מאפשרים להעביר הודעות טקסט ארוכות יותר, תמונות ואפילו וידאו.
בעת קבלת מסרון, מתריע מכשיר הטלפון הסלולרי למשתמש על קבלת ההודעה באמצעות רינגטון או התרעה קולית אחרת, ואפשר להגדירו גם באמצעות רטט. אחת ההתרעות הקוליות הנפוצות עבור מסרון היא סדרה של 8 צפצופים, בתבנית של שלושה צפצופים קצרים, שני צפצופים ארוכים ושוב שלושה צפצופים קצרים. התרעה קולית זו מתבססת על שפת המורס, ומשמעותה בשפה זו היא "S.M.S".
מגבלת הגודל של המסרון נבעה מכך שהוא עושה שימוש בערוץ הבקרה של הטלפון הסלולרי ולא בערוץ המידע. שימוש זה נעשה משום שבתקופה שנוצר השירות ערוץ הבקרה היה היחיד שיכל להעביר מידע לא קולי. הסיבה לכך שההודעות קצרות כפולה: גם רוחב הפס המועט של הרשת הסלולרית, וגם הקושי שבהקלדת הטקסט לתוך הטלפון.
שרות המסרון בישראל
בישראל הושק השירות בשנת 1998, אולם הוא הפך פופולרי רק לאחר שמפעילי הרשתות הסלולריות אפשרו לשלוח הודעות ביניהם. בשנת 2003 נשלחו בישראל קרוב למיליארד וחצי הודעות קצרות. בשנת 2004 נעשה שימוש במסרונים כדי לבחור את אחד ממדליקי המשואות ביום העצמאות ואת השיר שייצג את ישראל באירוויזיון.
המימוש הטכני של המסרון
בטלפון סלולרי מספר ערוצי שידור שמתקשרים עם תחנת הבסיס כדי להעביר מספר סוגי מידע:
מכיוון שערוץ הבקרה הוא חיוני ומרכזי בהפעלת הרשת הסלולרית, השילוב של שירות המסרון בו יצר בעיות עומס. מסיבה זו המסרון מוגבל כל כך בגודלו: אילו הוא היה גדול יותר, הוא היה מפריע להודעות הבקרה.
מסרונים ברשתות GSM מוגבלים ל־160 תווים באנגלית ול-70 תווים בעברית. עובדה זו נובעת מאופן קידוד תוכן אלפאנומרי של מסרונים. עברית, אשר דורשת קידוד של 16 סיביות, מגבילה את אורכו של תוכן אלפאנומרי ל-70 תווים, לעומת אנגלית, אשר מצריכה קידוד של 7 סיביות בלבד.
מסרון דואר זבל
היקף התופעה בישראל ובעולם רחב מאוד, על פי דו"ח של חברת TrueCaller בשנת 2019 נשלח בממוצע לכל משתמש ישראלי 18 הודעות ספאם בכל חודש (מקום 19 בעולם). תופעת מסרון ספאם הנשלח על ידי גורמים פוליטיים שכיחה בישראל משום שהם אינם נכללים בחוק הספאם.
אסון טקסס סיטי
אסון טקסס סיטי התרחש ב-16 באפריל 1947, כאשר אונייה ועליה 2,100 טון של אמוניום חנקתי עלתה באש והתפוצצה בנמל העיר טקסס סיטי במדינת טקסס שבארצות הברית. כתוצאה מההתפוצצות והתפוצצויות ושרפות נוספות שחוללה נספו לפחות 581 בני אדם ונגרם נזק כבד לנמל ולסביבתו. זהו אסון ההתפוצצות החמור ביותר בתולדות ארצות הברית ואחת ההתפוצצויות הלא-גרעיניות הגדולות בהיסטוריה.
רקע
האונייה "גראנקאן" (Grandcamp) הייתה אוניית ליברטי שנקראה במקור "בנג'מין קרטיס" (Benjamin R. Curtis). היא שירתה במלחמת העולם השנייה ולאחריה נמסרה במתנה לצרפת כדי לסייע בשיקומה. האונייה עגנה בנמל טקסס סיטי לחוף מפרץ גלווסטון כשהיא טעונה ב-2,100 טון של אמוניום חנקתי שיוצר בארצות הברית והועמס עליה בנמל. מטענה כלל גם תחמושת נשק קל, מכונות וצרורות של סיבי אגבה. האונייה הגיעה לטקסס סיטי מנמל יוסטון, שהנהלתו לא התירה להטעין בו אמוניום חנקתי על אוניות.
כ-200 מטרים מ"גראנקאן" עגנה האונייה "היי פלייר" (High Flyer), שהייתה טעונה ב-872 טון של אמוניום חנקתי ו-1,600 טון של גופרית. האמוניום החנקתי על שתי האוניות ודשן נוסף שנמצא במחסנים בנמל נועדו להובלה אל חקלאים באירופה. החומר נארז בשקי נייר והוחזק בטמפרטורות שהגבירו את הפעילות הכימית שלו.
האסון
ב-16 באפריל 1947 בשעה 08:00 נראה עשן עולה מאחד ממחסני האונייה "גראנקאן". מאמצים במהלך השעה הבאה לכבות את האש לא עלו יפה. ניסיונות לכבות את האש על ידי הזרמת קיטור לבטן האונייה לא הועילו ואף גרמו להחמרת המצב. קהל סקרנים נקהל על רציפי הנמל לחזות בשרפה. עשן צהוב-כתום שפיעפע מהאונייה משך למקום עוד סקרנים. החום בבטן האונייה היה כה רב עד כי המים סביב גופה החלו לרתוח ולבעבע.
בשעה 09:12 הביאו החום והלחץ בבטן האונייה להתפוצצות האמוניום החנקתי. ההתפוצצות יצרה גל הדף אשר הורגש עד למרחק של 160 קילומטרים סביב וזרע הרס סביב מוקד ההתפוצצות. זעזוע ההתפוצצות הורגש עד למרחק של 400 קילומטרים. כנפיהם של שני מטוסים שטסו בקרבת הנמל נתלשו עקב ההדף והם התרסקו.
כמעט 5,800 טון של מתכת מגוף האונייה הועפו למרחק כרסיסים, חלקם במהירות גדולה ממהירות הקול. שני עוגנים של האונייה במשקל של 4.5 טון ושל 2 טון הושלכו למרחק של 800 מטרים ו-2,600 מטרים בהתאמה לפנים הארץ. צרורות בוערים של סיבי אגבה והריסות בוערות אחרות מהאונייה הועפו למרחק והציתו דלקות רבות במרחק של קילומטרים מהנמל, לרבות עשרות מכלי אחסון של דלק וכימיקלים. עשן שמנוני מהשרפות שפרצו כיסה את שמי העיר גלווסטון הסמוכה.
ההתפוצצות הראשונה הציתה את מטען האמוניום החנקתי שעל האונייה "היי פלייר" הסמוכה. במשך שעות התאמצו אנשי צוותה לשחרר אותה מהעוגן שלה וממכשולים אחרים סביבה, אך לשווא. 15 שעות לאחר התפוצצות "גראנקאן" התפוצצה גם "היי פלייר". ההתפוצצות הרגה לפחות שני אנשים, החריבה אונייה סמוכה והחמירה את הנזק ואת הדלקות בנמל ובסביבתו. אחד המדחפים של "היי פלייר" הועף למרחק של כקילומטר וחצי לפנים היבשה.
200 כבאים הגיעו לטקסס סיטי ממקומות שונים (אפילו מלוס אנג'לס) כדי להיאבק בדלקות שפרצו, ושבוע לאחר האסון טרם כובו כל השרפות.
נפגעים ונזקים
לאחר האסון נמצאו 468 גופות של נספים, שאת 63 מהן לא ניתן היה לזהות. 113 אנשים נוספים הוכרזו כנעדרים. קיימת טענה שמספר ההרוגים בפועל היה גדול יותר וכלל תיירים שביקרו בעיר ותושבים בלתי רשומים. איסוף ההרוגים באסון נמשך חודש. מספר הפצועים היה למעלה מ-5,000. 1,784 מהם טופלו ב-21 בתי חולים.
כאלף מבנים בנמל ובעיר נהרסו, לרבות מספר מפעלים וכ-500 בתי מגורים. מאות בתי מגורים אחרים ניזוקו. 2,000 איש הפכו לחסרי בית. עסקים רבים נחרבו. 1,100 כלי רכב ויותר נפגעו ו-362 קרונות רכבת נהרסו. הנזק לרכוש הוערך ב-100 מיליון דולר במחירי אותו זמן.
לאחר האסון
האסון משך תשומת לב בכל חלקי ארצות הברית והצעות לעזרה ולשיקום זרמו אל העיר הפגועה. הוקמו מספר קרנות לאיסוף כספים לטיפול בנפגעים ולשיקום הנזקים. תשלומי ביטוח האש ששולמו לאחר האסון הגיעו ל-4 מיליון דולר במחירי אותו זמן.
הגורם לדלקה שפרצה על "גראנקאן" לא הוברר מעולם. ייתכן שהייתה זו סיגריה שהושלכה ברשלנות לבטן האונייה והציתה את מטענה הרגיש.
מאות תביעות לפיצויים הוגשו לבתי משפט בעקבות האסון. מקצתן הוגשו על פי חוק תביעות הנזיקין הפדרלי שנחקק ב-1946. ב-1950 פסק בית משפט פדרלי מחוזי כי שורה של סוכנויות של ממשלת ארצות הברית נהגו ברשלנות שהביאה לאסון - בקשר לייצור האמוניום החנקתי, אריזתו, הפצתו ואחסנתו ובקשר לפעולות למניעת שרפות ולכיבוי אש. ב-1952 ביטל בית המשפט הפדרלי החמישי לערעורים את פסק הדין על בסיס פרשנות של חוק הנזיקין הפדרלי, ופסק הדין בערעור אושר בשנה שלאחר מכן על ידי בית המשפט העליון של ארצות הברית. כפיצוי חלקי חוקק הקונגרס ב-1955 חוק לפיצוי הנפגעים, ולפיו שולמו לניזוקים באסון כ-1,400 תשלומים בסכום כולל של כ-17 מיליון דולר.
פיאט 126
פיאט 126 היא מכונית עירונית קטנה שיוצרה על ידי חברת פיאט האיטלקית בשנים 1972–1979, ובשנים 1973–2000 על ידי פיאט פולסקי, (FSM) בפולין, (בשמה המסחרי: Zastava 126 וכן: פולסקי פיאט 126p). יוצרו 4,673,655 יחידות בכל קווי היצור באיטליה ובפולין.
דגם כמעט זהה שהתבסס על ה"פיאט 126" יוצר בספרד על ידי חברת סיאט, בין השנים 1974-1982, והיה קרוי סיאט 133. במקביל יוצר הדגם בארגנטינה, בין השנים 1977-1982, והיה קרוי "Fiat 133B".
ארצות שהפיאט 126 יוצרה
הייצור הסתיים ב-22 בספטמבר שנת 2000.
גאות ושפל
מחזור גאות ושפל (כְּרִית) הוא תופעה שבה גובה פני הים "עולה" או "יורד" במחזוריות קבועה. לפי הידוע לנו מן הכתובים, הראשון שהצליח לקשור בין תופעת הגאות והשפל ובין הירח היה מגלה הארצות היווני פיתאס. הכוחות הגורמים לתופעה זו קרויים כוחות גאות ושפל ולאזור החופי שמושפע מכך אזור הכרית.
התופעה באה לידי ביטוי באופן חזק בחופים אשר נושקים לאוקיינוסים (מדובר בהפרשים של 6–8 מטרים). לעומת זאת בים התיכון שהוא ים הכלוא בין יבשות אפריקה ואירופה, תופעה זו חלשה יחסית (חצי מטר בערך בחופי ישראל). מחזור הגאות והשפל מתרחש פעמיים ביום. הזמן בין גאות אחת לשנייה הוא כ-12 שעות ו-24 דקות, כתוצאה משילוב סיבוב כדור הארץ סביב עצמו עם מסלולו של הירח סביב כדור הארץ.
הסבר פיזיקלי לתופעה
כדור הארץ והירח סובבים סביב נקודת מרכז המסה שלהם. סיבוב זה גורם לכוח צנטריפוגלי שכיוונו מנקודת מרכז המסה החוצה, הפועל על חלקיקי המים הן בנקודה A והן בנקודה B המתוארות באיור. הכוח הצנטריפוגלי הוא בעצם כוח מדומה הנוצר כתוצאה מההתמדה של טיפות המים בסיבוב כדור הארץ.
לפי חוק הכבידה העולמי של ניוטון, כוח המשיכה קטן ככל שהמרחק גדל, ולכן בנקודה B הוא חלש יותר מאשר במרכז כדור הארץ, ובמרכז כדור הארץ הוא חלש יותר מאשר בנקודה A. כוח הגאות הוא למעשה ההפרש הווקטורי בין הכוח הצנטריפוגלי (הקבוע בכל הנקודות) וכוח המשיכה של הירח (המשתנה עם המרחק).
כוח המשיכה של כדור הארץ חזק עשרות מונים מזה של הירח ומן הכוח הצנטריפוגלי, ולכן בנקודות A ו-B אין די בהשפעת הכוחות כדי "למשוך" את טיפות המים. אלא שבנקודות C ו-D תורגש השפעת הכוחות, מפני שבנקודות אלה יש לכוח השקול רכיב מקביל לפני כדור הארץ שאינו פועל בניגוד לכוח המשיכה של כדור הארץ. רכיב זה של הכוח גורם לטיפת המים "לגלוש" לכיוון הירח או בכיוון ההפוך. רכיב זה משתנה בגודלו, וקטן ככל שמתקרבים לנקודות A ו-B. בנקודות A ו-B אין לכוח רכיב המקביל לפני כדור הארץ ולכן המים "מצטברים" באזורים A ו-B. כיוון וכדור הארץ מסתובב, נקודה מסוימת על פניו לעיתים משנה את מיקומה במהלך הסיבוב מ- A, ל-C, ל-B ול-D - כך שלעיתים היא באזור בו יש "הרבה" מים (למשל, A ו-B; נקודות שהן על הציר "ארץ- ירח"), ולעיתים היא באזור בו יש "מעט" מים (למשל, C ו-D; נקודות שהן לא ממש על הציר "ארץ-ירח"). השינוי בכמות המים, מתבטא בגובה פני הים בחופים (ולעיתים גם באגמים) ונראה כגאות ושפל.
כוחות הגאות מותחים את כדור הארץ לצורת ספרואיד מוארך, שצירו הארוך נמצא על הקו המחבר את מרכז כדור הארץ ומרכז הירח. בגלל שכוח המשיכה של כדור הארץ הרבה יותר גדול מכוח הגאות שמפעיל הירח, עיוות זה הוא קטן ביותר, ומסתכם במטרים ספורים יחסית לרדיוס של אלפי קילומטרים.
בנקודה אמפידרומית מחזור הגאות והשפל הוא אפסי וככל שמתרחקים ממנה, הפרשי הגאות והשפל גדלים. לרוב הנקודות ממוקמות בתוך ים, אך ישנן נקודות שמיקומן חושב בתחומם של איים, כמו ניו זילנד ומדגסקר.
הפקת אנרגיה
ניתן להפעיל תחנת כוח על ידי ניצול הגאות והשפל אולם מספר קשיים מהותיים מקשים על ניצול האנרגיה: למרות קשיים אלו יש בעולם מספר תחנות כוח המפיקות חשמל על ידי כוח הגאות והשפל שהראשונה שבהן, תחנת הכוח לה ראנס, הוקמה בנהר ראנס בצרפת בשנות ה-60 של המאה ה-20.
היסטוריה של התאוריה של גאות ושפל
מאז ימי קדם, התצפיות והדיונים בתופעת הגאות הלכו ונעשו מתוחכמים יותר, כשהקדמונים הדגישו תחילה את המחזוריות היומית של התופעה, ולאחר מכן קשרו בין הגאות למופעי הירח והשמש. מגלה הארצות היווני פיתיאס הפליג לאיים הבריטיים בערך בשנת 325 לפנה"ס, ונראה כי הוא הראשון לקשר בין הגאות האביבית למופע הירח.
הבנה ימי-ביניימית של הגאות מבוססת בראש ובראשונה על עבודותיהם של אסטרונומים מוסלמים, שהפכו נגישות דרך תרגומן ללטינית החל מן המאה ה-12. אבו מאשאר בחיבורו "מבוא לאסטרונומיה" משנת 886 סבר שהשיטפון והשפל המקושרים לגאות נגרמים עקב הירח. אבו מאשאר דן בהשפעות הרוח ומופעי הירח ביחס לשמש על הגאות. במאה ה-12, אל-ביטרוג'י (בשנת 1204) תרם את האבחנה ה"אוניברסלית" יותר שהגאות נגרמת על הסירקולציה הכללית של המרחב השמיימי.
יוהאנס קפלר שיער נכונה שכבידת הירח היא הגורם לגאות, השערה שהוא ביסס על תצפיות והתאמות עתיקות.
אייזק ניוטון היה המדען הראשון שסיפק הסבר איכותי וכמותי נכון של הגאות כתוצאה של המשיכה הכבידתית של גופים אסטרונומיים. בספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע" (1687) הוא ניסח לראשונה את חוק הכבידה העולמי והסביר שמקור הגאות הוא במשיכות הכבידתיות של הירח והשמש. ההמשגה של ניוטון לכוחות הגאות הייתה חדשנית ומקורית ביותר, משום שהראתה שלא המשיכה הכבידתית הישירה בין הירח (או השמש) למימי הארץ היא הגורם לגאות, אלא ההבדלים בעוצמה וכיוון הכבידה הירחית בין נקודות שונות על כדור הארץ (על גוף הנופל בשדה כבידה אחיד לא ייווצרו כוחות גאות); בעשותו זאת מצא ביטוי מתמטי מפורש לכוח הגאות. ניוטון הסביר גם מדוע מופעי הגאות מתחוללים פעמיים ביממה ולא רק פעם ביממה: ההסבר לכן נעוץ בכוחות הצנטריפוגליים המקושרים לסיבוב מערכת הארץ-ירח סביב מרכז הכובד המשותף שלהם, כך שעל המים בחלקו האחורי של כדור הארץ (המרוחק יותר ממרכז הסיבוב) פועלים כוחות צנטריפוגליים חזקים יותר ואלו אחראים להופעת הגאות גם שם. ניוטון ייחס את ההבדלים בעוצמת הגאות בתלות במופעי הירח לכוחות הגאות המתחרים של הירח והשמש; בירח חסר או מלא הם מחזקים זה את זה, ובירח חצי מלא הם מחלישים זה את זה.
אף על פי שהתאוריה של ניוטון הצליחה לנבא את גבהי הגאות באזורים מסוימים, היא לא הצליחה להסביר את ההבדלים הקיצוניים בין גאות ושפל המתחוללים באזורים אחרים על כדור הארץ. ניוטון עצמו היה מודע לכישלון זה, ועדות לכך שהיה מודע חלקית למורכבויות של תורת הגאות בפועל באה לידי ביטוי בהסבר מפורסם ונכון שסיפק למאפיין מיוחד מסוים של הגאות במפרץ טונקין שבים סין הדרומי: לטענתו, הדבר קורה אודות למופעי הגאות הסדירים המגיעים לשם דרך שני נתיבים שונים, מהאוקיינוס ההודי והאוקיינוס השקט, המגיעים בהפרשי זמן של 6 שעות ולפיכך במופעים הפוכים, כך שאלו מבטלים זה את זה. זהו תיאור נכון של משטר הגאות המקומי, וגם הדוגמה המצוטטת הראשונה של התאבכות בין שתי רכבות של גלי גאות.
ב-1740, האקדמיה הצרפתית למדעים בפריז הציעה פרס על החיבור התאורטי הטוב ביותר על גאות. דניאל ברנולי, לאונרד אוילר וקולין מקלורן חלקו את הפרס.
מקלורן השתמש בתורת הכבידה של ניוטון כדי להראות שכדור חלק המכוסה על ידי שכבה עמוקה מספיק של אוקיינוס הנתון לכוח הגאות של גוף אחר הוא ספרואיד מוארך עם ציר ראשי הפונה אל הגוף המחולל את הגאות. מקלורן היה גם הראשון לכתוב על השפעות סיבוב כדור הארץ על תנועות עליו. אוילר זיהה שזהו דווקא הרכיב האופקי של כוחות הגאות (יותר מאשר האנכי) שמניע את הגאות.