กระดูกงู

กระดูกงู () เป็นองค์ประกอบโครงสร้างตามยาวที่อยู่ด้านล่างสุดของพาหนะทางน้ำ มีความสำคัญต่อเสถียรภาพ ในเรือใบบางลำ อาจมีจุดประสงค์เพื่อการควบคุมพลศาสตร์ของไหลและการถ่วงสมดุล การวางกระดูกงู (keel laying) มักเป็นขั้นตอนแรกในการสร้างเรือ ตามธรรมเนียมการต่อเรือของอังกฤษและอเมริกา เหตุการณ์นี้ถือเป็นวันเริ่มต้นการสร้างเรือ

นิรุกติศาสตร์
คำว่า "keel" มาจากภาษาอังกฤษเก่า  ภาษานอร์สเก่า  หมายถึง "เรือ" หรือ "กระดูกงู" คำนี้มีความพิเศษตรงที่นักวิชาการบางคนถือว่าเป็นคำแรกในภาษาอังกฤษที่ถูกบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร โดยกิลดาสบันทึกไว้ในผลงานภาษาละตินของเขาชื่อ De Excidio et Conquestu Britanniae ในศตวรรษที่ 6 ภายใต้การสะกดว่า cyulae (เขากล่าวถึงเรือสามลำที่ชาวแซกซันมาถึงเป็นครั้งแรก) 

 เป็นคำภาษาละตินที่แปลว่า "กระดูกงู" และเป็นที่มาของคำว่า careen (หมายถึง การทำความสะอาดกระดูกงูและตัวเรือโดยทั่วไป มักทำโดยการเอียงเรือตะแคงข้าง) ตัวอย่างของการใช้คำนี้คือ Careening Cove ชานเมืองแห่งหนึ่งในซิดนีย์ ประเทศออสเตรเลีย ที่มีการทำความสะอาดเรือด้วยวิธีนี้ในสมัยอาณานิคมตอนต้น

 ประวัติศาสตร์ 

 ต้นกำเนิด 

การใช้กระดูกงูในเรือใบมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ ซากเรือสินค้ากรีกโบราณที่รู้จักกันในชื่อเรือไครีเนีย (Kyrenia ship) บ่งชี้ถึงจุดเริ่มต้นของกระดูกงูอย่างน้อยก็ย้อนไปถึง 315 ปีก่อนคริสตกาล ซากเรืออับปางอูลูบูรุน ( 1325 ปีก่อนคริสตกาล) มีกระดูกงูที่ยังไม่สมบูรณ์ แต่อาจเป็นเพียงแผ่นไม้ตรงกลางมากกว่าจะเป็นกระดูกงู
 รูปแบบการสร้าง 

 ขึ้นโครงก่อน (Frame first) 
ในการสร้างตัวเรือแบบต่อชิด (carvel-built) การสร้างเริ่มต้นด้วยการวางกระดูกงู ตามด้วยท้ายเรือและทวนหัวเรือ จากนั้นจึงติดตั้งโครง ณ จุดสำคัญต่าง ๆ ตลอดแนวกระดูกงู ในภายหลัง จึงมีการติดตั้งกระดูกงูเสริม (keelson) เข้ากับกระดูกงู โดยใช้วิธีสลักเกลียวหรือใช้หมุดไม้

 ขึ้นกระดานก่อน (Plank first) 

การสร้างแบบขึ้นกระดานก่อนที่ยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบันคือการสร้างตัวเรือแบบต่อช้อน (clinker-built) ซึ่งใช้แผ่นกระดานที่วางซ้อนทับกันและถูกดัดเข้ารูปเพื่อให้เกิดเป็นรูปทรงตัวเรือ ระบบเก่าแก่กว่านั้นได้แก่ วิธีสร้างจากท้องเรือ (bottom-based method) ซึ่งใช้สำหรับวางแผ่นกระดานที่อยู่สองข้างของกระดูกงูของเรือค็อก (และยังคงใช้ในการต่อเรือของชาวดัตช์จนถึงศตวรรษที่ 17) วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้แผ่นกระดานที่เรียบเสมอกันที่ถูกตัดให้ได้รูปทรงของตัวเรือ ระบบที่เก่าแก่ยิ่งกว่าคือการเข้ากระดานแบบลิ่มและเดือย (mortice and tenon) เพื่อเชื่อมต่อแผ่นกระดานแบบชนขอบในแถบเมดิเตอร์เรเนียนช่วงสมัยคลาสสิก ในระบบนี้ ความแข็งแรงส่วนใหญ่ของตัวเรือมาจากแผ่นกระดาน โดยมีโครงเรือ (frames) ให้ความแข็งแรงเพิ่มเติม ในทุกระบบที่กล่าวมา การเชื่อมกระดูกงู ทวนหัวเรือ (stem) และท้ายเรือ (sternpost) เป็นจุดเริ่มต้นของการสร้าง

กระดูกงูโครงสร้าง
กระดูกงูโครงสร้างคือส่วนประกอบโครงสร้างที่อยู่ล่างสุดซึ่งเป็นแกนหลักในการสร้างตัวเรือ กระดูกงูจะทอดยาวไปตามแนวกึ่งกลางลำเรือ ตั้งแต่หัวเรือจรดท้ายเรือ กระดูกงูมักเป็นส่วนแรกของตัวเรือที่ถูกสร้างขึ้น และการวางกระดูกงู หรือการวางกระดูกงูในแคร่ที่ใช้ในการสร้างเรือ อาจถือเป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างเรือนั้น ๆ ปัจจุบัน เรือขนาดใหญ่และทันสมัยมักถูกสร้างขึ้นจากส่วนตัวเรือที่สร้างสำเร็จรูปเป็นชุด ๆ แทนการสร้างรอบกระดูกงูเพียงชิ้นเดียว ดังนั้นกระบวนการต่อเรือจึงเริ่มต้นด้วยการตัดแผ่นเหล็กแผ่นแรก

กระดูกงูที่พบมากที่สุดคือ "กระดูกงูแบบเรียบ" (flat plate keel) ซึ่งติดตั้งอยู่ในเรือเดินสมุทรและเรือประเภทอื่น ๆ ส่วนใหญ่ รูปแบบของกระดูกงูที่พบในเรือขนาดเล็กคือ "กระดูกงูแบบท่อน" (bar keel) ซึ่งอาจติดตั้งในเรือลากอวน เรือลากจูง และเรือข้ามฟากขนาดเล็ก ในกรณีที่อาจมีการเกยตื้น กระดูกงูประเภทนี้เหมาะสมด้วยขนาดที่ใหญ่ แต่ก็มักมีปัญหาเรื่องกินน้ำลึกที่เพิ่มขึ้นโดยไม่มีพื้นที่สินค้าเพิ่มเติม หากมีการติดตั้งท้องเรือสองชั้น (double bottom) กระดูกงูเกือบทั้งหมดจะเป็นแบบเรียบ เนื่องจากแบบท่อนมักเกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นแบบเปิด ซึ่งอาจมีการติดตั้งกระดูกงูแบบเรียบได้เช่นกัน

กระดูกงูไฮโดรไดนามิก
กระดูกงูแบบไฮโดรไดนามิกมีจุดประสงค์หลักในการทำปฏิกิริยากับน้ำและเป็นลักษณะเฉพาะของเรือใบบางประเภท กระดูกงูแบบไฮโดรไดนามิกชนิดติดตายมีความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่สามารถรองรับน้ำหนักของเรือได้thumb|upright|เรือใบยอชต์ที่มีกระดูกงูแบบครีบ

กระดูกงูเรือใบ
ในเรือใบ กระดูกงูมีจุดประสงค์สองประการ: 1) ทำหน้าที่เป็นปีกใต้น้ำ (foil) เพื่อลดการเคลื่อนที่ด้านข้างของเรือเมื่อแล่นใบ และ 2) ทำหน้าที่เป็นน้ำหนักถ่วงแรงด้านข้างของลมที่กระทำต่อใบเรือซึ่งทำให้เกิดการเอียงข้าง ในฐานะแผ่นใต้น้ำ กระดูกงูจะใช้การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของเรือเพื่อสร้างแรงยกเพื่อต้านแรงลมที่พัดไปทางท้ายเรือ ในฐานะน้ำหนักถ่วง กระดูกงูจะชดเชยโมเมนต์การเอียงที่เพิ่มขึ้นตามมุมการเอียงที่มากขึ้น แผ่นใต้น้ำที่เกี่ยวข้องได้แก่ ปีกกลางแบบเคลื่อนย้ายได้ (movable centreplates) ซึ่งทำจากโลหะ จึงมีจุดประสงค์รองเป็นการถ่วงน้ำหนัก และเซ็นเตอร์บอร์ดและแด็กเกอร์บอร์ดซึ่งมีน้ำหนักเบากว่า จึงไม่มีจุดประสงค์รองเป็นการถ่วงน้ำหนัก

กระดูกงูเรือใบแบบเคลื่อนที่ได้อาจหมุนได้ (เรียกว่า centreboard, centreplate หรือ swing keel) หรือหดกลับขึ้นด้านบนได้ (เรียกว่า lifting/retracting keel หรือ daggerboard) หรือแกว่งไปด้านข้างในน้ำได้ (เรียกว่า canting keel) เพื่อย้ายผลของการถ่วงน้ำหนักไปยังด้านใดด้านหนึ่งและช่วยให้เรือสามารถแล่นในตำแหน่งที่ตั้งตรงมากขึ้น

ดูเพิ่ม
 พิธีเหรียญ
 กระดูกงูเสริม
 กระดูกงูเทียม
 แดกเกอร์บอร์ด
 ลีบอร์ด
 บิลจ์บอร์ด
 บรูซฟอยล์
 คีลฮอลลิง – การลงโทษทางทะเลสมัยโบราณ
 บล็อกกระดูกงู
 ระยะใต้กระดูกงู

เชิงอรรถ

บรรณานุกรม

 Rousmaniere, John, The Annapolis Book of Seamanship, Simon & Schuster, 1999
 Chapman Book of Piloting (various contributors), Hearst Corporation, 1999
 Herreshoff, Halsey (consulting editor), The Sailor's Handbook, Little Brown and Company
 Seidman, David, The Complete Sailor, International Marine, 1995
 Jobson, Gary, Sailing Fundamentals, Simon & Schuster, 1987

หมวดหมู่:คำศัพท์ทางทะเล
หมวดหมู่:นาวาสถาปัตยกรรม
หมวดหมู่:อุปกรณ์เรือใบและอุปกรณ์ผูกเรือ
หมวดหมู่:ส่วนประกอบของเรือใบ
หมวดหมู่:การต่อเรือ