Кіріспе
Ағыммен итермеленетін кабельдік паром – өзен ағысының бекітілген арқанға тигізетін күші арқылы су үстінде жылға қатыратын паром. Мұндай паромдар күшті ағыны бар өзендерде жылдам және тиімді жұмыс істейді.
A reaction ferry is a cable ferry that uses the reaction of the current of a river against a fixed tether to propel the vessel across the water. Such ferries operate faster and more effectively in rivers with strong currents.
Жұмыс түрлері мен тәсілдері
Кейбір реакциялық паромдар өзеннің екі жағалауында ағымға тік бұрышта орналасқан мұнаралардан ілінген жоғарыдағы кабельді пайдаланады. Бұл кабель бойымен "саяхатшы" – шкивтермен жабдықталған арқан жүреді және ол паромға байлау арқанымен бекітіледі. Бұл арқан екі бөлікке бөлініп, паромның ағысқа қатысты бұрышын анықтай алады. Кейде екі шкив және екі байлау арқаны қолданылады. Ал кейде бір арқан паромның бір жағынан екінші жағына бұрылатын тағанға бекітіледі. Осы типтегі паром ағымға қатысты бұрышын нөлден бастап, ең жақсы өту жылдамдығын қамтамасыз ететін бұрышқа дейін реттеу үшін рульді де пайдаланады. Рульсіз паромдар бағытты өзгерту үшін иықтың немесе бірнеше арқанның ұзындығын өзгертеді. Ағыстың бүйіндік күші паромды өзеннен өте қарай жылжытады. Реакциялық паромның сирек кездесетін түрі өзеннің немесе таяз судың түбінде жатқан су астындағы кабельді пайдаланады. Бұл кабель арқан немесе тізбек болуы мүмкін және паром немесе оператор оны су бетіне көтереді. Кабель жылжымалы шкивтер немесе бекіту нүктелері арқылы өтеді, олардың орналасуы паромның бұрышын анықтайды. Жолына шығу үшін кабельді бастапқыда қолмен тарту және маневр жасау қажет, әсіресе су тасқыны кезінде. Паром бір корпус немесе бір-бірімен жалғасқан екі понтоннан тұруы мүмкін. Кейбір паромдар тек жолаушыларды тасымалдаса, ал басқалары автомобильдерді тасымалдайды, кейбір үлгілері 12 автомобильге дейін сыйымды.
Физикалық түсіндірме
Реакциялық паром желкенді кеме сияқты жұмыс істейді, онда жолаушылардың шкивтері құрлықтағы яхтаның дөңгелектерін бейнелейді, ал қозғалатын сұйықтық жел емес, су ағыны болып табылады. Анкерленген арқанмен жабдықталған реакциялық паром жағдайында, оны желкенмен салыстыруға болады. Екі жағдайда да паромның корпусы желкен рөлін атқарады және көтеру күші жасау үшін су ағынына желкендей бұрышталады. Өзен арқылы тік бұрышта созылған жоғары кернеулі кабельге ие паром, теңізшіл терминологиясы бойынша, нақты ағыммен қиылысу бағытына тік бұрышта жүзеді. Анкерленген арқанды паромдар үшін бұл жағдай арқан ағыммен параллель болғанда және қиылысу жолының ортасына жақын орналасқанда қолданылады. Желкенді кемеде жылдамдық желкен мен корпустың (орталық тақтасы немесе келі және рульді қоса алғанда) көтеру-сүйреу коэффициенттерімен (L/D) анықталады. Реакциялық паромдар үшін де L/D коэффициенттері қолданылады, бірақ біреуі өте жоғары, мысалы, әдетте болат арқандағы жолаушы үшін 30 (әуе суретінде көрінетіндей), ал екіншісі төмен болуы мүмкін, мысалы, орталық тақтасы жоқ болса 1-2, ал орталық тақтасы болса 3.5. Жағдайды түсінікті ету үшін жолаушының L/D көрсеткіші шамамен 6 ретінде бейнеленген. Паромның L/D көрсеткіші 1.5 ретінде көрсетілген. Көтеру күші (L) нақты ағынның және қиылысу жылдамдығынан туындаған ағын компонентінің векторлық қосындысынан құралатын көрінетін ағын бағытына перпендикуляр бағытта әрекет етеді. Сүйреу күші (D) көрінетін ағынға параллель бағытта әрекет етеді. L және D векторларының қосындысы – нәтижелі күш (R). Бұл күш тек арқанның бірдей шамадағы қарсы күш көрсетуіне байланысты ғана мүмкін болады (Ньютонның қозғалыс заңдарын қараңыз), бұл шындығында үш өлшемді жағдайдың екі өлшемді проекциясы. R күшін ағын бағытындағы компонентке және қиылысу бағытындағы, паромды қозғайтын түрткі күшіне (T) жіктеуге болады. Бұл түрткі күші жолаушы шкивтерінің қарсы сүйреу күшімен теңестіріледі. Қажетті көтеру күшінің мөлшері паромның көрінетін ағынға бұрылу бұрышымен (мұнда 10°) анықталады, көбінесе рульмен реттеледі (суретте көрсетілмеген). Суретте қиылысу жылдамдығы нақты ағын жылдамдығымен тең. Орталық тақтасы немесе келісі бар паромның корпусының L/D көрсеткіші бірнеше есе артуы мүмкін. Бұл қиылысу жылдамдығын да бірнеше есе арттырады, бірақ соғу теңдеуіне сәйкес күштер жылдамдықтың квадратына пропорционалды түрде артады және әсіресе жоғары кернеулі кабельге үлкен жүктеме түсіреді. Анкерленген арқанды паромдар үшін мұндай жоғары жылдамдыққа қол жеткізу мүмкін емес, өйткені оның арқаны суда сүйреледі немесе оны қолдайтын буйларға тіреледі, ал бұл сүйреу күші де жылдамдықтың квадратына пропорционалды түрде артады.
Қазақстан
Реакциялық паромдар Сава және Драва өзендерінен өтеді.
Италия
Трагетто ди Леонардо – Имберсагодағы Адда өзені арқылы жүретін тарихи қайық. Оны Леонардо да Винчи жобалаған деген әңгіме бар.
Словения
Сладки Врх-тан Вайтерсфельд-ан-дер-Мурға (Австрия) дейін Мур өзені арқылы жүзететін паром шекаралық өткізу пункті ретінде мойындалған. Крогта Мур өзені арқылы пароммен өту. Іжаковциде Мур өзені арқылы пароммен өту. Мелинчиде Мур өзені арқылы пароммен өтуге болады. Тинеков брод Горня Бистрицаның жанындағы Мур өзені арқылы.
Испания
Испанияның Каталония аймағындағы Фликс қаласында Эбро өзеніндегі "Пас де барка де Фликс" және Миравет қаласындағы Эбро өзеніндегі "Пас де барка де Миравет" орта ғасырлардан бері жұмыс істеп келеді, әрі дәстүрлі ағаш паромдық қайық дизайнын пайдалануды жалғастыруда.
Швейцария
Базельде Рейн өзенінен төрт жолаушылар паромдары қатынайды. Бернде Аар өзенінен мұндай үш паром қатынайды. Дубс өзенінен шағын дәстүрлі паром, осы өзендегі соңғы паром өтеді.
Ұлыбритания
Хэмптон Лоуд паромдары, тек жолаушыларды тасымалдаған, 2017 жылға дейін Шропширдегі Хэмптон Лоудтағы Северн өзенінен өтетін. Ол тоқ күшімен және қайықпен итеріліп жұмыс істеді.
Америка Құрама Штаттары
ХХ ғасырдың бірінші жартысында АҚШ-тың орталық бөлігіндегі Озарк тауларында бірнеше реакциялық паромдар өзендерді кесіп өтті. Миссури штатының Салем қаласына жақын жердегі Current өзені арқылы жүретін Акерс паромдары әлі де жұмыс істеп тұр. Вайоминг штатындағы Джексон Хоулдағы Менор паромдары 1890 жылдары салынған және 1927 жылға дейін қолданылған екі понтонды реакциялық паром болды. 2009 жылы Ұлттық саябақтар қызметі оның дәл көшірмесін жасады.