DSH KABİLİYETLİ HÜCUMBOT ÖN DİZAYNI

Transkript

1 Yapım Matbaacılık Ltd., İstanbul, 1999 Editörler :A. İ. ALDOĞAN Y. ÜNSAN E BAYRAKTARKATAL GEMİ İNŞAATI VE DENİZ TEKNOLOJİSİ TEKNİK KONGRESİ 99 BİLDİRİ KİTABI DSH KABİLİYETLİ HÜCUMBOT ÖN DİZAYNI M. Serdar ÇELEBİ 1, Onur GEÇER 2, Selçuk HOŞOĞLU 2, Reşat IŞIK 2 ÖZET Halihazırda donanmamızda Denizaltı Savunma Harbi (DSH), denizaltıları tespit ve onlara torpido ile angaje olma görevi büyük su üstü unsurlarının görevidir. Ege Denizi nin coğrafik durumu nedeniyle bu sularda, büyük su üstü unsurları, hücumbot gibi hızlı ve vurucu su üstü unsurları ve denizaltıların avı olmakla karşı karşıya kalacaklardır. Bu olumsuzlukları giderebilmek açısından, süratli, DSH kabiliyetli, kendini koruyabilme kapasitesine sahip ancak tüm bunları imkan dahilindeki en ufak boyutlarda ve en az maliyetle yapabilecek gemilere ihtiyaç duyulmaktadır. Ege Denizi dahilinde başarılı bir harekat yapılabilmesi için etkin bir silah gücüne sahip daha ufak boyutlarda ve gerektiğinde aktif ve pasif olarak saklanabilecek kabiliyette, farklı harp durumlarında görev yapabilecek değişken silah kabiliyetine sahip hücumbot/korvet türü gemilerin kullanılması kaçınılmazdır. Bu çalışmada Ege Denizi ve civarında DSH ifa edebilecek yetenekte yüksek harekat ve manevra kabiliyetine sahip bir hücumbot tasarımı üzerinde çalışılmıştır. Dizayna temel olan hususların içerisinde gemiden beklenen görevlerin tanımı, harekat bölgesinin özellikleri, NAVSEA ve NATO nun su üstü gemileri için getirdiği limitler, U ve V kesit formlarının uygulanabilirliği ile görünmezlik konuları üzerinde ağırlıklı durulacak ve bir prototip model geliştirilmeye çalışılacaktır. GİRİŞ Dizayn edilmesi istenen gemi Denizaltı Savunma Harbi (DSH) kabiliyetli bir hücumbottur. Bu hücumbotta göz önüne alınması gereken başlangıç kriterleri (rakamlar örnek olarak verilmiştir) aşağıda sıralanmıştır. 1 Doç. Dr., D.H.O. Komutanlığı Öğretim Başkanlığı, Gemi İnşaatı Mühendisliği Öğretim Üyesi 2 D.H.O. Komutanlığı, Gemi İnşaatı Mühendisliği Programı Tuzla/İstanbul Maksimum sürat : 44 kts. 295

2 Seyir yarıçapı (max. süratte) Fribord karakteri Su hattı boyu (LWL) : nm. : en az 60 cm. : m Bu geminin Ege harekat sahasında görev yapabilecek şekilde dizayn edilmesi hedef alınmıştır. Silah yükü olarak aşağıdaki asgari standartlara sahip olması gerekmektedir. DSH maksatlı torpido atabilme kabiliyeti Suüstü hücumları için satıhtan satıha G/M Hava savunması ve G/M hücumu sonrası suüstü hedeflerine karşı kullanılmak üzere bir adet çok maksatlı top Bu kriterler içerisinde en göze çarpanı şüphesiz geminin yapması istenen 44 kts. hızdır. Bu kriterler sebebiyle gemi, ilerleyen paragraflarda açıklanacağı üzere tarihsel dataya dayalı dizayn yaklaşımına ait standart grafiklerden bazı sapmalar gösterebilmektedir. Bu dizayn yönteminde uzun bir zaman aralığında dizayn edilmiş gemilere ait bilgilerden elde edilen dizayn eğrileri yardımıyla yeni geminin boyutları belirlenir. Bu işlem iyi ve kötü dizaynlar arasında ortalama bir dizaynı temsil eder. Bu tür dizaynlar güvenli fakat klasik dizaynlar olacaktır. Ancak dizayn edilmesi istenen gemi, sahip olması istenen yüksek sürat nedeniyle klasik dizaynlardan farklı bir dizaynda olacaktır. Gemilerde hız arttıkça, gerekli güçteki artışın büyük boyutlara ulaştığı gözlenmektedir. Günümüzde daha güçlü makinaların, boyutlarının ve ağırlıklarının önemli ölçüde küçültüldüğü görülmektedir. Özellikle savaş gemilerinde hızın önemli bir faktör olması sebebiyle hız-güç ilişkilerinin olumlu yönlendirilmesi için sorunun çözümü makine gücünün artırılmasından ziyade gemilerin su altı formlarının düzeltilmesine ve yeni şekiller tasarlanmasına dönüşmektedir. Bu aşamada yapılması planlanan şey, ulaşılması gereken hız kriterine yakın hızlardaki gemilere ait form planlarında düzeltici nitelikte bazı oynamalar yaparak, hem bu formların özellikleri ile ilgili fikir sahibi olmak ve fazla bir makine gücü artırımı yapmadan istenen hız kriterini sağlayan gemi formuna ulaşmaya çalışmaktır. Başlangıç aşamasında konuyla ilgili veriler toplanırken, Taşkızak Tersanesi nde benzer maksatlı ancak daha az silah yüküne sahip bir dizayn yapıldığı belirlenmiştir. İki adet dizel makinaya sahip 42 m boyundaki bu geminin yaptığı düşük sürati göz önüne alarak, dizayn edeceğimiz gemide en az üç adet dizel makina kullanılması gerektiği ve bunun da gemi boyunda 7-8 m lik bir artışa sebep olduğu belirlenmiştir. Bu artışın sağladığı alanda, gemi üzerine bir hava savunma silahı yerleştirilebileceği düşünülmüştür. Bu durumda da kısıtlayıcı etken ilave ağırlığın doğurabileceği sorunlar olacaktır. Ancak ağırlık artışı da olsa, gemiye bu şekilde ilave bir savunma imkanı kazandırılması gerektiği düşünülmektedir. Nitekim dünya donanmalarının günümüzdeki genel eğilimi incelendiğinde, artık yavaş yavaş klasik hücumbot anlayışından uzaklaşıldığı görülmektedir. Klasik hücumbot anlayışına göre bu tip gemiler yüksek süratli, mümkün olduğunca küçük boyutlarda, belirli bir alanda yüksek ateş gücüne sahip, silahlara verilen önem ve hacim kısıtlamaları nedeniyle personel yaşam mahallerinin rahatlığını ikinci derecede dikkate alan, dolayısıyla da kısıtlı harekat süreleri için faydalanılan, kıyı destekli vur-kaç taktiği kullanan gemiler olarak dizayn 296

3 edilmekteydiler. Ancak birçok görevi aynı platformla yerine getirebilmek gibi zor bir amaç uğruna yapılan çalışmalar, hücumbotların farklı alanlarda yüksek ateş gücüne sahip, gerektiğinde minimum düzeyde de olsa kendini koruyabilen, nispeten daha uzun süreli harekatlar yapabilen, bunun için de personel yaşam mahalleri imkanlarında iyileştirmeler yapılmış ve hatta her iki cinsiyetin de aynı platformda görev yapabilmesini göz önüne alınarak dizayn edilmiş gemiler haline gelmesine sebep olmuştur. Bu değişimin örneklerini hemen hemen her ülke donanmasında görmek mümkündür. Bizim donanmamız açısından bakıldığında eski Kartal sınıfı hücumbot anlayışı terk edilerek Kılıç sınıfı hücumbotlara yönelişin aynı fikirden ortaya çıktığı söylenebilir. Bu durumda ön dizayn çalışmaları sırasında gemi boyu yukarıda belirtilen harekat ihtiyaçları değişimini göz önüne alarak 50 m olarak alınmıştır. Savaş gemisi, dizayn spirali doğrultusunda gemiye ait ana silahları, kabaca ağırlık hesabına, ilk makina seçimini ve bunların doğrultusunda da tahmini hacim ihtiyaçlarını belirledikten sonra yukarıda da değinildiği gibi 50 m başlangıç LWL değerinden yola çıkarak tarihsel dataya dayalı dizayn işlemlerine başlanılmıştır. Öncelikle dünya donanmalarından, ön dizayn işlemi yapılacak DSH kabiliyetli hücumbota benzer özelliklerde, 34 adet gemi belirlenmiştir ve bu gemilere ait ana değerler tablo haline getirilmiştir. Daha sonra bu tabloya ait (bakınız tablo 1) değerler grafik üzerinde çizilerek, ana değerler arasındaki ilişkiler doğrusal bir fonksiyon olarak ifade edilmiştir. Yukarıda belirtilen boy değerinden yola çıkarak, eğriler üzerinde dizayn edeceğimiz geminin ana boyutları benzer gemilerden faydalanılarak saptanmış ve aşağıdaki aralıklar arasında kalacağı belirlenmiştir. Ancak yüksek sürat ihtiyacı doğrultusunda, dizayn spirali içerisinde bu boyutlarda değişmeler olabilecektir. LWL : 50 m B : 7.7 m T : 2.5 m Deplasman ( ) : ton Ampirik formüllerle ana boyutların hesabı Ana boyutların kontrolü maksadıyla Kafalı [1,4] nın Küçük Savaş ve Savunma Gemileri İçin Bağıntıları' ndan faydalanılmıştır. Bu ampirik formüllerin hazırlanmasında baz alınan teknelerin boyları 50 m den küçüktür. Dolayısıyla 50 m lik gemimiz bu aralığın en uç noktasında yer almaktadır. İlk formülde grafikler yardımıyla bulunan değerler oldukça yakın çıkan değerlere rağmen ikinci formüldeki farklı değerlerin varlığı bu sonuca bağlanabilir. Ancak formüllerin verdikleri sonuçlara bakarak deplasman değerinin ilerde artabileceği değerlendirilmiştir. Kafalı, genişlik ve boy arasındaki ilişkiyi de değerlendirmiştir. Kayıcı teknelerin (Vee tipi, çeneli, stepli) kayma olayının daha erken başlaması ve dolayısıyla direncinin daha az olması sebebiyle daha geniş tutulabildiğine işaret etmiştir. Gemi formu belirlenirken, B (genişlik) değerinin kayıcı tekneler için artırılabileceği ya da direncin az olması sebebiyle, istenilen yüksek sürate, bu düşük B değerinin katkısıyla ulaşılabileceği göz 297

4 SINIF L B T BHP V B/L B/T L/B Fr / (L/100) 3 LETYASHTI 60,0 8,0 2, ,0 0,133 4,000 7,500 2,281 71,448 RESHITELNI 59,5 10,2 3, ,0 0,171 3,091 5,833 2,290 59,149 CASMA 58,0 7,8 2, ,0 0,134 3,250 7,436 2,320 60,229 IQUIQUE 45,0 7,0 2, ,0 0,156 2,800 6,429 3,292 77,687 KRALJ 53,6 8,5 2, ,0 0,159 3,696 6,306 2,715 82,749 WILLEMOES 46,0 7,4 2, ,0 0,161 2,960 6,216 3,093 75,639 FLYVEFISKEN 54,0 9,0 2, ,0 0,167 3,600 6,000 2,254 86,319 ESMERALDAS 62,3 9,3 2, ,0 0,149 3,720 6,699 2,588 80,218 RAMADAN 52,0 7,6 2, ,0 0,146 3,304 6,842 3,062 61,826 RAUMA 48,0 8,0 1, ,0 0,167 5,333 6,000 2,391 55,050 SINGA 58,1 7,6 2, ,0 0,131 2,714 7,645 1,956 64,539 SAAR 2 61,7 7,6 2, ,0 0,123 3,040 8,118 2,179 60,037 RESHEF 58,0 7,8 2, ,0 0,134 3,250 7,436 2,320 60,229 PAE KU 53,7 7,3 2, ,0 0,136 2,517 7,356 3,014 49,007 ASHEVILLE 50,1 7,3 2, ,0 0,146 2,517 6,863 3,120 55,169 ASSAD 62,3 9,3 2, ,0 0,149 3,720 6,699 2,588 82,560 PERNADA 47,0 7,0 3, ,5 0,149 1,795 6,754 2,939 72,277 HANDALAN 43,6 7,1 2, ,5 0,163 2,958 6,141 2,885 81,997 JERONG 44,9 7,0 2, ,0 0,156 2,800 6,414 2,637 76,330 OKBA 57,5 7,6 2, ,0 0,132 3,619 7,566 2,039 66,283 COMBATTANTE 56,2 7,6 2, ,0 0,135 3,619 7,395 2,798 68,597 DHOFAR 56,7 8,2 2, ,0 0,145 3,417 6,915 2,786 61,206 ORKAN 49,8 8,7 2, ,0 0,174 3,955 5,724 2,895 75,890 VITA 56,3 9,0 2, ,0 0,160 3,600 6,256 2,575 59,663 BABOCHKA 50,0 8,5 3, ,0 0,170 2,833 5,882 3,513 90,614 SVETLYAK 48,5 9,2 3, ,0 0,190 2,629 5,272 2,537 93,059 SEA LION 45,0 7,0 2, ,0 0,156 3,043 6,429 3,127 78,930 STOCKHOLM 50,0 7,5 2, ,0 0,150 3,571 6,667 2,498 75,889 NORRKOPING 43,6 7,1 2, ,5 0,163 2,958 6,141 3,386 78,580 LUNG CHIANG 50,2 7,3 2, ,0 0,145 2,517 6,877 2,727 61,555 RAT CHARIT 49,8 7,5 2, ,0 0,151 3,261 6,640 2,895 61,904 PRABPARAPAK 45,4 7,4 2, ,0 0,163 3,217 6,135 3,277 81,098 BAKASSI 52,6 7,2 2, ,0 0,137 3,000 7,306 1,903 59,929 MUKHA 50,0 8,5 4, ,0 0,170 2,125 5,882 3,513 90,614 Tablo 1. Benzer gemilere ait ana değerler. önünde bulundurulacaktır. Ancak bu durumda stabiliteyi de düşük tutmamak için ilave tedbirler alınması gerekecektir. Yine Kafalı nın B (genişlik)/t (draft) oranları için vermiş olduğu arasındaki kriter gemi için grafikler yardımıyla belirlenmiş değer tarafından sağlanmaktadır. Ancak kayıcı teknelerin yüksek B değeri dolayısıyla bu oranın arasına kadar çıktığı da belirtilmiştir. GEMİDEN BEKLENEN GÖREVLER Dizaynı planlanan gemi, aynı tekne formu üzerinde iki farklı görevi sadece çok ufak silah yükü değişiklikleri ile yapabilecek kabiliyette iki kardeş gemi sınıfı 298

5 oluşturulacaktır. Dünya donanmalarında yavaş yavaş bu tarzda farklı görevleri icra edebilecek tarzda modifiye edilebilen gemi sınıflarına yöneliş göze çarpmaktadır. Özellikle Ege denizi harekat alanı özelliklerine coğrafi açıdan oldukça benzer özellikler göstermekte olan Baltık denizine kıyısı olan devletler, bu konuda oldukça kapsamlı çalışmalar yapmışlar ve sonuçlarını ortaya çıkardıkları bu tarzda gemilerle gözler önüne sermişlerdir. Bahsedilen tipteki gemiler henüz kendilerinden bekleneni verip veremedikleri hakkında değerlendirme yapabilecek kadar uzun süre görev yapmamışlardır. Ancak gemi inşa ve özellikle savaş gemisi inşası sektöründe modüler ve basit inşa ilkelerinin benimsenmeye başlandığı günümüzde bir savaş senaryosu dahilinde, karmaşık ve farklı tipteki gemilerin ikmal ve bakım-onarım faaliyetleri ile aynı tipte ya da birbirine çok benzer özelliklerde gemilere verilecek benzer hizmetler göz önüne alındığında bu şekilde gemi ailelerinin gerek yukarıda sayılan hizmetler ve gerekse kısa sürede çokça ve güvenle üretilebilmeleri açısından avantajları tartışılmaz. Konuyla ilgili olarak Baltık ülkelerindeki geliştirme faaliyetlerini inceleyecek olursak; Üzerine her türlü görevle ilgili silah yükünün konuşlandırılabilmesi planlanan Danimarka ya ait Stanflex 300 adlı tekne, her ne kadar oldukça klasik dizayn özellikleri gösterse de sahip olduğu farklı görev kabiliyetleri sayesinde ufak bir maliyetle büyük bir esneklik sağlayacaktır. Bu gemi aynı form ile mayın tarama harekatı bile yapabilecektir. İsveç bu alanda oldukça ileriye gitmiş ve yaptığı uzun süreli deniz tecrübeleri sonucunda Smyge adlı gemiden edindiği bilgileri oldukça iddialı bir dizayn (YS 2000) ile ortaya koymuştur. Bu gemi de taşıdığı silah yükündeki değişikliklere bağlı olarak mayın tarama, su üstü harbi, denizaltı savunma harbi, hava savunma harbi ve kıyı hedeflerine angajman görevlerini icra edebilmektedir. Yine Finlandiya, aynı amaçlarla Rauma 2000 adlı gemiyi ortaya çıkarmıştır. Dizaynı yapılmaya çalışılan her iki gemi versiyonunun da taşıdığı silah yüklerinin ve kendilerinden beklenen görevleri sıralayacak olursak; 1 nolu versiyon üzerinde; Sualtı hedeflerine karşı torpido Suüstü ve hava hedeflerine karşı çok maksatlı bir top Yakın hava savunması için CIWS (Close In Weapon System) Suüstü hedeflerine karşı satıhtan satıha güdümlü mermi 2 nolu versiyon üzerinde; Mayın dökme kabiliyeti Suüstü ve hava hedeflerine karşı çok maksatlı bir top Yakın hava savunması için CIWS (Close In Weapon System) Sualtı hedeflerine karşı torpido yükleri olacaktır. Bu gemilerin aşağıda sıralanan görevleri yerine getirmesi beklenmektedir. Barış zamanında; Kara sularının deniz kontrolü Deniz ulaştırma ve nakliyatının emniyeti Arama kurtarma (SAR) görevleri Keşif / Gözetleme görevleri Harp zamanında; Suüstü harbi icrası (sadece 1. versiyon) 299

6 Kendini koruyabilecek düzeyde hava savunma harbi (her iki versiyon) Denizaltı savunma harbi (her iki versiyon) Mayın dökme (sadece 2. versiyon) Elektronik harp (her iki versiyon) Keşif, gözetleme, teşhis, istihbarat faaliyetlerine destek görevleri HAREKAT BÖLGESİNİN GEREKTİRDİKLERİ Ege Denizi, özel coğrafi yapısı ve konumu itibarı ile bu denizde kullanılacak geminin özelliklerini belirleyecek bir nitelik taşımaktadır. Bu denizde çok sayıda dar geçit, boğaz bulunması, sahillerinin girintili çıkıntılı olması, hücumbotlara çok iyi bir doğal gizlenme ve barınma olanağı sağlar. Böylelikle hücumbotların gizlilik ve sürpriz özelliklerini kullanmaları her zaman mümkündür. Aynı zamanda, ortam şartları itibarı ile de bu deniz, denizaltı gemilerinin harekatları için daha elverişlidir. Tabaka yapısı sebebiyle klasik gövdeye monteli sonarların yetersiz kalabileceği ve dolayısıyla VDS (Variable Depth Sonar) kullanımının suüstü gemilerine avantaj sağlayacağı değerlendirilmektedir. Ege denizi dahilinde başarılı bir harekat yapılabilmesi için, açık denizler için tasarlanmış firkateyn ve muhrip gibi suüstü unsurlarından ziyade etkin bir silah gücüne sahip daha ufak boyutlarda ve gerektiğinde saklanabilecek kabiliyette, farklı harp çeşitlerinde görev yapabilecek değişken silah kabiliyetlerine sahip hücumbot/korvet türü gemilerin kullanılması kaçınılmazdır. Klasik hücumbot anlayışından farklı olarak bu gemilerin gerek tekne yapısı ve pasif tedbirler ve gerek üzerinde taşıdığı silahlar ve aktif tedbirler vasıtasıyla minimum düzeyde kendisini koruyabilecek kabiliyette olması gerekmektedir. Halihazırda donanmamızda denizaltıları tespit ve onlara torpido ile angaje olma görevi büyük suüstü unsurlarının görevidir. Bu durumda Ege Denizini kendileri için avantajlı durumundan istifade edecek olan denizaltılara karşı bu denizde görevlendirilecek olan bu unsurlar gerek boyutları itibariyle gerekse taşıdıkları tespit cihazlarının yetersizliği sebebiyle kısıtlı harekat yapacaklar, üstelik de her an kendilerini adaların koruması altında kolayca gizleyebilen hücumbot gibi hızlı ve vurucu suüstü unsurlarının avı olmakla karşı karşıya kalacaklardır. Yukarıda da bahsedilen bu olumsuzlukları giderebilmek açısından, süratli, denizaltı savunma harbi kabiliyetli, minimum düzeyde kendisini koruyabilecek kapasitede ancak bütün bu bahsedilenleri imkan dahilindeki en ufak boyutlarda ve en az maliyetle yapabilecek gemilere duyulan ihtiyaç ortadadır. V KESİT FORMU VE UYGULAMALARI Yapılan geniş kapsamlı araştırmaların sonucunda yatay ve dikey ivme ile yalpa ve baş-kıç hareketlerinin savaş sistemlerinin ve mürettebatın istenen düzeylerde çalışabilmeleri ve görevlerini yerine getirebilmeleri konularında çok etken olduğu görülmüştür. Ayrıca güverte üstüne gelen su kütlesinin (wetness), baş bodoslamanın ve omurganın denize ani vuruşlarının (slam-bottom slam), savaş gemilerinin performanslarını tahminlerin ötesinde etkilemekte olduğu deneylerle kanıtlanmıştır. 300

7 Araştırmalar, NATO nun STANAG larına ve NAVSEA ye göre aşağıda belirtilen limit hareketler dahilinde seyir yapan bir savaş gemisinin deniz şartlarının elverişsiz olmasına rağmen görevini tam olarak yerine getirebileceği doğrultusundadır: Yalpa (Roll) : 8-10 derece Baş-Kıç (Pitch) : 3-4 derece Dikey ivme : 0.4 g (Ağırlık merkezi) Yatay ivme : 0.2 g Güverte dalgası : 30 kez/saat Slam : 20 kez/saat Sonar domu sudan çıkışı : 24 kez/saat Radar : 15 derece yalpa Toplar : 5 derece baş-kıç Bir suüstü savaş gemisi bu hareketlerin altında kalarak ne kadar dalgalı denizlerde ve kötü çevre koşullarında iyi ve rahat seyir yapabilirse denizcilik açısından o kadar iyi dizayn edilmiş bir gemi sayılır. İşte 1980 li yıllardan itibaren suüstü savaş gemileri dizaynlarının mutlaka bu denizcilik esaslarını içermesi gerektiği şart koşulmaktadır. Firkateyn ve muhrip gibi suüstü savaş gemilerinin maliyetlerindeki yükselişlerle, silah sistemlerinin hacim ve ağırlıklarında temin edilen azalmalar, tahrik sistemlerindeki gelişmeler, bilgisayar ve otomasyon teknolojilerindeki ilerlemeler ister istemez daha ufak deplasman ağırlıktaki dizaynlara yönelişlere sebep olmuştur. Fakat daha ufak deplasmanlardaki suüstü savaş gemilerinin kötü deniz durumlarında daha fazla istenmeyen hareket yapmaları yüzünden bu gemilerin iyi denizcilik vasıflarına sahip olmaları meselesi daha da önem kazanmıştır. Bugün dünyanın birçok ülkesinde teknelerin denizcilik özellikleriyle ilgili kapsamlı araştırmalar sürmektedir. Bu araştırma programlarının katamaran, trimaran, hovercraft, SES, SWATH, hydrofil tipi yeni dizaynlar ile tek gövdeli ancak V formlu tabir edilen klasik tür tekne dizaynı üzerine yoğunlaşmış olduğu görülür. Bu değişik tekne formları arasından V kesitli teknelerin gerek denizcilik gerekse tahrik sistemleri ve direnç açısından en uygun formlardan biri olduğu söylenebilir lardan beri bilinen bu form öncelikle 1960 lı yıllarda kayıcı tekneler için kullanılmaya başlandı. Şu ana kadar çeşitli ülke deniz kuvvetleri için çok sayıda ton kategorisinde tekne inşa edilmiş ve edilmektedir. Daha büyük tonajlı gemilerde de bu yönde bir eğilim göze çarpmaktadır. Nitekim ABD için 1990 lardan itibaren inşa edilmeye başlanan Arleigh Burke sınıfı gemilerin yine aynı deplasmanda olan ve 1970 lerde inşaları tamamlanan Spruance sınıfı gemilere oranla daha fazla V hatlar içerdikleri görülmektedir. Keza İngiliz lerin yeni nesil Duke sınıfı gemilerinin baş tarafındaki kesitleri de daha önceki dizaynlarından Type 21 ve Type 22 lere göre daha fazla V kesitler içermektedir. V kesitli form kullanarak denizcilik vasıflı savaş gemisi dizayn etmek için yapılan ilk çalışmalar Alman Abeking Rasmussen tersanesi tarafından inşa edilen SAR botların inşası ile başlar. Bu gemilerin en büyük özellikleri, daha önce yalnız 50 tonun altındaki dizaynlarda kullanılan derin V formunun ilk kez böyle 150 tonun üzerinde bir gemi için kullanılıyor olmasıdır. Bu bot, yapılan seyir tecrübelerinde, Kuzey Denizi nde 2 metre dalga yüksekliklerinde ve 5 sn. periyotlu denizlerde 34 kts. hıza erişerek, bu tekne formunun bundan böyle daha büyük deplasmandaki savaş gemilerine uygulanabileceğini ispatlamıştır. 301

8 Serter [3], donanmamızda Doğan sınıfı ve takip eden benzer sınıflar olarak görev yapan hücumbotların (Lürssen-FPB 57 Tekne formu) denizcilik açısından derin V kesitli teknelere oranla oldukça yetersiz kaldıklarını iddia etmektedir. Kendisi tarafından yapılan araştırmaların sonucuna dayanarak Serter, FPB 57 tekne formunun ancak 4 şiddetindeki denizlerde görev yapabileceğini, bilhassa slamming ve wetness yüzünden 5 şiddetindeki denizlerde kesinlikle harekat yapamayacağını ifade etmektedir. Bilindiği üzere Doğan ve Rüzgar sınıfı hücumbotların ardından Yıldız sınıfı hücumbotlar ve onların ardından da Kılıç sınıfı hücumbotlar inşa edilmiştir. Bu teknelerde radar kesit alanını azaltmaya yönelik bir çaba gözlenmektedir. Aynı zamanda güverte ıslanmasını önlemek maksadıyla baş tarafa bir baş kasara ilave edilmiştir. Ancak konu üzerine çalışmış olan Serter e göre bu çabalar da tekne formunun yetersizliğini örtebilecek kapasitede değildir. Dolayısıyla V kesitli teknelere yönelmek daha doğru bir çözüm olacaktır. Fransız Deniz Kuvvetleri nin Paris teki araştırma merkezinde yürütülen araştırmalar sonucunda ton arasındaki dizaynlar için V formunun en iyi çözüm olduğu değerlendirilmiştir. Şu anda 370 ton kategorisinde 54 m boyunda OPV 54 ler ve ton kategorisinde 64 m su hattı boyunda OPV 64 ler Fransız Deniz Kuvvetleri nde görev yapmaktadırlar. Savaş gemileri açısından da V formların önemi gittikçe artmaktadır. Son bir örnek olarak İsveç Donanması için yaklaşık 7-8 senelik bir araştırmanın sonucu olarak inşası uygun görülen Visby (YS 2000) sınıfı 700 tonluk korvetleri örnek gösterebiliriz. Bu form, SSPA Goteborg deney havuzlarında yapılan geniş kapsamlı ve her değişik tekne formunu içeren araştırmalar sonucunda seçilmiştir. V kesite yöneliş katamaran teknelerde bile söz konusudur. En son, İngiliz NGA ve Amerikan Derecktor tersaneleri ortaklığında inşa edilen ve V kesitlere sahip olan 45 m lik katamaran teknenin 57 kts. sürate ulaştığı ve çok yüksek denizcilik özellikleri gösterdiği gözlenmiştir. Artırılması planlanan makina gücü ile 70 kts sürat hedeflenmektedir. Küçük, süratli tekne formlarının genel özellikleri Burada tekne formlarının özellikleri ile ilgili bazı görüşleri açıklamaya, ardından da gemimiz için en uygun tekne formunu ortaya çıkarmaya çalışacağız. Gothenburg Enstitüsünün çalışmalarına göre U formlar hidrodinamik açıdan daha avantajlıdır ve V kesitli formlar sadece belirli bir Fr sayısı aralığı için toplam dirençte bir azalma sağlayabilmektedir. Dolayısıyla hız arttıkça kayma olayının direnç azaltıcı etkisi açık bir şekilde kendisini belli etmektedir. Yine kıç kesit formlarıyla ilgili olarak U kesitli kıç formlarının iz dağılımını düzenli bir hale soktuğu, bunun sonucu olarak da sevk verimini artırdığını, V kesitli tekne formlarının ise direnç karakteristiğini iyileştirmesine rağmen, makina yerleştirilmesinde sorunlar yaratabileceği belirtilmiştir. Kafalı [1, 4], yüksek süratli tekneler ile ilgili çalışmalarında U ve V kesitli teknelerin farklarını ortaya koymaya çalışmıştır. Bu amaçla çeşitli tipte farklı en kesitlerine sahip tekne formlarının karşılaştırmalarını yapmıştır. Bu çalışmalar sonucunda Kafalı ya göre; tüm kesitleri iç bükey tatlı bir eğriliğe sahip olan U kesitli tekneler orta hızlarda direnç bakımından daha avantajlıdırlar. Yüksek süratli bu tip teknelerde genişliğin daha fazla tutulması geminin dengesi yönünden yararlıdır. Ayrıca U kesitli tekneler de bile dalgalı denizlerde, baş 302

9 taraftaki dalgaların güverteye yüklenmemesi ve serpintinin azaltılması yönünden su hattı üzerindeki kesitlere bir dış bükeylik kazandırılması gerekecektir. Yüksek Fr sayısına sahip teknelerde, yarı deplasmandan çok kayıcı tekne özellikleri gözlenmektedir. Bu sebeple seçilecek kesit formlarının buna uygun olması yararlıdır. Kesitler genellikle düz veya düze yakın iç bükey eğriliklerdedir. Çene ile suüstü ve sualtı kesitleri birleşmektedir. Kıç taraf, baş tarafa nazaran daha düzgün kesitlere ve birbirine paralel batok hatlarına sahip olup, kıç aynalıkla tamamlanmaktadır. Bu tip teknelerin genişliği, yuvarlak kesitli teknelere göre daha fazla seçilebilir. Baş dalgalarının ve kayma sırasında baş kesitlerinin meydana getirdiği serpinti, çene tirizi, ilave tirizler ve baş kesitlere yeterli eğrilik (flare) verilmesi suretiyle karşılanmaktadır. TEKNE FORMU İLE İLGİLİ ÇALIŞMALAR Teknemizin kayıcı bir tekne olacağı ve oldukça yüksek bir Fr sayısına sahip olacağını görerek V kesitli tekne formları üzerinde çalışılması gerektiği görülmüştür. V kesitli teknelerin yüksek Fr sayıları için uygun olduğu genel olarak bilinmektedir. Bu doğrultuda V kesitli teknelerle ilgili olarak literatürde belirtilmiş olan dezavantajları ortadan kaldırabilmek düşüncesiyle bir tekne formu dizayn edilmiştir. Bu tekne formunda şu noktalar dikkate alınmıştır; Bu tekne ne tam bir V ne de U kesitli olarak nitelendirilebilir. Keskin baş kesitleri, özellikle baş tarafta sivri hatlara sahip olan su hatlarının oluşturulmasındaki amaç, geminin başını sulara vurduğu zaman oluşacak slamming etkisini azaltmaktır. Ayrıca vasata doğru hafifçe yuvarlaklaşan kesitlerin kullanılmasındaki amaç ise daha iyi denizcilik özellikleri göstermesini temin edebilmektedir. Teknenin hem kayıcılık özelliği gösterebilmesi, hem de düzleşen levhanın maruz kalacağı dövünme etkisinden kurtulabilmesi için dibe en yakın noktalarda dış bükeylikten iç bükeyliğe geçiş meydana getirilmiştir. Bu sayede teknenin kayıcılık özelliğinden ödün vermeden, dövünme etkileri sebebiyle dip levhalarında oluşacak gerilme kuvvetlerinin azaltılması amaçlanmıştır. Ancak tekne formu incelendiğinde görüleceği üzere, inşa açısından oldukça zahmetli ve maliyeti yüksek bir tekne formu olduğu söylenebilir. Zira formun hemen hemen her noktasında eğriler göze çarpmaktadır. Bahsedilen iç bükeylikten dış bükeyliğe geçişler bazı problemler yaratabilir. İstenen sürate ulaşılabilmesi ve inşa kolaylığı açısından daha basit düz hatlara sahip V kesitli tekneler üzerine çalışılması gerektiği kanaatine varılmıştır. Ayrıca böyle düz V kesitli formların denizcilik özelliklerinin de oldukça yüksek olduğunun deneysel çalışmalarla ortaya çıktığı Serter in çalışmaların dada gözlemlenmiştir. Yapılmak istenen tekneye benzer özellikler gösteren tekneler incelendiğinde kıç aynalıkta derece arasında bir kalkıntı açısına (dead rise angle) sahip olan teknelerin ideal özellikler gösterdiği görülmüştür. Daha düz hatlara sahip V forma geçişte ön dizayn hesaplarında belirlenmiş olan ana boyutlarda da bazı değişikler yapılması gerekmiştir. Bu suretle geminin eni bir miktar artırılmıştır. Zaten teknenin tam bir V kesitli forma sahip olması sebebiyle dinamik kaldırma etkisiyle beraber teknenin suyla temas eden genişliği de azalacaktır. Gerek stabilite kriterlerini iyileştirmek, gerekse kayma etkisiyle ortaya çıkan dinamik kaldırma kuvvetini artırmak amacıyla, genişliğin artırılmasının olumlu sonuçlar vereceği tespit edilmiştir (bakınız şekil 1 ve şekil 2). 303

10 Anti-slamming baş formunun kullanımının terk edildiği, bu baş formunun getireceği avantajların, dezavantajlarını örtecek kadar fazla olmadığı değerlendirilmiştir. Radar kesit alanını azaltmak maksadıyla fribordlar dışa doğru 11 derece, üst binalar ise genişliği fazla artırmamak maksadıyla 11 derece içeriye doğru eğimli dizayn edilmiştir. Üst binalar klasik olan baklava formunda dizayn edilmiştir. Baş topun bordadan atış yaparken negatif irtifa açıları için kısıtlanmaması amacıyla baş bodoslamadan kıç hizasına kadar süratli bir iniş gösteren bir kasara konulması düşünülmüştür. Bütün süratli teknelerde olduğu gibi bu teknede de başın suya giriş noktasından itibaren tirizlerle tekne formu desteklenecektir. Kıç form, su jeti ile tahrik edilecek bir tekne olması sebebiyle diğer klasik tekne formlarından farklılık arz edecektir. Su jetine su girişinin yapıldığı açıklığın su akım hatları bozulmadan, daha iyi bir emiş yapabilmesi sebebiyle klasik teknelerde olduğu gibi kıç tarafta aşırı bir step kullanılmayacak, ayrıca su jeti nozullarının durgun suda yarısının su hattının üzerinde, yarısının da su hattının altında olmasına dikkat edilecektir. Her ne kadar hesaplamalarda kullanılmak üzere modellenen teknede görülmese de su jeti nozulları kıç aynalık altında, yukarıda bahsedilen şekilde yerleştirilebilecek gibi açılmış olan boşluklara yerleştirilecek, IR (İnfrared) izini azaltmak maksadıyla da gaz türbini ve dizellerin egzoz çıkışları da kıç aynalık altındaki bu oyuk arasından deniz seviyesinde dışarıya atılacaktır. Bu sayede ısıya duyarlı güdümlü mermilere karşı etkin bir tedbir alınmış olacaktır. Şekil 1 U kesit ağırlıklı tekne form. GENEL YERLEŞTİRME İLE İLGİLİ HUSUSLAR Radar izini azaltmak maksadıyla alınan tedbirleri, günümüz teknolojisi doğrultusunda daha da etkili hale getirmek için ikinci bir genel yerleştirme ve üst binalarla ilgili düzenleme yapılmıştır. İkinci genel yerleştirme çalışmasında, baş topun radar izini azaltmak maksadıyla, top, tareti radar emici malzemeden yapılan ve top ateşleneceği zaman hidrolik bir mekanizma sayesinde açılarak namlunun irtifa almasına imkan tanıyan bir muhafaza içerisine konulmuştur. İlk tasarımda bir baş kasar ilavesi yapılmış ve baş bodoslama yüksek tutulmaya çalışılmıştır. Ancak bu form, dalgalı 304

11 denizlerde baş üstüne çıkan dalgaların güverteden kolayca atılmasına engel olacak tarzda bir formdur. Bu kasara etrafınca suyun boşalması için açılacak deliklerin bile süratli olarak suyu boşaltabileceği şüphelidir. Dolayısıyla, hem baş topun irtifa değerini oldukça sınırlayan, hem de bu şekilde su birikmesine neden olan bu kasara kaldırılarak, yerine baş bodoslamanın biraz daha yükseltilmesi tercih edilmiştir. Bir önceki yerleştirme sırasında köprü üstü etrafına konulmuş olan kırlangıç kaldırılarak, diğer stealth özellikli gemiler gibi geminin tamamen dış ortamdan izole bir şekilde (NBC etkileri de göz önüne alınarak) yaşam mahalleri yeniden düzenlenmiştir. Radar kesit alanını azaltıcı tedbirler Şekil 2 V kesit ağırlıklı tekne formu. Radar kesit alanı (RKA), hedefin saçılma yüzeyidir. Bu yüzey ne kadar büyürse, geminin yakalanma ihtimali de o kadar artar. Radar kesit alanı tamamen geometri ile ilgili bir kavramdır. Bir küreye yapılan göndermede, sadece kürenin merkezinden bir yansıma olur. Fakat düz bir levhaya yapılan göndermede saçılma yüzeyin her tarafından olur. Bu temel prensipler doğrultusunda, günümüzde savaş gemileri dizaynında büyük önem verilen radar kesit alanını azaltma tedbirlerini inceleyecek olursak, savaş gemilerinin ya göstermiş oldukları düz levha yüzeyinin azaltıldığını ya da gönderilen radar dalgalarını emen RAM (Radar Absorbing Material) ile kaplandıklarını görürüz. Bunun haricinde, kompozit malzemeler ile yapılmış olan gemilerin RKA nı da büyük ölçüde azaltılabilmektedir. Kompozit malzemeden yapılsın ya da yapılmasın, radar izini azaltmak maksadıyla, ön dizaynı yapılan gemide fribord yüzeyi çeneden başlayarak 11 derecelik bir açıyla dışarıya, üst binalar ise 11 derece içe doğru eğimli yapılmıştır. Aynı zamanda radar ünitesi de konik bir muhafaza içerisine monte edilmiştir. Böylece burada bile eğimli bir yüzey sağlama imkanına kavuşulmuştur. Silahlar da mümkün olduğunca gemi içerisine yerleştirilmeye çalışılmış, bu maksatla Harpoon güdümlü mermisi kanisterleri geminin kıçtaki ikinci güvertesi gibi kapatılmış olan bölümün içerisine 305

12 yerleştirilmiştir. Yine Phalanx nokta savunma sistemi, kaplama alanını kısıtlamayacak ölçüde yarım güverte yüksekliğindeki fribord tarafından kapatılmaya çalışılmış, bu sayede puntel kullanımına ve hatta bazı uygulamalarda görüldüğü gibi köşeli yüzeylerden oluşan puntellerin kullanılmasına gerek kalmamıştır. Harpoon silah sistemiyle ilgili olarak, kanister açıldığı zaman içerisinden çıkacak ve gemi malzemesine zarar verecek sıcak itme gazlarının olumsuz etkilerini azaltmak maksadıyla arka tarafına denk gelen fribordda bir açıklık yapılmış ve burası civarındaki malzemenin yüksek ısıya karşı korunması maksadıyla koruyucu materyalle kaplanması planlanmıştır. Tüm bu bahsedilen ayrıntılar genel yerleştirme planında görülmektedir (bakınız şekil 3). Teknenin kompozit malzemeden yapılmış olması da radar izini azaltıcı yönde oldukça önemli bir etki yapacaktır. İnfrared (IR) iz azaltıcı tedbirler Şekil 3 Genel yerleştirme Kaynaklar veya gemi üzerindeki IR saçılmasını katılar ve gazlar gerçekleştirir. Katı maddeler; üst yapı, güverteler ve bacalardır. Toplam gemi IR izinin gaz kısmını yanma ürünü olan çıkış gazları oluşturur. Pasif IR güdümlü mermilere karşı korunmanın da ötesinde, baca gazlarının gemi üst kısımlarındaki anten / radar / sensör gibi elektronik cihazlar üzerinde önemli bazı olumsuz etkileri olduğu belirlenmiştir. Bu etkileri özetleyecek olursak; Bacadan çıkan sıcak gazlarda bulunan aşındırıcı maddeler, anten ve anten bağlantılarında bozulmalara yol açabilirler Ana sevk sistemleri ve yardımcı jeneratörler için kullanılan gaz türbinleri elektromanyetik girişime neden olabilirler Gaz türbininden çıkan egzozda geniş miktarda sıcak gazlar ve küçük partiküller halinde yanmamış hidrokarbonlar bulunur 306

13 Egzoz partikülleri ve sıcak gazların antenle çarpışması, antende statik elektriksel yükler meydana getirir. Bu da alıcı cihazda gürültü oluşmasına neden olur Anten üzerindeki artık kurum formları ve lineer olmayan yalıtkan bağlantılar elektromanyetik gürültü çıkarırlar. Bu artık maddeler anten etkinliğini azaltır Eğer imkan varsa, gaz türbinlerinin çıkardığı egzoz antene yakın mevkilere yerleştirilmemelidir Egzoz ve antenin gerekli ayırımını yapmak yüksek hızdaki sıcak gazların antenle ilişiğini kesmekle gerçekleştirilebilir. Yukarıda açıklanan nedenlerden dolayı geminin egzoz çıkışları şekil 4'de de görüleceği üzere gazları kıç tarafta su jeti nozullarının üzerindeki açıklıktan dışarı atılacak şekilde yerleştirilmiştir. Egzoz gazlarının bu şekilde gizlenmiş olan egzoz borularından atılmaları, yapısal olmayan IR enerji kaynağı olan egzoz çıkışının nötralize edilmesi amacına hizmet etmektedir. Akustik iz azaltıcı tedbirler Akustik izi azaltıcı yönde en büyük etkiyi şüphesiz pervane yerine su jeti ile tahrik sisteminin seçilmesi yapacaktır. Zira su jeti sistemlerinin akustik izinin diğer sevk sistemlerinden az olduğu bilinmektedir. Ayrıca denizaltılara karşı başarılı bir savunma yapabilmek açısından gemi kıçından gürültü yapıcı cihaz yedeklenmesi planlanmaktadır. Gemi genel yerleştirilmesi esnasında gürültü yapan cihazların da yukarı bölmelere yerleştirilmesine dikkat edilirse, havaya göre sesi çok daha iyi ileten suyun bu akustik ipuçlarını düşman denizaltılarına iletmesine kısmen engel olunabilecektir. Sevk sistemi Gemide, aşağıda açıklanan avantajları ve diğer hususları da göz önüne alarak pervane yerine su jeti ile tahrik tercih edilmiştir. Su jetleri tıpkı diğer jetlerde olduğu gibi tepki kuvveti prensibi ile çalışır. Bu sistemlerde önemli olan, belli bir su kütlesinin hızını artırıp, yer değiştirmesini sağlamak ve momentumun korunumu ilkesine dayanarak da geminin atılan su kütlesi ile orantılı olarak ileri doğru hareketini sağlamaktır. Böyle kısa bir tanımlamadan sonra su jetinin avantajlarını özetleyecek olursak; Makina ağırlığı diğer tahrik sistemlerine göre azdır Tornistan için şaftın ters dönmesine gerek yoktur. Nozulun önüne doğru kapatılan bir tornistan elemanı sayesinde suyun akış yönü değiştirilerek tornistan manevrası yapılabilir Dümene de ihtiyaç yoktur. Zira nozulun suyu dışarıya atış açısı, sancakiskele doğrultusunda 30 derece kadar döndürülebilir. Dolayısıyla braket ve pervanenin yanısıra dümen gibi takıntılardan da kurtulmuş olunur. Manevra kabiliyeti daha iyidir Taktik çapta da buna bağlı olarak büyük bir azalma söz konusudur Durma mesafesi daha kısadır. Kavitasyon problemi ile daha az karşılaşılır 307

14 Titreşimler azalır Yüksek hız gerektiren gemilerde yakıt tüketimi azalır Gürültüsüz çalışır. Geminin akustik izini azaltıcı yönde rol oynar. Gemide kullanılmak üzere su jetinin seçilmesindeki en büyük neden, yüksek sürat gereksinimini verimli bir şekilde karşılayabilmektir. Ayrıca akustik izin oldukça düşük Şekil 4 Ön dizayn aşaması sonunda hücumbot genel görünüşü olacağı değerlendirilmektedir. Makina ağırlığı azalacağı için draftta da bir azalma sağlanabilecektir. Seçilen silah ve diğer elektronik sistemler Gemi üzerine, belirlenen görevleri yerine getirebilmesi için aşağıda belirlenen sistemlerin monte edilmesi düşünülmektedir (bakınız şekil 4). Silah sistemleri; 1 x 57 mm Bofors top (1-2. versiyonlar) 2 x 4 adet Harpoon Blok 1-C Satıhtan satıha G/M (1.versiyon) 2 x 2 adet MK 32 Torpido kovanı (1-2. versiyonlar) 2 x 2 adet MK 46 Mod 5 Torpido (1-2. versiyonlar) 308

15 1 x 20 mm Phalanx Nokta savunma sistemi (CIWS) (1-2. versiyonlar) Çeşitli tiplerde mayın (2. versiyon) Chaff (1-2. versiyonlar) NIXIE Gürültü yapıcı (1-2. versiyonlar) Diğer sistemler ve seyir yardımcıları; Sea Giraffe AMB 3D radar 2D arama radarı Seyir radarı LIOD elektrooptik dayrektör Komuta kontrol sistemi VDS (Variable Depth Sonar) LIROD atış kontrol sistemi SONUÇ Bu makalede özellikle Ege denizi harekat alanı için düşünülen DSH kabiliyetli hücumbot ön dizaynı için bir ön çalışma sunulmuştur. Burada özellikle hücumbotların dizaynındaki kavramsal değişimleri ve görev tanımlamaları irdelenmiş ve ön dizayn aşamasında ana boyutların tespiti, harekat bölgesinin etkisi, U ve V kesit formlarının olası uygulamaları, RKA ve diğer iz azaltıcı tedbirler ile sevk sistemleri incelenmiştir. Yapılan tüm ön dizayn çalışmaları Autoship platformunda gerçekleştirilmiştir. KAYNAKLAR [1] KAFALI, K., Yüksek Süratli Tekneler, İTÜ Yayını, [2] PAYNE, R. P., Design of High Speed Boats, Maryland, [3] SERTER, E., Dizaynlar-Hatalar ve Savaş Gemileri, Phsics today, Mayıs 1995 [4] KAFALI, K., Hızlı Küçük Savaş Teknelerinde Ön Dizayn, İTÜ Yayını. [5] KARAER, Ç., Korvet Ön Dizaynı, D. H. O. Btr. Prj., İstanbul, [6] ŞENSOY, B. K., Savaş Gemileri Dizayn Parametreleri, D. H. O. Btr. Prj., [7] NAVSEA OP 4154 Volume 1,