Mühendislik

Bir Su Altı Aracı

 

Özet

Bu bulus, gemi mühendisligi ile mekatronik mühendisligi kapsamında su altında ve su
yüzeyinde bagımsız, yani tamamen otonom olan, kendi güç kaynagını kullanan, sıg
sularda ve derin denizlerde su üstü aracına veya kablo kontrollü bir araca dönüsebilen bir
otonom yüzey ve su altı aracı ile ilgilidir.

Teknik Alan

Modüler yapılı bu deniz aracı, AUV (Autonomous Underwater Vehicle), ASV (Autonomous
Surface Vehicle) ve ROV (Remotely Operated underwater Vehicle) tipi üç farklı su altı ve su
üstü aracının tüm görev ve fonksiyonlarını modülleri aracılıgıyla üstlenebilecek yapı,
donanım ve özelliklere sahiptir:

Birinci modül: Denizel ortamın farklı alanlarında, yani çok sıg sularda ve derin denizler ile deniz diplerinde ve yer kabugu katmanlarında istenen arastırmaları gerçeklestirmek için öncelikle bir Otonom (insansız uzaktan kumandalı) Su-altı Aracının (OSA=AUV) denize indirildigi noktadan veya bulundugu noktadan hedeflenen derinlige dalması için iki düsey eksenli iticisi ve dip arastırmaları için de iki yatay eksenli (nozullu) sevk pervanesi bulunacak ve ihtiyaç duyulan enerji araca yerlestirilen bataryalardan karsılanacaktır.
Genellikle tüm su altı araçları, enerjileri tükendiginde veya herhangi bir elektromekanik arıza sonucu sistemleri çalısmadıgında kendiliginden su yüzeyine çıkabilmeleri için pozitif sephiyeye, yani kaldırma kuvvetine sahip olacak sekilde tasarlanırlar. Ancak bu nedenle, dipte sabit derinlikte kalabilmeleri için düsey eksenli motor ve pervanelerinin itme kuvvetine ihtiyaç duyarlar. Bu durum enerji tüketimlerinin yükselmesine neden oldugundan su altı operasyonlarının süreleri de çok sınırlanır. Bu modül tümüyle ters uçak kanadı (spoiler) formuna sahip oldugundan seyir halinde olusan asagı yönlü itme kuvveti nedeniyle araç nötr sephiye kazanarak düsey eksenli iticilerini kullanmayacak ve böylelikle enerji tasarrufu saglayacaktır.

İkinci modül: Tasarlanacak modüler deniz aracının sıg ve derin sularda yüzeyde arastırmalar yapabilmesi için SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) formuna benzer bir tekne yapısına sahip olması gerekmektedir. Dolayısıyla OSA adı verilen torpidoya benzer formdaki modül (safrası çıkarılarak) hafifletilerek, dört özgün formlu dikme (strut) ve platform ilavesiyle Otonom bir Yüzey deniz Aracına (OYA=ASV) dönüstürülür. Çıkarılan safra, sephiye elemanının ters kanat formundan simetrik forma dönüsmesini sagladıgından düsey yönlü itme kuvvetinin olusması engellenir. Dikmelerin özel formu sayesinde, küçük su hatlarına sahip SWATH teknelerin agırlık degisimine olan yüksek duyarlılıkları sınırlandırılmaktadır. Ayrıca, yüksek hızlarda aracın dalga direnci bileseni, dikmelerin hidrodinamik yapısı nedeniyle çok sınırlı oranda artacagından, yüksek miktarda enerji tasarrufu saglanabilmektedir. Platform da aerodinamik bir yapıya sahip olacak sekilde tasarlanmıstır.

Üçüncü modül: Farklı deniz ortamlarında hem su altında hem de su üstünde batarya enerjisinden bagımsız olarak uzun süreler boyunca ve orta siddetteki deniz kosullarında dahi çalısmaların sürdürülmesi için SWATH formuna benzer araca, ileri-tornistan kabiliyeti yüksek güçlü bir çift motor ve bir çift pervaneden olusan üçüncü modülün ve çıkarılan safraların ilavesiyle (ters kanat formu kazandırılarak), bu OYA’nın Kablo kontrollü Su-altı Aracına (KSA=ROV) dönüstürülmesi mümkün olmaktadır. Sephiye elemanı üzerindeki yatay eksenli sancak ve iskele pervanelerinden hem manevra hem de sevk sırasında yararlanılacaktır. Aracın bulundugu noktadan hedeflenen derinlige dalması yine düsey eksenli iki itici ile saglanmaktadır.

Teknolojinin Avantajları
AUV, ASV ve ROV tipi üç farklı aracın tüm görev ve fonksiyonlarını üstlenecek bu modüler
tek araç, üretim ve bakım-onarım maliyetlerini düsürüp, su altı ve su üstü arastırmalarında
önemli derecede esneklik ve arastırma kapasitesinde artıs saglarken, uzman personel
açısından “kullanıcı dostu” ortak bir kontrol arayüzüne ve paneline de sahip olacaktır.

Teknoloji Hazırlık Seviyesi
THS-3: Konseptin ayrıntıları, gelismis simülasyonlar aracılıgıyla tamamlanmaktadır.

PDF