SeyrüseferAskeri Teknoloji → Gemiler için Süperiletken Temelli Manyetik İz Bastırma

Gemiler için Süperiletken Temelli Manyetik İz Bastırma

Seyir Defteri - Askeri Teknoloji
Cumartesi, 04 Ağustos 2018

Manyetik İz BastırmaGemiler, çelik ile inşa edilmeye başlandıktan sonra kendilerine has ve görece kuvvetli manyetik alanlara sahip olarak seyir yapar hâle gelmiştir. İlk zamanlar bu manyetik alanın göze batan tek etkisi gemi pusulaları üzerinde sapma olarak görülmüş ve meydana gelen bu istenmeyen etkinin düzeltilmesi yönünde uğraşılmıştı.

Fakat İkinci Dünya savaşı dönemi geldiğinde, yaşanan büyük kapışma pek çok teknoloji alanında önemli sıçramaları tetiklediği için söz konusu manyetik etkilerden yararlanmaya yönelik çabalar da gecikmedi. Bu doğrultuda dikkât çeken en önemli çalışmalar ise torpiller ve mayınlar için manyetik tapaların geliştirilmeye başlanması olarak gösterilebilir.

Fizik bilimini temel alan manyetik tapa teknolojisi; gemilerin ve denizaltıların ortam manyetik alanı üzerinde sebep olduğu ani değişikliklerin tespit edilebilmesi ve uygun zamanda harp başlığının infilâk ettirilerek hedefin imha edilmesini kapsamaktadır.

Dönemin pek çok alanında olduğu gibi manyetik tapa teknolojisinde de öncü ülke Almanya idi. Bugün [Resim.1] gibi artık gizliliği kalmadığı için açıklanan istihbarat raporlarının da doğruladığı üzere bilhassa almanların torpiller üzerine uyguladığı manyetik tapalar ABD ve İngiltere tarafında ciddi endişelere de sebep olmaktaydı.

Özellikle bu ilk manyetik tapa teknolojisinin ilk akustik güdümlü torpiller ile birlikte kullanılması Atlantik Savaşının gidişatını etkileyebilecek mâhiyetteydiyse de aslında alman tarafında işler, daha sonra Amirâl Dönitz'in de bahsettiği üzere hiç de istendiği gibi ilerlemiyordu...


Alman manyetik tapaları vesaire hakkındaki ilk istihbarat raporları

Resim.1) Alman manyetik tapaları ve akustik torpilleri vesaire hakkındaki istihbarat raporlarından örnekler, 1943.


Fakat yine de ortaya çıkan bu tehdit, ABD tarafında bazı karşı önlemler alınması yönündeki hareketleri de tetiklemişti ki bunun en önemli ayaklarından biri de gemilerin ve denizaltıların manyetik izlerinin azaltılması hatta mümkünse ortadan kaldırılmasına yönelik çalışmalardı.

Aslına bakılırsa teknik açıdan bir geminin manyetik izini tamamen ortadan kaldırmak mümkün değildir. Bununla birlikte uygun yöntemlerle ciddi seviyede zayıflatılması ve böylece manyetik tapaların tespit edemeyeceği düzeye indirilebilmesi mümkündür.

Psikolojik harp ve buna bağlı olarak toplum mühendisliği alanında tam bir üstad olan anglo-amerikan milleti, aslında gemi manyetik izlerinin azaltılmasına yönelik olarak günümüzde hâlen kullanılmakta olan yöntemlerin temellerini attıkları bu teknik çalışmaları, hem o zamanlar için üstünü örtüp alman istihbaratından gizlemek, hem de aynı zamanda projeyi bir psikolojik harp vasıtası olarak da kullanabilmek için ilgi çekici bâzı yaklaşımlar da sergilediler...


Bir Taş; Kuş Sürüsü

1943'de, daha sonra Filedelfiya Deneyi adıyla çok meşhur olan ve zamanında, aslında sadece gemilerin manyetik izlerini zayıflatmaya yönelik olarak uygulanan, gemi etrafına geçici kablolar döşeyip belli niteliklerde doğru akım (DC) uygulamak suretiyle gerçekleştirilen bu ilk çalışmalar ile gemilerin oraya buraya ışınlanmasından, zamanda yolculuğa kadar pek çok uçuk saçmalığa bugün hâlâ dünya çapında çok geniş kitlelerin inandırılabilmiş olması oldukça ibretlik bir hâdise olarak da görülebilir. Herhalde söz konusu harekâtı kurgulayanlar bile elde ettikleri bu neticeye şaşmıştır!

Toplumların bilinç altlarını veya zihinlerini veya her nasıl ifâde ederseniz o noktayı hedef alan; diğer milletleri, onlara karşı âciz ve çâresiz olduklarına tatlı tatlı ikna eden, hissettirmeden derin bir aşağılık duygusuna savuran ve insanların kendi çocuklarını dahî; eğer onların dillerini konuşmayı bilmiyorlarsa, zavallı olarak görmesini sağlayabilen ve ebeveynlerin, anaokullarında daha kendi dillerini öğrenememiş öz çocuklarına deccâlin dilinin öğretilmesini tâlep ettirten ve dahî imamlarını bile onlarında dilinde eğitim yapan kurumlarda yetiştirmeye başlatan, karmaşık şeytâni oyunun küçük yapı taşlarından biri gibi...


Dünya Manyetik Alan Haritası

Resim.2) 1 Ocak - 30 Haziran 2014 için uydular ile elde edilen ölçümlere dayanarak hazırlanmış Dünya Manyetik Alan haritası.[1]
Yerküre çekirdeğindeki eriyik Demirin hareketi sebebiyle meydana gelen ve sabit olmayan bu manyetik alan Güneşten yayılan yüklü parçacıklardan dünyayı korumaktadır. Bunun yanında da pusula ile seyrüsefer yapmamıza imkân vermekte ve hatta askerî teknoloji alanında bâzı imkânlar bile sağlamaktadır.


Yine de burada asıl mevzumuz olan manyetik iz kavramından fazla uzaklaşmayalım.

İkinci Dünya Savaşı döneminde geliştirilen ve söz konusu sahanın en önemli bilim adamı olan alman matematikçi Karl Friedrich Gauss'a atfen kullanılan manyetik alan birimi Gauss'dan hareketle deGauss veya kısaca d/G olarak adlandırılan uygulama ile deniz araçlarının manyetik alanlarının belirgin seviyede azaltılabilmesi mümkün hâle gelmiştir.

Fakat bu teknolojiyi ilk geliştirenler amerikalı, manyetizma biliminin temelini atan adam ise alman olduğundan, bu işlem uzun zaman boyunca Gauss'un adıyla anılmadı ve uygulama ingilizce deperm olarak adlandırıldı ki bu terim de artık azalmakla birlikte hâlen kullanılmaktadır.


YSS ile d/G

Uzun zaman boyunca d/G işlemi denizde kurulu özel amaçlı tesislerde her yeni inşa edilen gemi için bir sefer uygulanacak şekilde tatbik edildi. Gemi üzerinde çok kapsamlı bakım, onarım çalışmaları ve değişiklikler gerçekleştirilmediği sürece bu uygulama ile sağlanan iz azaltma miktârı yeterli görüldü. Bir arkadaşım kendi çocukluğunda (1950'lerin sonu, 60'ların başı gibi) o zamanlar oturdukları Fenerbahçe (İstanbul) sahilinde, büyük kabloların deniz içine döşendiği böyle bir tesis olduğundan bahsetmişti...


Süperiletken temelli ilk manyetik iz bastırma sistemi - DDG-76

Resim.3) Süperiletken temelli ilk manyetik iz bastırma sistemi 2008'da Arleigh Burke Sınıfı bir muhrip olan Higgins (DDG-76) üzerine yerleştirildi.[2]
ABD donanmasında kullanılan aktif gemi d/G sistemleri seyir derinliğinin 600kadem (~180m) ve altında olduğu şartlarda çalıştırılmaktadır. Buradan hareketle bizim donanma için de aynı yaklaşımın kullanılacağı tahmin edilebilir.


Diğer taraftan, manyetik algılayıcıların hassasiyetleri ve yetenekleri giderek geliştikçe bu çözümün yetersiz kalmaya başlamasıyla, daha gelişmiş yaklaşımlar üzerinde çalışılma ihtiyacı da doğdu ve böylece gemiler üzerine sabit olarak yerleştirilen bakır esaslı kangallar ile istendiği zaman çalıştırılabilen aktif manyetik iz bastırma donanımları ortaya çıktı.

Aslında bu yazıda eski veya yeni d/G sistemlerinin çalışma ayrıntılarından bahsedilmeyecek zîrâ mevzu fazla uzayabilir.

Gemiler üzerine yerleştirilen aktif d/G donanımları ise gelişmeye devam etmektedir. İlk dönemlerde sadece tek eksende iz azaltabilen sistemler artık çok eksenli olarak da çalışabilmektedir vesaire...


Süperiletken ve Bakır Temelli Sistemlerin Maliyet Karşılaştırması

Resim.4) Süperiletken ve Bakır temelli eşdeğer d/G sistemlerin mâliyet karşılaştırması.[3]


Yakın dönemde, aktif d/G sistemleri hakkındaki en önemli gelişme ve yeni bir dönemin başlangıcı 2008 itibarı ile yine ABD'de gerçekleştirildi ve Arleigh Burke Sınıfı bir muhrip olan Higgins (DDG-76) [Resim.3] üzerine dünyada ilk kez Yüksek Sıcaklık Süperiletken (YSS) temelli bir d/G sistemi yerleştirildi.

Söz konusu uygulama ile sınıfının diğer gemileri üzerinde bulunan geleneksel Bakır kangallı d/G donanımı ile eşdeğer bir maliyet ile çok daha hafif ve verimli bir donanım hedefine ulaşılabileceği gösterildikten sonra kısa vadede bu sahada bazı önemli atılımların gerçekleşebilmesi beklenebilir hâle geldi. [Resim.3 ve 4] üzerinde San Antonio (LPD-17) Sınıfı gemiler için yapılmış Bakır ve Süperiletken temelli d/G sistemleri için hesaplanan maliyet ve ağırlık karşılaştırmaları görülmektedir.

Higgins üzerine yerleştirilen ilk sistem; gaz Helyum ile soğutulan birinci nesil BSCCO1 seramiği kullanmaktadır. Bu yeni donanım Bakır temelli olanlar gibi yaklaşık 4.100At üretebilirken bunu 500V yerine sadece 0,5V ile gerçekleştirebilmektedir.


Süperiletken ve Bakır Temelli Sistemlerin Ağırlık Karşılaştırması

Resim.5) Süperiletken ve Bakır temelli eşdeğer d/G sistemlerinin ağırlık karşılaştırması.[3]


Türkiye'de bu alandaki ilk çalışmalar Milgem projesi kapsamında Tübitak tarafından [4] gerçekleştirildi ki önemli bir dönüm noktası olarak değerlendirilebilir. Tabii bu çalışmanın gerçekten bağımsız ve milli bir arge faaliyeti olduğunu ve sözde milli(!) sonar projesi gibi bir şey olmadığını ümit ediyorum.

Ülkenin elinde artık bu teknolojiye tam erişim mevcut hâle geldiğine göre bundan sonrasında kendi başımızın çâresine bakabileceğimiz anlaşılabilir. Diğer taraftan mevcut bu temel altyapının, devam edecek arge faaliyetleriyle süperiletken temelli ikinci safhaya yönelmesinin sağlayacağı ciddi üstünlüklerin göz ardı edilmemesi ve bu noktada durulmaması da gereklidir.

Her ne kadar gemiler için bu yönde âcil bir ihtiyaç mevcut olmasa da bir proje bu açıdan son derece hassastır: MİLDEN. Gelecek nesil sualtı savaş ortamı düşünüldüğünde Milli Denizaltı üzerinde yetenekli bir manyetik iz bastırma sisteminin mevcut olmaması artık düşünülemez ve kabûl edilemez mâhiyettedir.

Fakat Türk denizaltıları üzerinde hangi teknolojilerin mevcut olup olmayacağı konusundan son sözü geçmişte olduğu gibi (doğrudan veya dolaylı şekilde de olsa) Nato söylemeye devam edecekse böyle bir olumu gelişme de bekleyemeyiz...

Gemilerden farklı olarak ağırlık, hacim ve güç ihtiyaçları bir denizaltı için çok daha önemli ve hassas tasarım değişkenleri olduğundan Milden üzerinde kullanılabilecek d/G sisteminin süperiletken temelli olması kaçınılmaz bir ihtiyaç olacaktır.

Milden bağlamında d/G ihtiyaçlarının önemini ve manyetik iz bastırma konusunun temel ayrıntılarını zaman kalırsa daha sonra ayrıca ele almaya çalışalım...

♦ Açıklamalar

1. BSSCO: Bizmut Strontiyum Kalsiyum BakırOksit [geri]

♦ Kaynaklar

1. Resim.2) https://earthobservatory.nasa.gov/images/84266/measuring-earths-magnetism
2. Resim.3) http://www.public.navy.mil/surfor/ddg76/Pages/USSHIGGINS.aspx
3. High Temperature Superconducting Degaussing From Feasibility Study to Fleet Adoption, 2011, Jacob T. Kephart - B. K. Fitzpatrick - Paulo Ferrara - M. Pyryt - Jared A Pienkos - E M Golda
4. http://bilgem.tubitak.gov.tr/tr/urunler/gemi-dg-gemi-ustu-otomatik-dg-sistemi
 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.