Mayın uzun süredir deniz savaşlarında kullanılan göreceli olarak basit ve ucuz buna karşılık son derece etkili ve tehlikeli bir silahtır. Algılama ve tetikleme mekanizmaları açısından çeşitli türleri mevcuttur. Denizlerde kullanılan basınç mayınları, gemilerin ve denizaltıların hareketleri sebebiyle geçtikleri bölgede oluşacak olan basınç değişikliklerini tespit edecek şekilde tasarlanırlar.

Söz konusu gemi kaynaklı basınç sapmalarının deniz içindeki doğal artalan basınç dalgalanmalarından ayırt edilebilmesi son derece önemlidir. Bu sebeple basınç mayınlarını doğru ve hassas olarak tasarlayabilmek, üretebilmek ve kullanabilmek için ciddi seviyede nazarî ve uygulamalı çalışmalar yapmak gereklidir. Bu çalışmaların bir bölümü de gemilerin basınç izlerinin hesaplanmaya çalışılmasını kapsar. Basınç izi hesaplamalarının yapılabilmesi için çeşitli yöntemler mevcuttur.

Yakın zamanda seyir tecrübeleri başlayan DDG 1000 Zumwalt sınıfı yeni nesil muhribin gemi mühendisliği açısından kapsamlı şekilde değerlendirilebilmesi amacıyla, ilk olarak bu geminin basınç izini hesaplama yönünde çalışmaya karar verdim. Kullanmayı düşündüğüm iki farklı HAD yöntemi vardı. Bu sayfada özet olarak sunulmaya çalışılacak olan ilk sonuçlar daha kolay ve hızlı olan birinci yöntem ile elde edildi. Belki uzun vadede daha zahmetli ikinci yöntem ile de konuyu incelemek ve her iki yöntemi karşılaştırmak mümkün olabilir.

Gemiler sığ suda hareket ettiklerinde sürâtlerine, ağırlıklarına, tekne türlerine, yönlerine, salınımlarına ve çevre şartlarına bağlı olarak etraflarında dinamik bir basınç alanı oluştururlar. Şimdilik deniz tabanı üzerindeki basınç etkileri ilgi alanımızda olduğu için sadece z ekseni üzerinde değişimler incelenmeye çalışılacaktır. Deniz tabanında oluşan bu etkilerin iki farklı açıdan değerlendirilmesi düşünülebilir:

1. Tabiat; deniz tabanındaki hayat üzerinde oluşabilecek muhtemel zararlar
2. Donanma; mayınların ve mayın karşı tedbirlerin, yeni nesil algılama tekniklerinin geliştirilmesi

Elde edilen ilk hesaplama sonuçlarına ilişkin bazı veriler aşağıda görülebilir. Resimlerde gemi boyuna ekseni x ekseninin ve vasatı da (0;0) noktasının üzerindedir. Basınç dağılımları 480m x 480m ölçülerindeki yatay düzlem üzerinde hesaplanmıştır.

Gemi düz bir rota üzerinde, sakin suda, sabit hızlarla ilerlemektedir ve yalpa omurgalarının, pervane millerinin ve pervanelerin ve dümenlerin etkileri ihmâl edilmiştir.

Deniz tabanındaki basınç sapmalarının hesaplanan değerleri ait oldukları Fr ve Fh değerlerine göre pascal cinsinden, iki farklı yük durumunda çok kısa olarak sunulmuştur.

Resim.6) Eğriler Fr=0,279 ve Fh=0,563 için hesaplanan, geminin altındaki deniz tabanında oluşan basınç izinin şeklini ve büyüklüğünü omurga hattına paralel çeşitli xz düzlemlerinde göstermektedir. Omurga hattı y=0 boyunca uzanır.

Resim.7) DDG 1000 ile DDG 51 sınıfı gemilerin eşdeğer şartlar altında oluşturdukları basınç izlerinin karşılaştırılması. Hesaplama düzlemi 480m x 480m. X ekseninin üst tarafı (y=0;240) DDG 1000 Zumwalt, alt tarafı (y=-240;0) ise DDG 51 (F1) Arleigh Burke sınıfı muhripler için elde edilen dinamik basınç değerlerini N/m² cinsinden gösterir. Fh değeri 0,759 olup sürât 15,94m/sn'dir.

Yapılan hesaplamalar sonucu değerlendirilmesi gereken çok fazla veri elde edildiği için bunları anlaşılabilir bir şekilde sunmak için hazırlamak uzun zaman alıyor. Bu sebeple söz konusu veriler değerlendirilmeye devam ettikçe sayfanın içeriğine ilaveler yapılabilir gibi görünüyor.