Seyir Defteri

Fransa, nükleer caydırıcılık gücünün temelini meydana getiren birinci nesil Le Redoutable ile devamında geliştirilen L'Inflexible sınıfı nükleer balistik füze denizaltılarını değiştirmek amacıyla o zamanlar SNLE-NG olarak adlandırılan ve daha sonra Le Triomphant sınıfı olacak, ikinci nesil bir denizaltı geliştirme kararını 1981'de resmen almıştı.

İlk kavramsal tasarım 170m uzunluğunda ve dalışta 16.000ton ağırlığındaydı fakat ilerleyen mühendislik süreci sonucunda nihâi tasarım 138m/14.300ton olarak gerçekleşti. Tasarım ve inşa sürecinde yaşanan zorluklar ve bunlara bağlı gecikmeler neticesinde Le Triomphant sınıfının mâliyeti büyük bir artışa mâruz kaldı ve bâzı kaynaklara göre birim mâliyet 3milyar dolar civarına ulaştı, çok daha yüksek mâliyetlerden bahseden kaynaklar da mevcuttur.

Doğrudan mevzuya girersek; aslında havadan atılan balistik füzeler üzerindeki çalışmalar hiç de yeni değildir. Bu doğrultuda bilinen ilk ciddi faaliyetler 1950'lerin ikinci yarısında ABD'de başlatılmıştı. Daha sonra XGAM-87 (sonraki tanımlamasıyla XAGM-48 Skybolt) olarak adlandırılan bu füze projesi belli bir olgunluk seviyesine erişse de gerek yaşanan zorluklar ve başarısızlıklar ve gerekse denizaltıdan atılan balistik füze teknolojisinin geliştirilebilmesi ile birlikte 1962'de iptâl edilmiştir.

Soğuk Savaşın bu hızlı yıllarında SSCB tarafında da muhtemelen ABD'de yaşanan tecrübelere benzer sebeplerle havadan atılan bir balistik füze çözümü tercih edilmedi. Tabii ilave olarak iki ülkenin harekât ihtiyaçlarının ve çözüm yaklaşımlarının belirgin şekilde farklı olmasının da bu durum üzerinde önemli bir etkisi olduğu ifâde edilebilir.

Doğrusu, bu yazının içeriği ilk kez oluşturulmaya başlandığında, mevzu öyle acayip yerlere kaymıştı ki o kadar olur! Bu sebeple makâlenin ana fikrini meydana getiren temel hususlar oldukça artalanda kalmaya başlayınca, arada iyice kaynamaması için gerçek içerik oradan çıkartılıp kendine mahsus böyle ayrı bir ikinci sayfaya aktarıldı.

Velhâsıl ilk bölümde ele alınma fırsatı kaçırılan asıl konuya ancak şimdi gelmiş olduk. Evet temel mevzu aslına bakılırsa yine ivme olacak ve umarım ki iş tekrar çığırından çıkmaz. Bu sebeple hem içeriğin bir kez daha dağılmaması ve hem de fazla uzamaması için kararlıyım, o halde hemen sadede gelelim:

Farklı akışkanların bir arada bulunduğu mühendislik uygulamalarında safhalar arasındaki etkileşim sebebiyle meydana gelen arayüzlerin incelenebilmesi büyük önem taşımaktadır. Deniz mühendisliği de tabiatı gereği çok-safhalı akışların incelenmesine en büyük ihtiyacın duyulduğu uygulama sahasıdır.

Akışkan safhaları arasında meydana gelen serbest yüzeyin hassas bir şekilde hesaplanabilmesi son derece önemli olduğu için bu alanda yapılmakta olan araştırmalar neticesinde geliştirilen pek çok bilgisayar destekli sayısal yöntem de mevcuttur. Bugün itibarı ile söz konusu problemlerin çözümünde karşılaşılan başlıca uygulamalar:

Yaklaşık olarak 6°01'49.1"K, 80°13'38.4"D noktasında yani Galle limanının [Resim.1] batıya bakan ağzının biraz güneyinde sarı bayrak çekmiş bekliyorduk. Bir müddet sonra küçük bir vasıta bize iskele oldu ve ikisi de otuzlu yaşlarda gibi gözüken, lacivert giysili denizci askerler güverteye çıktı; bir yüzbaşı ve bir de astsubay.

Kayığın evraklarını ve dört pasaportu verdik. Yüzbaşı pasaportların kapaklarını görür görmez şaşırır gibi olmadı değil. Hatta buna sevinçle karışık bir şaşkınlık demek daha doğru olabilirdi. Bilâhare sebebini anlayınca şaşırma sırası bize gelmedi desek yalan olur zîrâ güvertemize çıkan ve hayatımızda karşılaştığımız ilk Sri Lankalı olan yüzbaşı, henüz önceki sene Hacca gitmiş bir Müslüman imiş!

Gemi mühendisliği uygulamaları açısından düşünüldüğünde karşılaşılan önemli akışkan dinamiği kökenli oluşumlardan birini de Nal Girdabı adı verilen akım yapıları meydana getirmektedir. Böyle girdap oluşumlarına gemi ve denizaltı gövdelerinin çevrelerinde sıklıkla rastlanabilir, örneğin denizaltıların kule ve dümenlerinin, gemilerin dümen ve sonar kubbelerinin, yelkenli teknelerin salmalarının köklerinde olduğu gibi.

Bütün deniz uygulamaları açısından değerlendirildiğinde girdap oluşumları öncelikle direnç artışına sebep oldukları için önem taşır. Diğer taraftan askerî denizcilik uygulamalarında bundan çok daha fazlası söz konusudur çünkü nal girdapları bu tür araçlar üzerinde istenmeyen iz artışlarına da sebep olurlar; doğrudan ve dolaylı hidroakustik izler yanında akustik kökenli olmayan hidrooptik ve benzeri izler de böyle girdap yapıları ile doğrudan ilişkilidir.

1953 senesinde yayınlanan, Parkin ve Kermeen tarafından gerçekleştirilmiş denel hidrodinamik çalışmalara ait, kürevî kafalar üzerinde yapılan değerlendirme [1] ile birlikte, akışuyumlu ve pürüzsüz gövdeler üzerindeki kavitasyon başlangıcının sınır tabaka ile olan etkileşimi hakkında ilk önemli adım atılmış oldu.

1963'te İsveçli iki hidrodinamikçi H. Lindgren ve C. A. Johnsson, yeni nesil torpillerin ihtiyaç duyduğu müstevî dizin sonar yerleşimlerine de uygun olacak düzlem bir burun yapısını gövdeyle çeyrek elips kullanarak birleştirme yoluyla elde edilen "değiştirilmiş eliptik" bir kafa geometrisi oluşturarak bunun hidrodinamik deneylerde kullanılmasını önerdi.[2]

Kısa bir süre önce Çin ilk Tip 055 muhribini denize indirdi. 055 ile alâkalı olarak çeşitli konuları ele almak mümkün olsa da bir nevi bu yazının fitilinin ateşlenmesine vesile olan, üzerinde taşıdığı gövdeye bağlı sonar sistemi ile mevzuya başlanacak. Belki başka bir zamanda bu gemiyle ilgili diğer bazı hususlar da ayrıca ele alınmaya çalışılabilir.

Başlıkta ifâde edilen varsayım doğrultusunda bir giriş yapmak suretiyle konu ele alınmaya başlanır ise; herhangi bir ülkenin donanma gücünün gerçek seviyesini belirlemekte ve diğer ülkelerle karşılaştırmakta kullanılabilecek en önemli göstergenin, ölçütün, işaretin vs. ancak (gözlerden uzak) "Sonar Teknolojisi" olduğu rahatlıkla iddia edilebilir.

Hem takviyeli hem de taksiyesiz silindirik kabuklar diğer pek çok alanda olduğu gibi Deniz Mühendisliği için de son derece önemli yapısal bileşenlerdir ve hemen her zaman basma yüklerine de maruz kaldıklarından burkulma kıstaslarına göre tasarlanmaları gerekir ve üstelik silindirlerin gösterdikleri burkulma davranışları levhaların ve daha önce ele alınan narin kirişlerin gösterdiklerinden bile daha şiddetli olarak gerçekleşir.

Mevzuya uzak olanlar için burkulma, inşa edilmiş güzelim bir simetrik yapıyı gizemli(!) bir şekilde bir anda hurdaya dönüştürebilme yeteneğine de sahiptir. Mühendisler burkulma ihtimâlini göz ardı ettiklerinde veya yeteri kadar dikkâtlice göz önüne almadan ya da alsalar bile hatalı yaklaşımlar kullanarak muhtelif tasarımlar ürettiklerinde önceki cümlede ifade edilen dönüşüm de gerçekleşebilir hâle gelmektedir ve hataya yatkın insan tabiatı göz önüne alındığında daima gelecektir denilebilir.

Mühendislik yapılarının tasarımlarında incelenmesi gereken en önemli problemlerden birini burkulmalar oluşturur. Bütün narin yapılar, eğer basma yüklerine maruz kalıyorlarsa burkulmaya meyillidirler. Kullanılan malzeme ne kadar yüksek mukavemetli olursa olsun, eğer burkulma göz ardı edilirlerse çok ciddi sorunlar ortaya çıkabilir ki mühendislik tarihinde bunun sayısız örneğine rastlamak mümkündür.

Mesela aşağıda örnek olarak ele alınan kirişin, 330MPa akma mukavemeti değerine sahip bir malzeme ile imâl edildiğinde, eksenel yükleme için [Sâbit-Serbest] mesnet durumunda azami gerilme sadece 27,6MPa değerine civarına ulaştığında burkularak çökeceği öngörülebilir. Üstelik burada kullanılan yaklaşım doğrusal çözüm içerdiğinden gerçek değerin bunun da altında olması kuvvetle muhtemeldir.

Serbest silindirlerin titreşimi konusuna devam ediyoruz. Kolayca tahmin edilebileceği gibi bu husus üzerinde ısrarla durulmasının bazı makûl sebepleri var ve eğer fırsat olursa daire kesitli silindirlerin katı mekaniği açısından incelenmesine yönelik olarak daha fazla içerik de zaman içinde yayınlanacak.

Şimdilik sonlu elemanlar yöntemi temelinde elde edilen çözümlerle konuya girilmiş olsa da ilerleyen bölümlerde kuramsal bazı değerlendirmeler de işin içine dâhil olabilir. Tabii ki bütün bu silindir temelli çalışmaların nihai hedefi denizaltı ve torpil mukavim teknelerinin mühendislik tasarımı açısından ele alınmasına yöneliktir.

Akışkan dinamiği incelemelerini iki temel başlığa ayırmak gerekse, böyle bir sınıflandırma mesela Haricî Akışlar ve Dahilî Akışlar olarak da yapabilir. Çalışılan mühendislik alanına göre ise genellikle bu ikisinden biri diğerine baskındır örneğin gemi mühendisliği için haricî akış incelemelerinin çok daha önemli bir alan olması gibi.

Her iki akış türü için ihtiyaç duyulan çözüm yaklaşımları da çeşitli etkenlere bağlı olarak bazı farklılıklar gösterir. Dahili akış için damarlarımızdaki kanın hareketinden denizaltıların safra sarnıçları arasında deniz suyu taşınmasına kadar pek çok örnek gösterilebilir.