| Denizaltı Nasıl Dalar?
Denizaltının dalışında iki esas
etkindir.Statik ve Dinamik dalış.Denizaltı dalış için bu iki esası aynı anda
uygulamaktadır.Bu esasların uygulanışında denizsuyundaki özellikler denizaltının
bünyesine ve çeliğine etkisi açısından önemlidir.Bunlar temel olarak;
a.Yoğunluk (Tuzluluk-Kesafet) , b.Sıcaklık
, c.Basınç
Not.Sıcaklığın 1 ton çelik alaşım levha üzerindeki etkisi çok küçüktür.Ancak
binlerce ton olarak ifade edilen bir denizaltıda, yoğunluğa nazaran az da olsa etkileri
vardır.Aynı şekilde basıncında gemi hacmine etkisi küçüktür.Örneğin;
Denizsuyundaki sıcaklık yükselmesi
materyalde genlesme yaratacak, denizaltının hacmi büyüyecek yuzme kuvvetı
artacaktır. Öte yandan,
Denizaltı derine indikçe (ve sıcaklık
aynı ise) dış basınç yüzünden gemi sıkışacak hacmi daralacak ve yüzme kuvveti
bir miktar azalacaktır. Sıcaklık ve basınç azalmaları içinde ters etkileri
düşünebiliriz.
Statik Dalış
Denizaltının dalışını oluşturan esaslardan biridir.Denizaltı hareketsiz
durumundayken;
dizayna gore değişen, altı denize açık veya bir valfla kapatılabilen Dalma
Sarnıçlarına (Alttaki şekilde Mavi Bölgeler), tepesindeki valf açılıp içindeki
hava kaçırılarak su alınması ve yüzme kuvvetinin azaltılması sağlanır.Ancak
sarnıçların dolması,botun bünyesini etkilemesi çok uzun bir aşamadır.Sadece
aşağı-yukarı hareket vardır.
Şöyleki;
Eğer ağırlıklar baştan iyi
hesaplanmışsa,bot ağırlaşmadan dolayı aşağı ivme kazanıp belli bir derinliğe
kadar dalıp kalacaktır.Buna; Nötr Sephiye denir.Bataryadan tasarruf etmek ve etrafı
Dinlemek için denizaltı Nötr sephiyeye ayarlanır, bu işleme Askıya alma pozisyonu
denir.
Eğer ağırlıklar fazla gelmişse devamlı
dalacaktır.Buna Negatif Sephiye denir, istenmeyen bir durumdur.
Eğer ağırlıklar az gelmişse hic
dalmayacaktır ya da bir miktar dalıp yukarı çıkmaya başlıyacaktır.Buna da Pozitif
Sephiye denir.Bu da istenmeyen bir durumdur.
Sarnıçlar:
Denizaltı dalma sarnıçları dolu, emredilen derinlikte hareketsiz ve ayarsız
durumdayken; Dalış subayı;
Mor renkte gösterilen Ayar Sarnıcına
deniz suyu alarak veya atarak denizaltıyı nötr sephiyeye getirir,
Kırmızı renkte gösterilen
sarnıçlardaki su miktarı ile oynayarak,botu dengeler/Trimler , tam yatay pozisyona
geçirir,
Sarı renkteki sarnıçlarda motorin ve su
beraber bulunur.Yoğunluk farkı yüzünden,birbirlerine karışmazlar.Motorin sarnıcın
altı denize açıktır.Motorin daha hafiftir,dz.suyunun üstünde yüzer.Dizellerde
harcandıkça yerine dolan dz. Suyu ağırlaşmaya neden olur.Ağırlık hesaplamalarında
bunu dikkate alır.
Yeşil renkte gösterilen sarnıç;torpido
atışı sonrası kovandaki suyun boşaltıldığı sarnıçtır.Atış(lar) sonrası
hesapları gözden geçirir.
Bunlardan başka, ağırlık hesaplamalarında
belli periodlarda dikkate alacağı,
İçme suyu ve aküler için arık su
sarnıçları,
Lavabo ve tuvaletlerin dokuldugu kirli su
sarnıcı,
Temiz-kirli makine yağı sarnıçları
ve
Emercensi durumlarda ani boşaltmayla
Pozitif sephiye kazandıran "Mukavim" sarnıçlar vardır.
Dinamik Dalış
Denizaltının dalışını etkileyen bir
diğer unsurdur; denizaltının baş-kıç ve sancak-iskele bordalarındaki Kanat benzeri
dümenlere ve denizaltının kendisine açı-meyil verdirilerek , bunlara denizaltının
ileri hareketiyle oluşan su akışının etkilerinin kullanılması ile yapılan
dalıştır.
Dümenler; Baş ve Kıç Ufki Dümenler olarak adlandırılırlar.Kıç ufki
dümenler,baş ufki dümenlerden daha büyüktür.Eski dizaynlarda bu dümen pervanenin
gerisine konarak,pervanenin ittiği suyla bot meyli sağlanıyordu fakat denizaltıların
sürat potansiyeli arttıkça Kıç ufki ve Yön (Dikey) dümenlerinin konumu;pervanenin
oluşturduğu çürük ve türbülanslı sudan,akışın düzgün olduğu türbülanssız
suya, pervanenin önüne alınmıştır.
Baş ufki dümenlerin görevi emredilen derinliğe inmek, kıç ufki dümenlerin görevi
de geminin emredilen meyilini korumaktır.Nötr sephiyeye göre veya geminin süratine
göre (Denizaltının sürati arttıkça, gemide hafifleme olur), iyi ağırlık ayarı
yapılmış gemide dümenler "0" pozisyonundadır.
A. Denizaltı su üstü seyrinde (İleri
yolda),
B. Dalma sarnıçlarının Hava kaçıran valfları açılarak,hava
kaçırılıyor,sarnıçlara deniz suyu doluyor.(Statik dalış başlıyor)
C. Kıç ufki dümenin meyillendirdiği denizaltı,suyun bünyesine ve baş ufki dümene
etkisiyle dalıyor.(Dinamik dalış başlıyor)
D. İstenen derinliğe gelince kıç ufki dümen meyli düzeltip dalışı durduruyor.
E. Ağırlıklar ve trimi ayarlanmış pozisyon: Dümenler sıfırlanmış.
*Günümüzde bazı dizaynlarda Baş ufki
dümen, ağırlık merkezine yakın olacak şekilde Yelken tabir edilen kuleye
konmuştur.
Satıh: Denizaltı umkuna gelip nötr
sephiyeye geçtikten sonra dalma sarnıçlarının tepesindeki hava kaçıran valfları
emniyet için kapanır.Leğen içinde su dolu ters bardak benzetmesini kullanabileceğimiz
pozisyonu alırlar.İçine bir pipetle hava üflediğimizde bardağın pozitif sephiye
kazanıp su yüzeyine çıkması gibi denizaltıda yüksek basınç hava tüplerindeki
havadan bir miktar dalma sarnıçlarına üfliyerek satha çıkar. Harcadıkları 250
kg/cm-kare basıncındaki havayı,yüksek tazyik hava kompresörleri ile 250 kez
sıkıştırılmış ve ısınmış halde soğuması için mukavim tekne dışına form
tekne içine monteli çok sayıdaki tüplerde depolarlar.Tüpler tam Dolu haldeyken
denizaltıya çok kez satıh ameliyesini yaptırabilir.Ayrıca bu hava,dalgıç
regulatörleri gibi regülatörlerle basıncı düşürülerek bir çok işlemler için
kullanılabilir.Örneğin.Bataryayı motora bağlayan yüksek akım şalterlerini yay
basıncına karşı kurmak-kapamak için 10kg/cm-kare basıncında hava kullanılır.Hava
kaçırılınca yay,şalteri açar.
İtici Güç
Klasik(Dizelli) denizaltının itici gücü,1890larda geliştirilmiş Ward-Leonard
sistemine dayanır.AC Motor-Jeneratör-DC Motor,bu sistemin orijinal halidir.Sistem; motor
verimindeki en az kayıp üzerine kurulmuştur. Denizaltıda uygulanışı;
Dizel-jeneratör-batarya-dc elektrik motoru şeklindedir.Batarya aradan çıkartılıp
Dizel-jeneratör-dc elk. motoru şeklinde su üstü seyirlerinde uygulanmaktadır.
Bataryalar;tasarıma göre değişen çok sayıdaki pilden oluşur.Öyleki bazı
dizaynların;dalmış tonajının üçte birini bataryalar oluşturmaktadır. Aşağıda
ki resimde ağırlığı yarım ton olan pilin kesiti görülmektedir.
Pillerin içinde; platelerden başka Sülfirik
Asitli sıvı bulunmaktadır.Şarjın son dönemlerinde veya aşırı akım çekilir
iken,piller Hidrojen gazı çıkarmaya başlarlar.Asitli sıvı içine Hava Girişinden
hava pompalanarak karıştırılır ve hidrojen baloncukları hava çıkışından
denizaltı içindeki atmosfere dağılır.Dalışta-Satıhta devamlı kontrol altında
tutulması gereken tehlikeli bir gazdır.
Günümüzde Nükleer
olmayan denizaltılar için pratik ve güvenilir bir havadan bağımsız tahrik (AIP)
özelliği en son üretilen konvensiyonel denizaltı tasarımlarında kullanılmıştır.
İsveç’li Gotland sınıfında Stirling motoru, Alman Tip 212’sinde yakıt hücreleri
ve Fransız Agosta’sında Mesma sistemini kullanmaktadır.
Stirling
dönüşüm motoru,dıştan yanmalı bir makinadır. Yüzde kırk kadar bir termal
etkinlik sağlayacak kapasitede gelişmiş bir piston motorudur.Motorini Okside edici
olarak sıvı oksijen kullanılmaktadır.Bu teknoloji son beş yılda çok hızlı
gelişti ve İsveç denizaltısı “Nacken”de başarılı denemeler
gerçekleştirilmesinin ardından Stirling dönüşümlü motorları yeni A-19 Gotland
sınıfı denizaltılarda uygulanmaya başlandı.Gotland,
dünyadaki
ilk modern havadan bağımsız denizaltı olma özelliğini taşımaktadır. Yapılan
tecrübelerde Gotland 14 gün 5 Mil süratle hiç şnorkel yapmadan intikal edebilmiştir.
Yakıt
hücresi,bir oksidant ile bir yakıtı kimyasal olarak birleştirmek suretiyle elektrik
üretir.Yakıt Pilleri Gürültüsüz Çalışabilen Elektro Kimyasal Enerji
Dönüştürücüleridir. Trasformer Ve Jeneratöre İhtiyaç Duyulmadığından Elektriki
Ve Mekanik Kayıplar Yoktur. Sistemde Kullanılan Hidrojen Ve Oksijen Gazı Mukavim Tekne
Dışındaki Tanklarda Taşınır.Nitrojen Gazı İnert Gaz Olup Emniyet Maksadıyla Gemi
İçindeki Şişelerde Depolanır.Çoktan beri derin sualtı kurtarma araçlarında
kullanılmaktadırlar ve uzay programında uzun zamandır tatbik edilmişlerdir.Yakıt
Pili Sistemi Münferit Olarak , Bataya Sistemi İle Paralel Olarak Veya Bataryayı Şarj
Etme Maksatlı Kullanılabilir.
Yakıt hücresi teknolojisi U-1 denizaltısında 1989-1991 arasında Alman Donanması
tarafından test edilmişti. Bu geminin uzatılmış süper yapısında 16 yakıt hücresi
vardı ve toplam 400 kilo-watt’lık üretim yapılmaktaydı. Bu da pilleri 50 dakika
içinde şarj etmek için yeterliydi. Bu çok başarılı denemelerin sonucu olarak, Alman
denizaltılarının bir sonraki sınıfı olan Tip 212’lerin standart olarak birer
yakıt hücresine sahip olmaları kararlaştırıldı.212 Sınıfı
Denizaltıların Alman Deniz Kuvvetleri için inşa edilen ilk gemisi 2003 yılında
hizmete girecektir.Hybrid Sisteme sahip olan 212 sınıfları havadan bağımsız
sisteme ilaveten yüksek süratlerde kullanmak İçin Klasik Dizel Elektrik sistemede
sahiptir.Deniz tecrübelerinde 212 sınıfı
denizaltı 4 knot ile 3000 Mil intikal
edebilmiştir.
Mesma
sistemi, etanol ve sıvı oksijenin kapalı-devrede yakılması prensibine dayanır. Ana
prensibi havadan bağımsız stim türbünüdür. Sistem, stim devresi, süper
hiter,türbin, jenaratör grubu ve kondansatörden oluşmaktadır.Yanma havası olarak
sıvı Oksijen kullanılmaktadır.Bu sistem bir denizaltının sualtı
dayanıklılığını üç dört katına çıkarabilir.Fransız
Yapımı Agosta-90 Sınıfı denizaltı dünyadaki ilk Mesma Sistemine sahip denizaltılar
olup ilki 1999 yılı sonlarında hizmete girmiştir.
MESMA sisteminin
uygulandığı diğer denizaltı Scorpene class'tır.
Kapalı
çevrim dizel sisteminde,dizel bir "kutu" içine alımıştır.Bu kutu sistemin
kapalı çevrim olarak çalışmasını sağlar.Tanklarda saklanan oksijen Yakma Havası
olarak dizelin kutusuna gönderilir, Çalışması sonucu oluşan egzost gazı deniz
suyuna verilir. Sistem basit gözükmesine rağmen sistemin soğutulması problemlidir.
Nukleer denizaltıda; reaktördeki
"Çekirdek"'in kontrollu parçalanması esnasındaki açığa çıkan ısının,
yüksek basınçlı buhar üretiminde kullanımı ve basınçlı buharın türbinde
dönüş hareketine çevrilip, şaftla pervaneye iletilmesi ile itici güç temin
edilmiştir.Ancak türbinin dönüş hareketi ve buharın türbindeki akış
titreşimlerinin gürültülü olması, denizaltının sessiz olma özelliğini ortadan
kaldırmaktadır.Bu olumsuz duruma çözüm için türbin şafttan ayrılmış bir
jeneratörü çevirmektedir.Elde edilen enerji;şafta bağlı elektrik motorunu
çevirmekte, dönüş hareketi pervaneye iletilmektedir.Gelişmiş şok emicilerinde
yardımıyla, günümüz nükleer denizaltıları oldukça sessizdir.
İlk nükleer denizaltı USS Nautilus,1954
hizmete girmiştir.Yakıt ikmali yapmadan 146.000 km.si dalışta 170.000 km. gitmiştir.
3 Ağustos 1958de Kuzey Kutbu altından geçmiştir. Sonraki güçlendirilmiş çekirdek
yakıt ikmali ile bu mesafeler artmıştır.Günümüzde bu nükleer çekirdekler,ABD
nükleer denizaltılarına 640.000 km.lik erim sağlamaktadır.
Sonraki dizaynlarda;30 knot üstü
süratlere erişildiğinden,denizaltılar hidrodinamiğin gerektirdiği Damla biçimini
almışlardır."Yelken" denen üst yapı,Amerikan denizaltılarında
küçülmüş,
Sovyet denizaltılarında Kule büyümüş
fakat yüksekliği azaltılıp yuvarlak bir yapıya kavuşmuştur. Bu Yelkenler;Kuzey
kutbunda ,orta menzilli nükleer füzelerin veya Tomahawk gibi akıllı füzelerin atış
noktasında,buzları kırması maksadıyla zırhlı yapıdadırlar.
Sorduklarınız
1-Denizaltı
nasıl “seyir” yapar: Denizaltının dalışta dışarıya baktığı tek pencere
periskop merceğidir.Su altında görüş kısıtlı olduğundan ve 70 mt derinlikten
sonrası karanlık olduğundan,”Derin deniz Köpekbalığı” gibi kördür.Burun
kısmına gelen su titreşimi (Her derinlikte Sonar ile) ile derisine gelen
elektromanyetik dalgalarla (Yalnız periskop derinliğinde Radar-Esm ile) avını bulur ve
mevkisini (Harita üzerinde Coğrafi pozisyonunu) belirler.
*Kara
parçasını görüyorsa oradan aldığı pusula kerterizlerini haritada birleştirerek
“Kılavuz seyri” yapar.
*Eğer
açık denizde ise,kara parçası yoksa,zaman-sürat-rota ile “Parakete seyri” yapar,
haritada yerini belirler.
*Açık
denizde ve gece ise periskop telemetresi ile kabaca bir “Astronomi seyri” yapar.
*Periskop
derinliğinde iken Radar antenini sürüp sahilin Radar taraması veya İletişim antenini
çıkartıp uydu verilerini alarak GPS sistemi ile veya derin umkta iken yerkürenin
elektromanyetik alan değişimlerini izleyerek –Nükleer Dz.altıda- “Elektronik
seyir” yapar. Her defasında rotasını ve karina yosunlanması ile makine
performansına bağlı süratini gerçekler ve derinlikleri,dip yapısını takip eder.
2-Denizaltı
içi atmosfer: Kapalı bir hacim olan denizaltıda, makine ve cihazların hacimleri
dışında kalan hacme Serbest hacim denmektedir.Bu serbest hacimde personelin soluduğu
hava ile birlikte çeşitli kaynaklardan çıkan gaz ve parçacıklarda bulunur.Bunlar;
*Personelin
ürettiği karbon dioksit,
*Cihazlardan
çıkan ozon,
*Dizellerden
çıkan karbon monoksit-kurum-motorin buharı-yağ buharı,
*Pillerden
çıkan stibin-hidrojen,
*Mutfaktan
çıkan yağ buharı,
*Elbiselerden
çıkan parçacıklar ve sigaradan çıkan kül-karbon dioksit.
Klasik denizaltıda
mecbur kalınmadıkça bu atmosfer şnorkel işlemi ile değiştirilir.Nükleer
denizaltıda deniz suyunun elektrolizi sonucu elde edilen oksijene diğer solunum
gazlarının ilavesi ile değiştirilir.
Her
iki gemi tipinde de bu karışımdaki parçacıklar Filtrelerden ve Statik toz
tutuculardan geçirilerek süzülür.Diğer gazlara nisbeten fazla olan ve başlangıçta
gemi içi atmosferde binde bir olan karbon dioksit, serbest hacime-personel sayısına
bağlı olarak bir süre sonra yüzde 1.9 seviyelerine ulaştığında hava; yüzde 98
sodyum hidroksit-yüzde 2 sodyum silikat’tan oluşan karbon dioksite aç bir madde
tanecikleri ile dolu “Kalipatron” kutularından geçirilir.Bu sayede boğucu olan bu
gazın yüzdesi,düşünme hızını yavaşlatan yüzde iki seviyesine
yükselmeden sabit tutulur.Bot içi atmosfer basıncı artıkça bu gaz düşük
yüzdelerde de boğucu etkisini göstermektedir. Başlangıçta yüzde 21 oranında olan oksijen, yüzde
18 sınırından sonra tüplerden personelin harcama miktarınca kontrollu bir şekilde
bot içi atmosfere verilmektedir.
3-Denizaltıda
acil durumlar: Bir denizaltı için en tehlikeli acil durum
yangındır.Akaryakıt,elektrik,metal ve adi (kağıt-bez) yangınlar doğru teşhis
edilmeyip yanlış müdehalede,çok çabuk birbirlerini tetikliyebilmektedirler.Yangın
bakımından geminin bütününü riskli kabul edip Kontrol-Bakım-Kayıt ile bu risk
kontrol altında tutulmaktadır.
Satıhta veya dalmış
haldeyken başka gemiyle çarpışma sonucu oluşan tekne delinmesi veya basınçlı
deniz suyu devrelerinde hasar ile, bot dahiline yüksek basınçlı suyun girmesi de
diğer bir acil durumdur.Giren deniz suyunun “Pil asidi” ile karışması halinde
sarımsak kokulu zehirleyici,”Klorin” gazının çıkmasına sebebiyet vererek,ikinci
bir acil durumu tetikleyebilir.Bu nedenle hassas durumdaki denizaltının seyirlerinde,
diğer gemilerin rota-sürat-mesafe değerleri devamlı takip edilmekte ve tekne saçı ve
limanda kaynak yerleridenizsuyu basıncına dayanıklı boru devrelerinin sörveyi
periodik olarak yapılmaktadır.
Denizaltının Aktif Alıcıları
Klasik denizaltının en büyük özelliği gizliliktir.Nükleer denizaltılar gibi
enerjisi bol olmadığından ve ani süratlenip neredeyse torpido hızında kaçamadığı
için ,gizliliğine azami dikkat gösterir.Bu yüzden aktif sensörlerini, tespit edilme
şartlarını iyi değerlendirerek kullanır.Nükleer denizaltı ise sürat ve derinlik
avantajına sahip olduğundan, aktif sensörlerinden aktif sonarını daha rahat
kullanır.
RADAR=Denizaltı, coğrafi konumunu veya hedeflerin pozisyonunu tespit için
kullanılır.Belli bir bölgeye dar bir açıda, çok kısa süre için elektromanyetik
intişar yapar ve keser.Periskop üzerine de radarın bir başka modda çalışanı
konabilir.Hedefe torpido atışından önce hedefin rota-sürat-mesafe parametrelerinin
tayininde nadiren kullanılır.
AKTİF SONAR=Radarla aynı esasa göre çalışır gönderdiği ses dalgalarının
cisimlerden gelen yankılarını değerlendirir.Klasik denizaltı için dikkatle
kullanılması gereken cihazdır.Çok uzak mesafelerden duyulabilir.
Denizaltının Pasif Alıcılar
PERİSKOP= Amerikan iç savaşında,siperin üstünden gözetleyebilmek için bir boru
içinde,45 derece açılı iki ayna ve prizmalardan,yapılan düzenek periskop fikrinin
kabaca ilk kullanımını teşkil eder.
Periskop'un gelişimde iki kişi rol
oynamıştır.1902de Simon Lake'in USS Holland'da dışarıyı görmek için,merceklerle
yaptığı Omnıscope, periscop'un öncüsüdür. Sir Howard Grubb (1844-1931) ise
Dublinli bir teleskop imalatçısıdır ve periskobu geliştirip Hollanda yapımı
İngiliz denizaltılarına uygulamıştır.Günümüz denizaltılarında; ayna,prizmadan
ve merceklerden oluşan periskoplara radar,vıdeo kamera,lazer mesafe ölçer,tv
kamerası,fotoğraf makinası,ESM anteni,UHF
anteni,gece görüş sistemi,infrared alıcı ve ışıkla haberleşme (Mors) için lamba
konmaktadır.
PASİF SONAR= Su altındaki her türlü sesi dinlemeye imkan veren cihazdır.Tekne
dışındaki Hydrphone denilen sensörlerine-alıngaçlarına gelen ses titreşimlerinin,
düşük voltajlarda elektrik enerjisi dönüşmesi esasına göre çalışır.Yakın
tarihe kadar Operatörlerin kulak hassasiyeti ve tecrübesi ile etkinleşen bu cihaz;
frekans bandının genişletilmesi ve kütüphanesine, su altında duyulabilecek sesleri
tanıma için karşılaştırma yapabileceği örnekler kaydedilmesi sayesinde, operatöre
net analiz sonuçları vermekte ve tespitinde yardımcı olmaktadır.
ELEKTROMANYETİK DALGALARI TESPİT-ESM= Gemi,uçak veya karadan yapılan her türlü
elektromanyetik intişarı (Radar veya telsiz yayınını) tespit eder ve ekranında
yönünü görüntüler.Eğer gelen elektromanyetik dalgayı analiz edebilme imkanı
varsa; hafızasına kaydedilmiş bilgilerle karşılaştırarak,gemi ismine kadar
tanımlar.
AKUSTİK DALGALARI TESPİT CİHAZI= Bu cihaz için de yukardaki tanımlamalar
kullanılabilir.Ayrı bir cihaz olduğu gibi,gelişmiş sonarların imkanlarından biride
olabilir.Kütüphanesine aktif sonar sesinden,balık veya mağma sesine kadar bütün
sesler kaydedilerek seçiciliği arttırılır
AKUSTİK MESAFE BULUCU= Bir kaynaktan yayılan ve sudaki hızı bilinen sesin; denizaltı
boyunca,eşit aralıklarla konan 3 hydrophona ve her birine,belli açılar içinde ve
farklı zamanlarda ulaşması ile oluşan üçgenin analizini yapar.
|
