KABLO KONTROLLÜ SU ALTI ARACININ BİYOTAKLİT DESTEKLİ HİDRODİNAMİK TASARIMI


Taner M., Gürsel K. T.

ENERJİ ODAKLI TASARIMLAR VE TEKNİKLER, Doç. Dr. Merivan SASMAZ, Editör, İksad Yayınevi, Ankara, ss.137-158, 2022

  • Yayın Türü: Kitapta Bölüm / Araştırma Kitabı
  • Basım Tarihi: 2022
  • Yayınevi: İksad Yayınevi
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Sayfa Sayıları: ss.137-158
  • Editörler: Doç. Dr. Merivan SASMAZ, Editör
  • Dokuz Eylül Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Derin denizlerde ve kıyılara yakın sığ bölgelerde, göl ve körfezler ile kıyılarda inşa edilen deniz yapıları, boru hatları, limanlar ve marinalar gibi mühendislik projelerinde gereklilik arz eden jeolojik ve jeofizik etütler ile sismik araştırmalar, günümüzde araştırma gemileri ya da bu çalışmalarla ilgili sistem ve donatıma sahip küçük gemiler kullanılarak ve ağırlıklı olarak insan emeğinin öne çıktığı çalışmalarla yürütülmektedir. Ağır hava şartlarına bağlı olarak can ve mal güvenliği riski de taşıyan bu geleneksel yöntem, çok yüksek maliyetlere neden olmaktadır.

Bu araştırma kapsamında tasarlanan kablo kontrollü insansız su altı aracının görevi, deniz jeolojisi ve jeofiziği ile deniz dibi araştırmaları için, üzerine yerleştirilen yanal yüzey tarama sonarı, tek ışınlı ses üreteci ve numune toplama sistemi aracılığıyla toplanan verilerin, karadaki işlem merkezinden veya araştırma donanımı bulunmayan herhangi bir ana gemiden gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlamaktır. Böylelikle gemi üzerinde herhangi bir araştırma donanımına veya personeline ihtiyaç duyulmadan, yüksek çözünürlüklü ve üç boyutlu deniz tabanının jeomorfolojik yapısını araştırmak ve haritalandırmak, inşaat ve işletme aşamalarında ise kıyı ve açık deniz sörveyleri ile sismik araştırmaları gerçekleştirmek mümkün olacaktır.

Bu amaçla, bu tip bir kablo kontrollü insansız su altı aracının (KSA) optimum form dizaynını gerçekleştirebilmek için, ilk aşamada farklı AUV (autonomous underwater vehicle) formları ile SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) tekne tipinden yararlanılmıştır. Tasarlanacak araçların toplam hidrodinamik direnç değerlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleriyle elde edilmesinden önce, gerekli model ile ağ yapısı ve türbülans algoritması doğrulama analizleri DARPA Suboff denizaltı modelinin test sonuçlarından yararlanılarak yapılmıştır. İzleyen aşamada, su altı araçlarının AUV’ye benzer alt modülleri, sırayla Myring formu (KSA-M) ile torpidoya benzer formdan (KSA-1) geliştirilmiş ve ayrıca biyotaklit yöntemi yardımıyla öncelikle ispermeçet balinası (Physeter Macrocephalus) formundan (KSA-İS) yararlanılmış, akabinde bu form hidrodinamik yönden daha da geliştirilerek KSA-2 formu tasarlanmıştır. Bunların dışında belirli oranda gagalı balina (Ziphius Cavirostris) ve beyaz köpekbalığının (Carcharodon carcharias) formlarından da esinlenilerek hibrit bir form da (KSA-3)  tasarlanmıştır. Ayrıca, yassı sırtlı deniz kaplumbağası (Natator depressa) formundan yararlanılarak su altı aracının üst modülü dizayn edilmiştir. Geliştirilen tüm formların dijital modelleri hazırlanarak, hidrodinamik analizleri ayrıntılı olarak yapılmış ve elde edilen sonuçlar irdelendikten sonra, kablo kontrollü su altı aracının optimum özellikler taşıyan final formu belirlenmiştir.