Derleme

Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri

Sayı: 220 31 Aralık 2021
PDF İndir
TR EN

Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri

Öz

Düşey düzlemde de hareket yeteneğine sahip olan su altı araçlarının manevra problemi aracın yörüngesini tanımlamak için tüm serbestlik derecelerinin matematiksel olarak dikkate alınmasını gerektiren zorlayıcı bir problemdir. Literatürde bu probleme çözüm getiren çalışmalar ağırlıklı olarak aracın derin dalmış durumunu dikkate alırlar. Bu çalışmalar problemin çözümünü kolaylaştıran sonsuz akışkan alanı varsayımına dayanırlar. Bunun yanında su altı araçlarının haberleşme, konum belirleme, solunum ve yanma havası ihtiyacını karşılama ve deniz tabanının sörveyi vb. gibi çeşitli operasyonel ihtiyaçlar sebebiyle akışkan sınırlarına yaklaşması kaçınılmaz bir zorunluluktur. Bu zorunluluk aracın manevra performansının sınır etkilerini de kapsayacak şekilde tahmin edilebilmesini gerektirir. Bu gereklilik ise problemin yapısının değişerek karmaşıklık seviyesinin artmasına ve dolayısıyla cevaplanması gereken yeni soruların ortaya çıkmasına sebep olur. Karşılıklı etkileşimler sebebiyle ortaya çıkan düzlem dışı kuvvetler, sevk parametreleri ile kontrol yüzeyleri üzerindeki etkiler ve tüm bu etkilerin manevra modelinde nasıl temsil edileceği gibi hususlar bu soruların en önemlilerindendir. Söz konusu soruların cevaplandırılabilmesi için öncelikle sınırların varlığı sebebiyle aracın manevra karakteristiklerinde gerçekleşen değişimlerin ayrı ayrı incelenip matematiksel olarak ifade edilmeleri gereklidir. Matematiksel olarak ifade edilen bu etkilerin manevra modelinde temsil edilmesi ise ikinci aşamayı oluşturur. Bu aşamada hidrodinamik katsayıların sınır akışlarını kontrol eden parametrelerin (Froude sayısı, derinlik, dip omurga mesafesi vb.) de bir fonksiyonu olacak şekliyle mevcut manevra modellerinde kullanımı literatürde yaygın kabul gören yaklaşımdır. Hareket denklemleri sınır etkilerini de dikkate alacak şekilde yeni bir manevra modeli türetilmesi seçeneği ise halihazırda kavramsal düzeyde kalmış bir yöntemdir. Operasyonel ihtiyaçların su altı araçlarının artan oranda akışkan sınırlarına yakın kullanımını gerektirmesi son yıllarda bu alandaki akademik çalışmalara olan ihtiyacı artırmıştır. Bu durum sınır etkilerinin farklı yönlerinin ayrıntılı olarak incelenmesi için araştırmacıları motive ederek bu alanda hatırı sayılır seviyede bir literatürün oluşmasına sebep olmuştur. “Su altı araçlarının manevra karakteristiklerinin değerlendirilmesi” ana başlığının ikinci bölümünü oluşturan bu çalışma kapsamında; mevcut literatür yatay ve düşey düzlem serbestlik derecelerinde serbest su yüzeyinin varlığı sebebiyle meydana gelen değişiklikler ile bu iki düzlemin karşılıklı etkileşimleri, serbest su yüzeyinin takıntılar ile karşılıklı etkileşimi ve sevk sistemi üzerindeki etkileri ve deniz tabanının etkileri başlıkları altında sınıflandırılmıştır. Bunun yanında bu etkilerin manevra modellerinde temsil edilebilmesi için gösterilen gayretlere ve sınırların varlığının problemin sayısal ve deneysel analizine getirdiği ilave zorluklara da yer verilmiştir. Böylece konu hakkında genel bir değerlendirme yapılması ve literatürde eksik kalan potansiyel araştırma alanlarının belirlenmesi hedeflenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Amiri, M. M., Esperança, P. T., Vitola, M. A., & Sphaier, S. H. (2018). How Does the Free Surface Affect the Hydrodynamics of a Shallowly Submerged Submarine. Applied Ocean Research, 76(April), 34–50. https://doi.org/10.1016/j.apor.2018.04.008
  2. Amiri, M. M., Esperança, P. T., Vitola, M. A., & Sphaier, S. H. (2019). An initial evaluation of the free surface effect on the maneuverability of underwater vehicles. Ocean Engineering, 196(December 2019), 106851. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2019.106851
  3. Amiri, M. M., Sphaier, S. H., Vitola, M. A., & Esperança, P. T. (2018). URANS Investigation of the Interaction Between the Free Surface and a Shallowly Submerged Underwater Vehicle at Steady Drift. Applied Ocean Research, 84(June 2018), 192–205. https://doi.org/10.1016/j.apor.2019.01.012
  4. Bettle, M., Toxopeus, S. L., & Gerber, A. (2010). Calculation of Bottom Clearance Effects on Walrus Submarine Hydrodynamics. International Shipbuilding Progress, 57(3–4), 101–125.
  5. Broglia, R., Di Mascio, A., & Muscari, R. (2007). Numerical study of confined water effects on a self-propelled submarine in steady manoeuvres. Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 17(2), 443–450.
  6. Bystron, L., & Anderson, R. (2000). The submarine underwater maneuvering. Submarine Technology research and development. In The 5th International Conference on Submarines Selection (pp. 132–143). China Ship Scientific Research Center.
  7. Carrica, P. M., Kim, Y., & Martin, J. E. (2019). Near-Surface Self Propulsion of a Generic Submarine in Calm Water and Waves. Ocean Engineering, 183(May), 87–105. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng. 2019.04.082
  8. Conway, A. S. T., Valentinis, F., & Seil, G. (2018). Characterisation of Suction Effects on a Submarine Body Operating Near the Free Surface. Proceedings of the 21st Australasian Fluid Mechanics Conference (10-13 December 2018), Adelaide, Australia. Retrieved from https://people.eng.unimelb. edu.au/imarusic/proceedings/21/Contribution_766_final.pdf

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Derleme

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2021

Gönderilme Tarihi

18 Ağustos 2021

Kabul Tarihi

8 Aralık 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Sayı: 220

Kaynak Göster

APA
Kırıkbaş, O., Kınacı, Ö. K., & Bal, Ş. (2021). Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri. Gemi ve Deniz Teknolojisi, 220, 135-174. https://doi.org/10.54926/gdt.983658
AMA
1.Kırıkbaş O, Kınacı ÖK, Bal Ş. Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri. GDT. 2021;(220):135-174. doi:10.54926/gdt.983658
Chicago
Kırıkbaş, Oğuzhan, Ömer Kemal Kınacı, ve Şakir Bal. 2021. “Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri”. Gemi ve Deniz Teknolojisi, sy 220: 135-74. https://doi.org/10.54926/gdt.983658.
EndNote
Kırıkbaş O, Kınacı ÖK, Bal Ş (01 Aralık 2021) Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri. Gemi ve Deniz Teknolojisi 220 135–174.
IEEE
[1]O. Kırıkbaş, Ö. K. Kınacı, ve Ş. Bal, “Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri”, GDT, sy 220, ss. 135–174, Ara. 2021, doi: 10.54926/gdt.983658.
ISNAD
Kırıkbaş, Oğuzhan - Kınacı, Ömer Kemal - Bal, Şakir. “Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri”. Gemi ve Deniz Teknolojisi. 220 (01 Aralık 2021): 135-174. https://doi.org/10.54926/gdt.983658.
JAMA
1.Kırıkbaş O, Kınacı ÖK, Bal Ş. Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri. GDT. 2021;:135–174.
MLA
Kırıkbaş, Oğuzhan, vd. “Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri”. Gemi ve Deniz Teknolojisi, sy 220, Aralık 2021, ss. 135-74, doi:10.54926/gdt.983658.
Vancouver
1.Oğuzhan Kırıkbaş, Ömer Kemal Kınacı, Şakir Bal. Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri. GDT. 01 Aralık 2021;(220):135-74. doi:10.54926/gdt.983658

Cited By