Derlemedir!
Giriş:
Türk Deniz Kuvvetleri'nin Mavi Vatan'daki su altı
omurgasını oluşturan Preveze (S-353/356) ve Gür (S-357/360)
sınıfları, Savunma Sanayii Başkanlığı (SSB) ile STM-ASELSAN-HAVELSAN-ASFAT ortaklığında yürütülen yarı ömür
modernizasyon programları (PREVEZE-YÖM ve GÜRYÖM) kapsamındadır. Bu projelerle
denizaltılara yerli MÜREN ve ADVENT MÜREN Savaş Yönetim Sistemleri
entegre edilmektedir.
Ancak bu gemilerin 2030'lu ve 2040'lu yılların ağ
merkezli dijital harp ortamında üstünlüklerini koruyabilmeleri adına, fiziksel
gövde uzatma zahmetine girmeden uygulanabilecek teknolojik ve operasyonel
modernizasyon önerileri şunlardır:
Mod 1. Sensör ve Durumsal Farkındalık
Modernizasyonları
- Flank Array (Yan Dizin) Sonar
Entegrasyonu: Tip
209'ların baş tarafında silindirik sonar (Cylindrical Array) bulunur ancak
gövde yanlarında uzun pasif sonarlar (Flank Array) eksiktir. Gövde dışına
eklenecek hafif yerli akustik panellerle yan sonar yeteneği
kazandırılması, denizaltının pasif hedef tespit mesafesini ve torpido
erken uyarı kabiliyetini 3 katına çıkarır.
- Optronik Mast (Direk)
Teknolojisi: Mevcut
optik hücum/seyir periskoplarının tamamen sökülerek yerine basınç
teknesini delmeyen, gövde dışından kablo ile dijital görüntü aktaran optronik
direklerin entegre edilmesi. Bu sayede periskop derinliğinde sadece
saniyeler içinde 360 derece panoramik ve termal kayıt alınıp anında su
altına inilebilir.
- Gelişmiş Torpido Karşı Tedbir
(TKT) Sistemleri: ASELSAN Zargana sisteminin akustik aldatıcı
(decoy) ve karıştırıcı fırlatıcılarının (milli akustik ematörler dahil)
tüm gemilere eksiksiz yaygınlaştırılması.
Mod 2. Silah ve Vuruş Gücü Modernizasyonları
- Milli Torpido AKYA
Entegrasyonunun Tamamlanması: Ağır torpido kovan atış kontrol sistemlerinin
yazılımsal ve donanımsal olarak yerli fiber-optik güdümlü AKYA ağır
torpidomuza %100 uyumlu hale getirilmesi (Bu süreç Gür sınıfında ADVENT
MÜREN projesiyle başlamıştır).
- Kapsül İçi Seyir Füzesi (GEZGİN
/ GEZGİN-D): Su
altından torpido kovanından fırlatılabilen, korumalı bir kapsül içinde
satıha çıkan ve ardından jet motorunu ateşleyerek yüzlerce kilometre
ötedeki kara hedeflerini vurabilen yerli seyir füzelerinin yazılım
altyapısının bu sınıflara kazandırılması. Bu sayede taktik denizaltılar,
stratejik caydırıcılık unsurlarına dönüşür.
Mod 3. Gizlilik ve İmza Yönetimi (Stealth)
Modernizasyonları
- Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic
Tiles): Rus ve
Amerikan nükleer denizaltılarında yaygın olan, dış gövdeye yapıştırılan
özel kauçuk/poliüretan bazlı akustik soğurucu paneller. Bu kaplama, karşıt
firkateyn veya denizaltıların aktif sonar sinyallerini emerek Preveze ve
Gür sınıflarının sonar kesit alanını (tespit edilme mesafesini) dramatik
şekilde düşürür.
- Aktif Gürültü İptal Sistemi
(Active Noise Cancellation): Makine dairesindeki dizel jeneratörlerin ve
pompaların yarattığı mekanik titreşimlerin (akustik iz) dış gövdeye
iletilmesini engellemek için temellere yerleştirilen aktif piezoelektrik
şok emici takozlar. Gemi sessizlikte yeni bir eşiğe atlar.
Mod 4. Tahrik ve Enerji Modernizasyonları (AIP
Alternatifi)
- Lityum-İyon (Li-Ion) Bataryaya
Geçiş: Reis
sınıfında (Type 214) kullanılan yakıt hücreli AIP (Havadan Bağımsız
Tahrik) sistemini Preveze ve Gür sınıflarına entegre etmek için gövdeyi
kesmek ekonomik ve mantıklı değildir. Ancak mevcut Kurşun-Asit
bataryaların sökülerek yerlerine aynı hacimde Lityum-İyon batarya
blokları yerleştirilmesi:
- Su altında kalma süresini
(şnorkelsiz menzili) gövdeyi hiç kesmeden 2 ila 2.5 katına
çıkarır.
- Şnorkel şarj süresini yarı
yarıya kısaltır.
- Denizaltıya anlık ihtiyaç
duyduğu yüksek taktik süratleri (22 knot) bataryaya zarar vermeden daha
uzun süre sürdürme lüksü verir.
Mod
1.1. Flank Array (Yan Dizin) Sonar
Haklısınız, bu konudaki bilginiz doğrudur. Önceki yanıtta yer alan genel
ifadem nedeniyle oluşan kafa karışıklığını düzeltmek isterim: Preveze ve Gür
sınıfı denizaltılarda halihazırda fabrikasyon olarak Flank Array (Yan Dizin)
Sonar bulunmaktadır.
Bu gemiler, orijinal tasarımlarında Alman STN Atlas
üretimi CSU-83 / CSU-90 sonar entegrasyonuyla donatılmıştır ve
gövdelerinin sancak ile iskele (sağ ve sol) yanlarında pasif dinleme yapan yan
dizin sonar sensör şeritleri yer almaktadır.
Buradaki asıl kritik ve teknik ayrım, yürütülen Milli
Modernizasyon Projeleri ile ilgilidir:
1. Preveze ve Gür'deki "Milli" Yan Dizin
Sonar Gelişmesi
Önceki maddede bahsettiğim modernizasyon gereksinimi,
bu gemilere sıfırdan bir yan dizin sonar koymak değil; mevcut yabancı
menşeili sonar sensörlerini ve ıslak uç (wet-end) elemanlarını
millileştirmektir.
- Yürütülen MÜREN-PREVEZE
projesi kapsamında, Meteksan Savunma yerli yan dizin sonar sensör
birimlerini (MSH-11) geliştirmiştir.
- Bu proje ile denizaltının
yanındaki analog sinyalleri toplayıp dijitale çeviren ön elektronik
donanımlar ve yazılımlar tamamen Türk mühendisliği ile yenilenmektedir.
Yani sistem sıfırdan eklenmemekte, milli imkanlarla baştan aşağı modernize
edilmektedir.
2. Tablo Verilerinin Doğrulanması
Gür ve Preveze sınıflarının her ikisinde de ana sensör
mimarisinin içinde baş taraftaki ana silindirik sonara ek olarak FAS (Flank
Array Sonar) ve taktik duruma göre kıçtan salınan TAS (Towed Array Sonar
/ Çekili Dizin Sonar) kabiliyetleri bir arada bulunur.
Dikkatiniz ve bu teknik düzeltmeniz için teşekkür
ederim; bu sayede projenin "sıfırdan sensör ekleme" değil, mevcut FAS
altyapısının yerli donanım (Meteksan MSH-11) ve yerli yazılımla (TÜBİTAK-MÜREN)
millileştirilmesi operasyonu olduğunu netleştirmiş olduk.
MSH-11 Flank Array Sonar
MSH-11 tam olarak bir Flank Array Sonar (Yan Dizin
Sonar) sensör elemanıdır.
Meteksan Savunma tarafından kendi öz kaynaklarıyla
yerli olarak geliştirilen bu sensör, denizaltının iskele ve sancak (sol ve sağ)
dış gövde yüzeylerine yerleştirilen pasif hidrofon dizinlerinden oluşan "ıslak
uç" (wet-end) algılayıcı sistemidir.
MÜREN-PREVEZE Entegre Sualtı Savaş Yönetim Sistemi
projesi kapsamında TÜBİTAK BİLGEM'in alt yüklenicisi olan Meteksan, bu sensörün
yanı sıra gelen verileri sayısala çeviren ön elektronik donanımları, hüzme
oluşturma (beamforming) yazılımlarını ve sinyal işleme sistemlerini üretmektedir.
Alman tasarımı eski nesil STN Atlas CSU-83 / CSU-90
serisinin yan dizin sonar mimarisi ile yerli MSH-11 (MÜREN) arasındaki
temel farklar şu şekildedir:
1. Mimari Yapı: Analog vs. Tam Sayısal (Dijital)
Dönüşüm
- CSU-83 / CSU-90: Eski nesil bir mimaridir.
Gövde üzerindeki sensörlerden gelen akustik veriler, denizaltının içine
kadar uzun analog kablo hatlarıyla taşınır. Bu durum, denizaltının kendi
elektrik motorları ve jeneratörlerinden kaynaklanan elektromanyetik
gürültünün (parazitin) sinyale karışmasına ve akustik hassasiyetin
azalmasına neden olur.
- MSH-11 (MÜREN): Tamamen sayısal (dijital)
mimariye sahiptir. Gövde dışındaki sensörün hemen arkasında yer alan
modern ön elektronik birimler (pre-electronics), analog ses
sinyalini daha denizaltının içine girmeden (ıslak uçta) yükseltir ve
doğrudan dijitale çevirir. Bu sayede elektromanyetik parazitler sıfırlanır
ve çok daha berrak bir su altı dinlemesi sağlanır.
2. Sinyal İşleme ve Hüzme Oluşturma (Beamforming) Gücü
- CSU-83 / CSU-90: Donanımsal ve yazılımsal
işlemci kapasitesi 1980'li ve 90'lı yılların teknolojisine dayandığı için
aynı anda sınırlı sayıda hedef takibi yapabilir ve deniz tabanı
yansımalarını (gürültülerini) filtrelemekte zorlanır.
- MSH-11 ve MÜREN Donanımı: Çok yüksek işlem gücüne sahip
modern Sayısal Sinyal İşlemciler (DSP) ve gelişmiş hüzme oluşturma
algoritmaları kullanır. Denizaltı çok gürültülü (Ege Denizi gibi sığ ve
yoğun ada trafiği olan) ortamlarda bile, gelişmiş sayısal filtreleme
sayesinde en derindeki sessiz tehditleri bile ayırt edebilir.
3. Frekans Hassasiyeti ve Uyumluluk
- Teknik Kabiliyet: MSH-11, 100 Hz ile 2400 Hz
arasındaki düşük ve orta frekanslı pasif akustik dalgaları -194 dB
gibi çok yüksek bir hassasiyetle dinleme yeteneğine sahiptir. Bu frekans
aralığı, hedef gemilerin pervane dönüş seslerini, makine dairesi
titreşimlerini ve hidrodinamik akış gürültülerini yakalamak için optimize
edilmiştir.
- Geriye Dönük Uyumluluk: MSH-11, modüler tasarımı
sayesinde Tip 209 sınıfı denizaltıların mevcut mekanik yuvalarına ve eski
nesil FAS (Flank Array Sonar) arayüzlerine doğrudan uyum sağlayacak
şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede yapısal bir tadilat gerektirmeden eski
CSU serisi sensörlerin yerine takılabilir.
4. Lojistik ve Ambargo Bağımsızlığı
- CSU-83 / CSU-90: Tamamen Alman STN Atlas
(Rheinmetall/Atlas Elektronik) firmasının lisans ve yedek parça tedarik
zincirine bağımlıdır. Herhangi bir diplomatik krizde sensör veya kart
tedariki durma noktasına gelebilir.
- MSH-11: Fikri mülkiyet ve üretim
hakları %100 Türkiye'ye (Meteksan Savunma) aittir. Olası bir parça
arızasında veya savaş durumunda dışa bağımlılık sıfırdır.
Özetle
CSU-83/90 denizaltının yan tarafında yer alan eski nesil bir "analog kulaklık" ise, MSH-11 bu kulaklığı yüksek çözünürlüklü, gürültü engelleme özellikli ve yapay zeka destekli yerli bir "akıllı akustik dinleme merkezine" dönüştürmüştür.
Askeri su altı akustiğinde pasif bir sonarın
"menzili" sadece sensörün büyüklüğü ile değil, o sensörün yakaladığı
sesi ne kadar temiz işleyebildiğiyle (Sinyal/Gürültü Oranı - SNR)
doğrudan ilişkilidir.
Yerli MSH-11 (MÜREN) ile Alman CSU-83 /
CSU-90 arasında operasyonel menzili doğrudan etkileyen farklar şu
şekildedir:
1. Sinyal/Gürültü Oranı (SNR) ve Berraklık Avantajı
- Eski Sistem (CSU Serisi): Gövde üzerindeki analog
kablolardan sızan elektromanyetik parazitler ve denizaltının kendi iç
gürültüsü, uzaktan gelen zayıf hedef seslerinin (pervane/makine sesleri)
üzerini örter. Tıpkı kalabalık ve gürültülü bir odada fısıltıyla konuşan
birini duyamamak gibidir. Bu nedenle CSU serisi, çok uzaktaki veya çok
sessiz hareket eden (özellikle yeni nesil stealth) hedefleri "arka
plan gürültüsü" sanarak ayırt edemez ve menzil olarak geride kalır.
- Yeni Sistem (MSH-11): Sinyali daha gövde dışındayken
(ıslak uçta) dijitale çevirdiği için parazitleri sıfırlar. Gelişmiş
gürültü filtreleme algoritmaları sayesinde o "gürültülü odayı"
tamamen sessizleştirir. Bu sayede, çok uzaklardan gelen ve normalde
duyulması imkansız olan fısıltı seviyesindeki en zayıf akustik
dalgaları bile yakalayarak menzil avantajı sağlar.
2. Sığ ve Yoğun Deniz Şartlarında (Örn: Ege Denizi)
Menzil Ayrışması
- CSU-83 / CSU-90: Ege gibi sığ, adalık, dip
yapısı kayalık ve sivil gemi trafiğinin aşırı yoğun olduğu denizlerde
çaresiz kalabilir. Adalardan ve deniz tabanından yansıyan ses yankıları
(eko) eski işlemcileri boğar. Sonar operatörü ekranında tek bir net hedef
göremez; sistemin efektif menzili bu karmaşada ciddi şekilde düşer.
- MSH-11 (TÜBİTAK MÜREN Yazılımı
ile): Sahip
olduğu gelişmiş sayısal hüzme oluşturma (digital beamforming)
yeteneği ile denizdeki yansımaları ve sivil gemi gürültülerini yapay zeka
tabanlı algoritmalarla filtreler. Denizaltı sadece kendi avına
odaklanarak, karmaşık deniz ortamlarında dahi hedefi çok daha uzak
mesafelerden takip etmeye devam edebilir.
3. Hedef Ayrıştırma ve Mesafe Kestirimi (IDRS Desteği)
Meteksan'ın bu modernizasyon kapsamında entegre ettiği
Kerteriz Tespit ve Mesafe Bulucu Sonar (IDRS) algoritmaları, MSH-11'den
gelen verileri işlerken hedefin sadece yönünü (kerterizini) değil, mesafesini
de çok daha hassas ve erken hesaplar. Eski Alman sisteminde hedefin tam
mesafesini (menzilini) doğrulamak için denizaltının zikzaklar çizerek uzun süre
pasif dinleme yapması gerekirken, MSH-11 ve MÜREN ikilisi bu süreyi çok ciddi
oranda kısaltarak ilk tespit anında taktiksel atış menzili avantajı sunar.
Özetle; MSH-11'in ham akustik menzil kapasitesi, saf dijital
mimarisi ve yüksek sinyal kalitesi sayesinde eski Alman sistemine kıyasla
özellikle sessiz ve uzak hedeflere karşı operasyonel olarak çok daha
üstündür.
Askeri su altı akustiğinde pasif sonarların kesin
menzil değerleri (akustik yayılım formülleri ve operasyonel gizlilik nedeniyle)
"Hizmete Özel / Gizli" askeri parametrelerdir. Ancak su altı
fiziği, deniz yapısı ve Tip 209 modernizasyon projelerinden elde edilen açık
kaynaklı teknik veriler ışığında, bu iki sistemin tahmini operasyonel tespit
menzillerini ve aralarındaki farkları deniz şartlarına göre şu şekilde
analiz edebiliriz:
1. Açık Deniz / Derin Su Şartlarında (Akdeniz -
Karadeniz) Tahmini Menzil
Derin sularda termoklin tabakaları (su sıcaklığı ve
basınç katmanları) ses dalgalarını kırarak uzaklara taşıyabilir.
- Eski Sistem (CSU-83 / CSU-90): Klasik bir fırkateyni veya
standart gürültü seviyesindeki bir dizel-elektrikli denizaltıyı derin suda
pasif olarak ortalama 25 ila 40 deniz mili (yaklaşık 45 - 75 km)
mesafeden tespit edebilir. Ancak parazit oranı yüksek olduğu için bu
menzilde hedefi net olarak teşhis etmesi (kimliklendirmesi) zordur.
- Yeni Sistem (MSH-11 / MÜREN): Tamamen dijital yapısı ve
parazitsiz Sinyal/Gürültü Oranı (SNR) sayesinde derin sularda aynı
hedefleri 50 ila 65+ deniz mili (yaklaşık 90 - 120 km) mesafeden
yakalayabilir. En kritik fark, MSH-11'in bu uzun menzillerde bile hedefin
pervane pallerini sayabilecek (akustik imza analizi yapabilecek) kadar net
veri sunmasıdır.
2. Sığ ve Karmaşık Deniz Şartlarında (Ege Denizi)
Tahmini Menzil
Ege Denizi; adalar, sivil gemi trafiği ve sığ su
yansımaları nedeniyle sonarlar için en zorlu coğrafyalardan biridir.
- Eski Sistem (CSU-83 / CSU-90): Yoğan arka plan gürültüsü ve
ada yansımaları nedeniyle CSU serisinin efektif tespit menzili Ege'de
ciddi şekilde körelerek 8 ila 15 deniz miline (yaklaşık 15 - 28 km)
kadar düşebilir. Sistem, sivil gemilerin gürültüsü arkasına saklanan
askeri bir tehdidi ayırt etmekte zorlanır.
- Yeni Sistem (MSH-11 / MÜREN): Sayısal hüzme oluşturma
(digital beamforming) ve Meteksan'ın geliştirdiği filtreleme algoritmaları
sayesinde Ege'deki gürültü kirliliğini bastırır. Bu zorlu coğrafyada dahi 20
ila 30 deniz mili (yaklaşık 37 - 55 km) mesafeden askeri hedefleri
sivil trafikten ayrıştırarak takip edebilir.
Özet Taktik Fark
|
Deniz
Şartları |
Eski
CSU-83/90 Tahmini Menzili |
Yerli
MSH-11 (MÜREN) Tahmini Menzili |
Kazanılan
Taktik Avantaj |
|
Derin Su
(Akdeniz) |
25 - 40
Deniz Mili |
50 - 65+
Deniz Mili |
Düşman
seni duymadan çok önce onu tespit etme ve pozisyon alma imkanı. |
|
Sığ Su
(Ege Denizi) |
8 - 15
Deniz Mili |
20 - 30
Deniz Mili |
Adalar
arasında pusu kuran sessiz düşman denizaltılarını erkenden avlama kabiliyeti. |
Menzil Açısından Sonuç: MSH-11 ve MÜREN yazılım mimarisi, Preveze ve Gür sınıflarımıza sadece "yerli bir parça" kazandırmamış, denizaltılarımızın pasif kulaklarının menzilini ve netliğini yaklaşık %40 ila %60 oranında artırarak ilk atış (First Look - First Kill) avantajını Türk denizaltıcısına vermiştir.
Mod 3.1 Yankı
Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles)
Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles), denizaltı harbinde "aktif
sonar" tehditlerine karşı geliştirilmiş en etkili pasif stealth (gizlilik)
teknolojilerinden biridir.
Aktif gürültü iptali denizaltının içeriden dışarıya
ses yaymasını engellerken, yankı önleyici kaplamalar düşman firkateyn ve
denizaltılarının dışarıdan gönderdiği aktif sonar sinyallerinin
denizaltı gövdesine çarpıp geri dönmesini (eko/yankı yapmasını) engeller.
Gövde dışına yerleştirilen bu özel panellerin
mühendislik detayları, yapısı ve Preveze/Gür sınıfları için önemi şu
şekildedir:
1. Çalışma Prensibi: Ses Enerjisini Isıya Dönüştürmek
Düşman gemisi denizaltının yerini bulmak için denize
güçlü bir aktif akustik sinyal (ping) gönderir. Standart bir çelik gövdeye
çarpan bu ses dalgası aynen geri yansır ve denizaltının konumunu ele verir.
Yankı önleyici kaplamalar ise bu sinyali şu iki yöntemle etkisiz hale getirir:
- Akustik Soğurma (Emilim): Paneller genellikle sentetik
kauçuk veya poliüretan bazlı malzemelerden üretilir. Bu malzemenin içinde
mikro boyutta binlerce hava kabarcığı ya da özel geometrik boşluklar
(hücreler) bulunur. Düşmanın sonar dalgası kaplamaya çarptığında, bu
boşlukların içindeki hava ve malzeme esneyerek ses dalgasının mekanik
enerjisini mikroskobik düzeyde ısı enerjisine dönüştürür. Ses dalgası
emilir ve geri yansıyacak bir yankı kalmaz.
- Sinyal Dağıtma (Diferansiyel
Yansıtma):
Kaplama yüzeyi veya içindeki hücrelerin geometrisi, gelen ses dalgasını
tek bir parça halinde geri yansıtmak yerine farklı açılara dağıtacak
(saçacak) şekilde tasarlanır. Düşman sonarına dönen sinyal o kadar zayıf
ve dağınıktır ki, sistem bunu denizaltı olarak değil "arka plan deniz
gürültüsü" veya bir balık sürüsü olarak algılar.
"Akustik
Empedans Uyumu" (Acoustic Impedance Matching)
Yankı önleyici kaplamaların donanımsal başarısının
arkasındaki gizli fizik prensibi Akustik Empedans Uyumu'dur:
·
Ses dalgaları
deniz suyunda ilerlerken, aniden çelik gibi çok sert bir malzemeye
çarptıklarında hızla geri yansırlar (buna empedans uyuşmazlığı yansıması
denir).
·
Gövdeye
kapladığımız poliüretan/kauçuk karoların yoğunluğu ve moleküler yapısı, deniz
suyunun akustik empedansına (ses geçirgenliğine) çok yakın tasarlanmıştır.
·
Bu sayede,
düşman fırkateyninin sonar pingi denizaltına ulaştığında, karşısında yabancı
bir cisim varmış gibi kaplamadan sekmez; kaplamanın içine bir yabancılık
çekmeden "içeriye doğru akar". Karo malzemesi ses dalgasını
içeri davet eder, hapseder ve içindeki hava odacıklarında ısıya dönüştürerek
imha eder. Donanımsal gizliliğin temel sırrı bu empedans aldatmacasıdır.
2. Yapısal Özellikleri ve Çift Yönlü Avantajı
Bu kaplamalar ortalama 2.5 ila 5 cm
kalınlığında, karo şeklinde esnek panellerdir ve mukavim gövdenin dış yüzeyine
özel askeri yapıştırıcılar ve vidalama sistemleriyle monte edilirler.
Denizaltıya iki büyük taktik avantaj sağlarlar:
- Dış Tehdide Karşı (Aktif
Koruma):
Denizaltının Sonar Kesit Alanını (Target Strength) dramatik şekilde
düşürür. Düşman gemilerinin aktif sonar ile bu denizaltıyı tespit edebilme
mesafesi yarı yarıya veya daha fazla azalır.
- İç Tehdide Karşı (Pasif
Yalıtım): Bu
paneller sadece dışarıdan gelen sesi emmekle kalmaz; denizaltının kendi
makine dairesinden dışarıya sızmayı başaran son akustik sızıntıları da
kendi içinde hapseder. Yani denizaltının pasif sonarlara yakalanma riskini
de (akustik imzasını) düşürür.
3. Preveze ve Gür Sınıfları İçin Mühendislik Gerekleri
ve Zorlukları
Bu sistemin Preveze ve Gür sınıflarına uygulanması
taktiksel olarak harika sonuçlar doğursa da denizaltı mühendisliği açısından şu
pratik zorlukların yönetilmesi gerekir:
- Derinlik ve Basınç Dayanımı: Denizaltı 200-300 metre
derinliğe indiğinde üzerindeki su basıncı muazzam düzeyde artar. Kaplama
içindeki o mikro hava boşlukları basınç altında ezilirse, akustik
sönümleme özelliğini kaybeder. Bu yüzden Türkiye'nin geliştireceği veya
uygulayacağı malzemenin yüksek hidrostatik basınç altında geometrisini
koruyabilen akıllı polimerlerden üretilmesi şarttır.
- Ağırlık ve Hidrodinamik Etki: Tüm dış gövdenin tonlarca
ağırlıktaki kauçuk panellerle kaplanması, denizaltının toplam ağırlığını
ve su altı sürtünmesini (hidrodinamik direncini) artırır. Bu durum maksimum
hızda ufak bir düşüşe yol açabilir. Mühendislerin ağırlık/akustik fayda
dengesini iyi hesaplaması gerekir.
- Düşme ve Bakım Problemi: Denizaltı yüksek süratle
manevra yaparken veya ani derinlik değişimlerinde oluşan aşırı statik
gerilim nedeniyle bu paneller zamanla gövdeden kopup düşebilir. (Örneğin
İngiliz ve Rus denizaltılarında limana döndüklerinde gövdelerinde dökülmüş
paneller sıkça görülür). Çok güçlü ve deniz suyuna dayanıklı kimyasal
yapıştırıcı teknolojisi gerektirir.
Yerli Karşılığı var mı?
Türkiye, su altı akustik kaplama ve sönümleme teknolojileri üzerinde TÜBİTAK MAM ve yerli savunma firmaları vasıtasıyla uzun süredir çalışmaktadır. Geliştirilen yerli akustik paneller ve soğurucu katmanlar, öncelikle yeni inşa edilen Reis Sınıfı denizaltılarda ve Türkiye'nin en büyük su altı projesi olan MİLDEN'de standart yapı taşı olarak planlanmaktadır. Bu teknolojinin olgunlaşan türevlerinin Preveze ve Gür sınıflarının havuzlama dönemlerinde dış gövdeye uygulanması, bu emektar sınıfları avlanması neredeyse imkansız birer "kara deliğe" dönüştürecektir.
Mod 3.2 Aktif Gürültü İptal Sistemi (Active Noise Cancellation / Isolation)
Denizaltı harbinde sessizlik hayatta kalmanın ilk
kuralıdır. Klasik yöntemlerde denizaltının içindeki motor, pompa ve
jeneratörlerin yarattığı titreşimi (akustik izi) engellemek için makinelerin
altına pasif kauçuk takozlar (şok emiciler) yerleştirilir. Ancak pasif takozlar
düşük frekanslı, güçlü mekanik gürültüleri tamamen sönümleyemez ve bu
titreşimler dış gövdeye (mukavim tekneye) iletilerek denizde birer akustik
imza (gürültü) olarak yayılır.
Aktif Gürültü İptal Sistemi (Active Noise Cancellation
/ Isolation), tıpkı
günlük hayatta kullandığımız gürültü engelleyici kulaklıkların (ANC) mekanik ve
akustik mühendisliğe uyarlanmış devasa bir versiyonudur. Sistemin çalışma
prensibi, yapısı ve denizaltıya kazandırdığı avantajlar şu şekildedir:
1. Çalışma Prensibi: "Anti-Faz" (Yıkıcı
Girişim) Dalgaları
Sistem, gürültüyü fiziksel olarak engellemek yerine,
gürültüyü matematiksel olarak yok etme prensibine dayanır:
- Denizaltı içindeki bir pompa
veya motor çalıştığında belirli bir frekansta mekanik titreşim dalgası üretir.
- Makine yatağına yerleştirilen
hassas ivmeölçerler (accelerometers) ve mikrofonlar, bu titreşimin
frekansını, genliğini ve fazını milisaniyeler içinde ölçer.
- Denizaltının merkezi işlemcisi,
gelen bu gürültü dalgasının tam tersi simetrisine sahip olan bir "Anti-Faz"
(karşıt dalga) hesaplar.
- Makine takozlarının içinde
bulunan piezoelektrik aktatörler (eleyiciler), hesaplanan bu
anti-faz dalgasını fiziksel bir titreşim olarak üretir.
- İki dalga (Gürültü +
Anti-Gürültü) üst üste bindiğinde birbirini sönümler (yıkıcı girişim /
destructive interference). Sonuç olarak dış gövdeye ve oradan da denize
iletilen titreşim sıfıra yakın bir seviyeye indirilir.
2. Sistemin Donanımsal Bileşenleri
Bir denizaltıda bu sistemi kurmak için mukavim gövde
kesilmez; sadece makine dairelerindeki yataklama sistemleri modernize edilir:
- Hata Sensörleri (Mikrofon ve
İvmeölçerler):
Makinelerin gövdeye bağlandığı noktalara yerleştirilir. Titreşimin dışarı
kaçıp kaçmadığını sürekli denetler.
- Aktif Piezoelektrik Takozlar
(Aktatörler): Elektrik
akımı uygulandığında mikron seviyesinde şekil değiştirerek mekanik kuvvet
üreten özel akıllı seramik/alaşım takozlardır. Pasif kauçuk takozların
arasına veya altına entegre edilirler.
- Sanal Gerçek Zamanlı Kontrolör
(DSP):
Saniyede binlerce kez hesaplama yapabilen, FxLMS (Filtered-X Least Mean
Squares) gibi gelişmiş adaptif algoritmalar çalıştıran işlemci
merkezidir. Motorun devri değiştikçe (örneğin denizaltı hızlandıkça)
değişen gürültü frekansına anında adapte olur.
3. Preveze ve Gür Sınıfları İçin Neden Hayatidir?
- Düşük Frekans Avcısı: Klasik pasif takozlar yüksek
frekanslı (ince) sesleri iyi emer ancak pervane şaftı, ana elektrik motoru
ve dizel jeneratörlerin ürettiği düşük frekanslı (derin/boğuk)
sesleri engelleyemez. Düşük frekanslı sesler ise deniz suyunda
kilometrelerce uzağa yayılır ve düşman sonarları (özellikle kuyruk
sonarları - Towed Array) tarafından kolayca avlanır. Aktif sistem, tam
olarak bu düşük frekansları yok etmek için tasarlanmıştır.
- Pusu Kabiliyetinin Artırılması: Preveze ve Gür sınıfları dar
denizlerde sığ suya yatarak pusuda bekleyen (gerekirse tabana oturan)
platformlardır. Bu esnada içerde çalışmak zorunda olan hayati soğutma
pompalarının ve havalandırma fanlarının sesi denizaltının yerini ele
verebilir. Aktif gürültü iptali, pusu modundaki denizaltıyı deniz
tabanındaki bir "kaya parçası" kadar sessiz hale getirir.
Türkiye, bu alandaki mühendislik kabiliyetlerini TÜBİTAK MAM ve ASELSAN bünyesinde geliştirmektedir. Milli Denizaltı (MİLDEN) projesinde standart olarak yer alması beklenen bu teknolojinin, Preveze ve Gür sınıflarının modernizasyon paketlerine (özellikle makine dairesi akustik izolasyon fazlarında) dahil edilmesi, bu gemilerin akustik görünmezliğini küresel standartların üzerine çıkaracaktır.
Denizaltı
Mühendisliği Gereksinimleri
Hem Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles) hem de
Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) için çok disiplinli ve son derece ağır
denizaltı mühendisliği gereksinimleri mevcuttur.
Bu iki sistem mukavim gövdeyi kesmeyi gerektirmese de,
denizaltının su altındaki dengesini, ağırlık merkezini, akustik haritasını ve
hidrodinamik yapısını doğrudan değiştirir. Bu nedenle entegrasyon sürecinde
yapılması gereken mühendislik hesaplamaları ve altyapı ihtiyaçları disiplinlerine
göre şu şekildedir:
1. Hidrostatik ve Ağırlık Dengesi (Trim) Mühendisliği
İhtiyaçları
Denizaltılar su altında milimetrik bir ağırlık ve
hacim dengesiyle (nötr batmazlık) dururlar.
- Hacim ve Deplasman Değişimi: Dış gövdeye yapıştırılacak
tonlarca ağırlıktaki Yankı Önleyici Kaplamalar (karonun kalınlığına
göre ~3-5 cm), denizaltının dış hacmini (ıslak hacmini) artırır. Bu
durum Arşimet prensibine göre denizaltının kaldırma kuvvetini
artıracaktır. Mühendisler, denizaltının su altında kalabilmesi için sabit
safra (balast) ağırlıklarını yeniden hesaplamak ve bazı bölgelere ek
kurşun bloklar yerleştirmek zorundadır.
- Ağırlık Merkezi (KG) Hesabı: İçerideki ağır jeneratörlerin
altına konulacak ANC (Aktif Gürültü İptal) takozları, motorların duruş
yüksekliğini milimetrik olarak değiştirebilir. Bu durum şaft çizgisine
binen yükü ve denizaltının boyuna/enine denge merkezini (trim ve meyil
dengesini) etkiler. Yazılımla bu ağırlık değişimleri kompense edilmelidir.
2. Hidrodinamik ve Akış Mühendisliği İhtiyaçları
- Yüzey Pürüzsüzlüğü ve Direnç
(Drag): Yankı
önleyici karolar gövdeye yan yana dizildiğinde aralarında milimetrik
boşluklar kalabilir. Su altı akışında bu boşluklar girdaplara
(türbülansa) neden olur. Türbülans hem denizaltının hızını düşürür hem
de kendi sonarlarını kör eden bir "akış gürültüsü" yaratır.
Mühendisler, karoların birleşim yerlerini özel bir hidrodinamik macunla
kapatmak ve su çekim testleri (CFD analizleri) yapmak zorundadır.
- Su Emiş ve Çıkış Izgaraları: Tip 209 gövdesinde balast
tanklarının su alma menfezleri ve soğutma suyu çıkışları vardır.
Kaplamalar bu ızgaraların hidrodinamik akışını engellemeyecek şekilde
hassas lazer kesimle şekillendirilmelidir.
3. Yapısal ve Malzeme Mühendisliği İhtiyaçları
- Hidrostatik Basınç Dayanımı: 300+ metre derinlikteki
muazzam basınç altında, kaplama karolarının içindeki o mikro hava
kabarcıkları büzüşmemelidir. Eğer malzeme elastikiyet sınırını kaybedip
ezilirse, akustik sönümleme özelliği sıfıra iner. Bu nedenle basınç
odalarında (hiperbarik tanklarda) malzemenin yaşlanma ve ezilme
testleri yapılmalıdır.
- Galvanik Korozyon ve Yapışma: Kauçuk paneller çelik gövdeye
yapıştırıldığında araya deniz suyu sızarsa, çelik dışarıdan görünmeyen bir
hızla çürümeye (korozyona) başlar. Gövde yüzeyi epoksi bazlı özel astar
boyalarla yalıtılmalı ve katodik koruma (çinko anotlar) sistemi revize
edilmelidir.
4. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği İhtiyaçları
Bu ihtiyaçların neredeyse tamamı Aktif Gürültü
İptal Sistemi (ANC) ile ilgilidir:
- Elektromanyetik Uyumluluk
(EMI/EMC): ANC
sistemi, makine dairesindeki gürültüyü kesmek için yüksek frekansta akıllı
akımlarla piezoelektrik takozları tetikler. Bu yüksek akım, denizaltının
hassas pasif sonarlarına (Örn: MSH-11) gürültü sızdırmamalıdır. Sistem
tamamen elektromanyetik olarak zırhlanmalıdır.
- Kesintisiz ve Yedekli Güç
İhtiyacı: ANC
bilgisayarları ve aktatörleri ana batarya barasından beslenir.
Denizaltındaki ani voltaj dalgalanmalarından etkilenmemesi için sisteme
özel regülatörler ve izole güç dağıtım panoları eklenmelidir.
- Sensör Ağ Altyapısı
(Elektronik): Makine
dairesinden toplanan yüzlerce ivmeölçer ve hata mikrofonu verisi,
milisaniyenin altında bir gecikmeyle (real-time) merkezi işlemciye
taşınmalıdır. Bunun için denizaltı içine yüksek hızlı fiber-optik veri
veri yolları (bus hatları) döşenmelidir.
5. Hidrolik ve Mekanik Sistem İhtiyaçları
- Esnek Boru Bağlantıları (ANC
Entegrasyonu):
Jeneratörlerin altına aktif takozlar konulduğunda, motorlar çalışırken
mikron seviyesinde de olsa hareket edecektir. Bu motorlara bağlı olan
sabit hidrolik borular, yakıt boruları ve egzoz devreleri bu hareket
yüzünden çatlamasın diye, tüm boru bağlantıları yüksek basınçlı esnek
körükler ve hidrolik hortumlarla değiştirilmelidir.
Özetle
Görüldüğü üzere, bu iki stealth sistemi denizaltıya entegre etmek basit bir "kaplama yapıştırma ve takoz koyma" işlemi değildir. Denizaltının akış fiziğini (hidrodinamik), batmazlık dengesini (hidrostatik), elektrik şebekesini ve mekanik esnekliğini bütüncül olarak yeniden tasarlamayı gerektiren, tam anlamıyla üst düzey bir denizaltı mühendisliği operasyonudur.
1. Hidrostatik ve Ağırlık Dengesi (Trim) Mühendisliği İhtiyaçları
Denizaltı mühendisliğinde Hidrostatik ve Ağırlık
Dengesi (Trim), platformun su altındaki üç boyutlu hareket emniyetini,
dengesini ve batmazlığını yöneten en kritik disiplindir.
Mevcut bir Preveze veya Gür sınıfı denizaltının dış
gövdesine yüzlerce metrekare Yankı Önleyici Kaplama yapıştırmak ve iç
mekanik yataklarına Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) elemanları
yerleştirmek, geminin orijinal statik dengesini tamamen değiştirir. Bu
modifikasyonların başarılı olabilmesi için yapılması gereken hidrostatik
mühendisliği hesaplamaları ve mimari ihtiyaçlar şu detaylara dayanır:
1.1. Hacim Artışı, Pozitif Batmazlık ve "Kalıcı
Safra (Balast)" Hesaplaması
Denizaltılar su altında nötr batmazlık (nötr sehim)
durumunda kalırlar; yani geminin toplam ağırlığı (W), yer değiştiren suyun
ağırlığına (B) eşit olmak zorundadır (W = B).
- Arşimet Paradoksu: Dış gövdeye ortalama 3.5 cm
kalınlığında poliüretan/kauçuk karolar kaplandığında, denizaltının dış
hacmi (V) artar. Hacim arttığı için denizaltının su altında maruz kaldığı
kaldırma kuvveti (B) tonlarca artacaktır.
- Mühendislik İhtiyacı: Eğer bu hacim artışına
karşılık denizaltıya ek ağırlık konulmazsa, gemi su altında duramaz ve
mantar gibi satıha fırlar. Kauçuk karoların kendi özgül ağırlığı bu
hacimsel kaldırma kuvvetini karşılamaya yetmez. Bu nedenle hidrostatik
mühendisleri, denizaltının omurgasında (sintine bölgesinde) yer alan Kalıcı
Safra (Permanent Ballast) kurşun bloklarının miktarını yeniden hesaplamak
ve gemiyi ağırlaştırmak için omurgaya ek kurşun dökmek zorundadır.
Preveze ve Gür sınıfı (Type 209/1400) bir denizaltının
geometrik boyutları (62 m uzunluk, 6.2 m çap) ve hafif gövde/kule ekleri
dikkate alındığında, 3.5 cm kalınlığında bir Yankı Önleyici Kaplama
modifikasyonu için ihtiyaç duyulacak tahmini ilave kurşun safra miktarı 8
ila 12 ton arasındadır.
Hidrostatik ve ağırlık dengesi mühendisliği
çerçevesinde bu tahmini rakama ulaşılmasını sağlayan formülasyon ve hesap
kırılımı şu şekildedir:
Hacim ve Kaldırma Kuvveti Artışı
- Kaplama
Alanı:
Denizaltının kule, dümenler ve burun bölgesi dahil toplam dış yüzey alanı
yaklaşık 1.450 metrekaredir.
- Hacimsel
Genişleme:
3.5 cm (0.035 m) kalınlığındaki karolar dış gövdeye serildiğinde,
denizaltının su altındaki hacmi net 50.7 metreküp artar.
- Arşimet
Etkisi (İlave Kaldırma): Deniz suyunun ortalama yoğunluğu
(1.025 ton/m3) hesaba katıldığında, bu hacim genişlemesi denizaltıya su
altında tam 52 tonluk ekstra bir yukarı itme kuvveti (pozitif
batmazlık) kazandırır.
Malzeme Yoğunluğu ve Safra Dengesi
- Karoların
Ağırlığı:
Anekoik karolar, içlerinde ses dalgalarını yutması için tasarlanmış
binlerce mikro hava hücresi (odacık) barındırır. Bu hücresel geometri
nedeniyle askeri anekoik karoların efektif yoğunluğu deniz suyundan daha
düşüktür (~0.85 ton/m3). Bu doğrultuda gövdeye yapıştırılan tüm kaplamanın
toplam fiziksel ağırlığı yaklaşık 43 ton civarında gerçekleşir.
- Net Kurşun
İhtiyacı:
Denizaltının kazandığı 52 tonluk yukarı itme kuvvetinden, karoların kendi
getirdiği 43 tonluk ağırlık çıkarıldığında; geminin su altında nötr
dengede (W = B) kalabilmesi için omurgaya (sintineye) eklenmesi gereken
net ağırlık yaklaşık 9 ton (emniyet paylarıyla 8 - 12 ton) olarak
hesaplanır.
Operasyonel Yerleşim
Bu 9 tonluk ilave kurşun bloklar tek bir parça halinde
sintineye bırakılamaz. Denizaltının boyuna (Trim) ve enine (Meyil) dengesini
bozmamak için, kurşun bloklar 25'er veya 50'şer kilogramlık külçeler halinde,
hidrostatik mühendislerinin hazırladığı ağırlık dağıtım planına uygun olarak
baş, kıç ve kule altındaki sintine bölmelerine simetrik olarak dağıtılarak
sabitlenir.
1.2. Boyuna Denge (Trim) ve Merkez Kaçıklığı Yönetimi
Denizaltının su altında baş yukarı veya kıç aşağı
yatmadan, deniz yüzeyine tamamen paralel (0 derece trim ile) gidebilmesi için
Ağırlık Merkezi (G) ile Hacim Merkezinin (B) boyuna eksendeki koordinatları (Xg
ve Xb) üst üste binmelidir.
- Düzensiz Kaplama Alanları: Denizaltının dış gövdesi
pürüzsüz bir silindir değildir; üzerinde yelken (kule), burun (torpido
bölgesi) ve kıç (konik kuyruk ve dümenler) gibi karmaşık geometriler
vardır. Karolar yapıştırılırken baş tarafa (burun sonarı çevresine) düşen
kaplama hacmi ile kıç tarafa düşen hacim eşit olmaz. Bu durum Hacim
Merkezini (B) öne veya arkaya kaydırır.
- Mühendislik İhtiyacı: Baş-kıç dengesizliği
denizaltının su altında sürekli burnunu dikmesine veya batırmasına neden
olur. Bunu önlemek için modifikasyon sonrası denizaltının baş ve kıç
taraflarında bulunan Trim Tanklarının (Ayar Tankları) su alma
kapasiteleri ve ana boru devreleri revize edilir. Ayrıca iç nivo (trim)
kontrol yazılımlarına yeni statik ağırlık matrisleri yüklenir.
1.3. Enine Denge (Meyil/Metasentr) ve Stabilite
Emniyeti
Su altındaki bir denizaltının devrilmeden durabilmesi
için en kritik şart, Metasentr Noktasının (M) veya Hacim Merkezinin (B),
Ağırlık Merkezinin (G) kesinlikle üzerinde yer almasıdır (BG > 0).
Yani ağırlık her zaman tabanda, hacim/kaldırma kuvveti ise her zaman tavanda
olmalıdır.
- Yelkenin (Kulenin) Yarattığı
Risk: Yankı
önleyici kaplamalar denizaltının en yüksek noktası olan yelken (kule)
yapısına da kaplanır. Denizaltının su hattından çok yukarıda olan bu
bölgeye tonlarca malzeme eklemek, geminin ağırlık merkezini (G) yukarı
doğru çeker. Ağırlık merkezi yukarı kaydıkça denizaltının enine dengesi
(stabilite momenti) zayıflar ve gemi su altında keskin manevralar yaparken
alabora olma (devrilme) riskiyle karşılaşır.
- Mühendislik İhtiyacı: Hidrostatik mühendisleri,
yelken bölgesine kaplanacak karoların kalınlığını ve yoğunluğunu alt
gövdeye göre daha düşük seçmek zorundadır. Üstteki ağırlık artışını
dengelemek adına omurganın en alt noktasına (sintineye) eklenecek kurşun
safraların moment kolları milimetrik olarak hesaplanır.
1.4. ANC (Aktif Gürültü İptali) Nedeniyle Oluşan Trim
Dinamikleri
İç mimaride yer alan Aktif Gürültü İptal Sistemi,
jeneratörlerin altına hareketli piezoelektrik elemanlar koyduğu için statik
değil dinamik bir trim yükü yaratır.
- Moment Değişimi: Ağır dizel motorlar ve
jeneratörler çalışırken ANC takozları mikron seviyesinde esner. Denizaltı
sert bir dönüş veya ani dalış/çıkış manevrası yaptığında (yüksek G kuvveti
altında), bu takozların üzerindeki devasa kütleler milimetrik de olsa yer
değiştirir.
- Mühendislik İhtiyacı: Motor bloklarının bu dinamik
ağırlık kayması, mukavim gövde içinde lokal moment değişimlerine sebep
olur. Hidrostatik mühendisliği, ANC takozlarının maksimum esneme
limitlerini sabitleyici mekanik stoperler (sınırlandırıcılar) ile
sınırlandırmak ve bu esneme esnasında geminin genel stabilite havuzunun
(Meyil ve Trim kriterlerinin) emniyet sınırları içinde kaldığını
bilgisayarlı simülasyonlarla (Dinamik Stabilite Analizleri) doğrulamak
zorundadır.
2. Hidrodinamik ve Akış Mühendisliği
İhtiyaçları
Denizaltı mühendisliğinde Hidrodinamik ve Akış
Mühendisliği, platformun su altındaki hızını, manevra kabiliyetini, yakıt
tüketimini ve en önemlisi akustik gizliliğini (hidrodinamik gürültü)
doğrudan belirleyen disiplindir.
Mevcut bir Preveze veya Gür sınıfı denizaltının dış
gövdesine yüzlerce metrekare Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles)
yapıştırıldığında, geminin su ile temas eden tüm dış yüzey geometrisi ve
sürtünme katsayısı değişir. Bu durumun olumsuz etkilerini sıfırlamak ve
denizaltının su altı akış performansını korumak için gereken hidrodinamik
mühendisliği ihtiyaçları ve operasyonel detaylar şunlardır:
2.1. Sınır
Tabaka (Boundary Layer) ve Toplam Hidrodinamik Direnç (Drag) Kontrolü
Bir denizaltı su altında ilerlerken, dış gövdeye temas
eden su molekülleri denizaltının hızıyla aynı hıza ulaşır ve gövde çevresinde "Sınır
Tabaka" (Boundary Layer) adı verilen akış katmanını oluşturur.
- Sürtünme Direncinin Artışı: Kurşun-asit batarya ile giden
konvensiyonel denizaltılarda motor gücü kısıtlıdır. Gövde yüzeyine karo
şeklinde kaplamalar eklendiğinde, malzemenin mikroskobik yüzey pürüzlülüğü
(roughness) çeliğe göre daha yüksektir. Bu pürüzlülük, sınır tabakadaki
sürtünmeyi artırarak denizaltının toplam hidrodinamik direncini (drag)
yükseltir.
- Mühendislik İhtiyacı: Artan direnç, denizaltının
batarya menzilini düşürür ve maksimum hızını (22 knot) geriletir.
Hidrodinamik mühendisleri, bu etkiyi azaltmak için karoların dış yüzeyini
su tutmayan ve sürtünmeyi en aza indiren özel hidrofobik polimer
cilalar/boyalar ile kaplamak zorundadır. Ayrıca, tersane fazından önce
bilgisayarlı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) simülasyonları
ile yeni direnç katsayısı (Cd) hesaplanmalı ve pervane şaft gücüyle
eşleştirilmelidir.
2.2. Karolar
Arası Boşluklar ve Türbülanslı Akış (Girdap) Yönetimi
Denizaltı dış gövdesine binlerce karo yan yana
yapıştırılır. Denizaltı yüksek süratle giderken, bu karoların birleşim noktalarındaki
milimetrik boşluklar (derzler) su akışını bozar.
- Akış Gürültüsü (Flow Noise)
Riski:
Karoların birleşim yerlerindeki dik açılı köşeler, suyun pürüzsüz akmasını
(laminer akış) engeller ve "Türbülanslı Akış" (girdaplar)
yaratır. Bu girdaplar hem denizaltının arkasında iz bırakır hem de kendi
içinde çok güçlü bir lokal gürültü (akış gürültüsü) üretir. Bu gürültü,
denizaltının hemen yanında yer alan MSH-11 Yan Dizin Sonarını (Flank
Array) doğrudan kör eder. Denizaltı kendi ürettiği akış gürültüsünden
dolayı düşmanı duyamaz hale gelir.
- Mühendislik İhtiyacı: Hidrodinamik açıdan tüm derz
boşlukları, deniz suyu altında esnekliğini kaybetmeyen, basınca dayanıklı
özel poliüretan bazlı hidrodinamik macunlar (fairing compounds) ile
tamamen doldurulmalı ve yüzey zımparalanarak tamamen pürüzsüz (kesintisiz
tek parça) bir gövde formu elde edilmelidir.
2.3. Kritik
Geçiş Bölgelerinin Tasarımı ve Akış Ayrılması (Flow Separation)
Denizaltı gövdesi üzerinde akışın yön değiştirdiği iki
çok kritik bölge vardır: Kulenin (yelken) gövdeyle birleştiği baş kısım ve
kuyruk koniğinin başladığı kıç kısım.
- Form Direnci ve İz Gürültüsü: Kaplama karoları bu geçiş
bölgelerine uygulandığında gövde hatlarında ani kalınlaşmalara veya
basamaklara neden olabilir. Bu durum suyun gövdeden erken ayrılmasına (Flow
Separation) ve denizaltının kıç tarafında devasa alçak basınç
girdapları oluşmasına yol açar. Bu girdaplar pervaneye (uskura) girdiğinde
pervanenin verimini düşürür ve kavitasyon (baloncuk patlaması
gürültüsü) başlama hızını öne çeker.
- Mühendislik İhtiyacı: Kulenin önü, gövde birleşim
yerleri ve dümen kökleri gibi bölgelerde karoların bitiş kenarları 90
derece dik bırakılamaz. Hidrodinamik mühendisleri, bu kenarları suyun
üzerinden pürüzsüzce kayıp gitmesini sağlayacak şekilde kamalama
(tapering) yöntemiyle belirli bir açıyla (örneğin 15 derecelik eğimle)
tıraşlamak ve gövdeyle sıfırlamak zorundadır.
2.4.
Menfezler, Izgaralar ve Serbest Su Geçiş Delikleri (Flood Holes)
Tip 209 sınıfı denizaltıların dış hafif gövdesi
üzerinde, balast tanklarının su alması, torpido kovanlarının deniz suyu
sirkülasyonu ve ana dizel motorların soğutma suyu emişleri için çok sayıda
delik ve menfez (flood holes) bulunur.
- Akustik Rezonans (Islık Etkisi): Bu menfezlerin kenarlarına
kaplama yapıldığında menfez geometrisi daralabilir veya değişebilir. Su bu
deliklerin üzerinden yüksek hızla geçerken, tıpkı boş bir şişenin ağzına
üflendiğinde çıkan ses gibi akustik rezonans (ıslık sesi)
üretebilir. Bu durum gizliliği tamamen yok eder.
- Mühendislik İhtiyacı: Her bir serbest su geçiş
deliğinin kenarı, hidrodinamik akış yönüne göre özel olarak pahlanmalı
(chamfering) ve karolar bu deliklerin iç cidarlarına doğru su akışını
bozmayacak hidrodinamik kavislerle kıvrılmalıdır. Modifikasyon sonrasında
denizaltı hidrodinamik tünellerde (veya ölçekli modellerle havuzlarda)
test edilerek hiçbir süratte "ıslık veya rezonans" üretmediği
doğrulanmalıdır.
3. Yapısal ve Malzeme Mühendisliği
İhtiyaçları
Denizaltı mühendisliğinde Yapısal ve Malzeme
Mühendisliği, platformun yüzlerce metre derinlikteki ekstrem basınca
(hidrostatik basınca) dayanmasını, su altındaki patlama şoklarını absorbe
etmesini ve onlarca yıl boyunca deniz suyunun yıkıcı korozyon etkilerine karşı
koymasını sağlayan omurga disiplindir.
Preveze ve Gür sınıflarının HY-80 yüksek
mukavemetli çeliğinden üretilen mukavim teknelerine (basınç gövdesine) tonlarca
Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles) yapıştırmak ve içerideki ağır
makinelere Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) entegre etmek, yapısal
çeliğin davranışını doğrudan etkiler. Bu modifikasyonların mukavim gövde
emniyetini tehlikeye atmaması için gereken yapısal ve malzeme mühendisliği
ihtiyaçları şunlardır:
3.1. Ekstrem
Hidrostatik Basınç ve "Malzeme Yaşlanması" Yönetimi
Denizaltı maksimum test derinliğine (yaklaşık 250-300
metre) indiğinde, gövde üzerindeki her santimetrekareye yaklaşık 25 ila 30
kilogramlık (25-30 bar) devasa bir su basıncı biner.
- Malzeme Yorulması ve Ezilme: Yankı önleyici karoların
içindeki mikroskobik hava boşlukları, bu muazzam basınç altında sürekli
ezilir (kompresyon) ve denizaltı yüzeye çıktığında yeniden genişler
(dekompresyon). Bu sürekli döngü, polimer malzemenin zamanla
elastikiyetini kaybetmesine, çatlamasına ve akustik sönümleme özelliğini
yitirmesine (malzeme yorulmasına) neden olur.
- Mühendislik İhtiyacı: Malzeme mühendisleri,
karoların üretiminde viskoelastik polimerler veya akıllı
mikro-gözenekli sentetik kauçuklar kullanmak zorundadır. Bu malzemeler,
tersane montajından önce hiperbarik basınç odalarında (basınç tanklarında)
binlerce kez sıkıştırma-genleşme döngüsüne sokularak yaşlandırma
testlerine tabi tutulmalı ve en az 10 yıl boyunca yapısal formunu
koruyacağı doğrulanmalıdır.
3.2. Alt
Gövde Korozyonu ve "Galvanik Hücre" Engelleme İhtiyacı
Kauçuk veya poliüretan karolar, denizaltının çelik
mukavim teknesinin üzerine doğrudan yapıştırılır.
- Gizli Çürüme (Korozyon) Riski: Denizaltı manevra yaparken
gövde çeliği mikron seviyesinde esner. Bu esneme veya yapıştırma hatası
nedeniyle karoların altından çelik gövdeye çok küçük miktarda bile deniz
suyu sızarsa, karonun altında oksijensiz korozyon (pitting/crevice
corrosion) başlar. Bu korozyon dışarıdan görünmez; ancak zamanla
mukavim teknenin kalınlığını incelterek denizaltının derin su altındayken
ani gövde çökmesi (implosion) yaşamasına neden olabilir.
- Mühendislik İhtiyacı: Karolar yapıştırılmadan önce
çelik gövde yüzeyi raspa edilerek tamamen pürüzsüzleştirilmeli, ardından
ultrasonik testlerle (NDT) çelik kalitesi doğrulanmalıdır. Çelik ile karo
arasına, elektrokimyasal reaksiyonu engelleyen ve su sızdırmazlık bariyeri
oluşturan epoksi-telür mastik bazlı askeri yalıtım astarları
uygulanmalıdır. Ayrıca, denizaltının katodik koruma (çinko/titanyum anot) sistemi
bu yeni malzeme yapısına göre yeniden kalibre edilmelidir.
3.3. Yapışma
Mekaniği ve Hidrodinamik Soyulma (Delamination) Kontrolü
Denizaltı su altında 22 knot gibi yüksek hızlarda
hareket ederken veya acil durumlarda ani dalış/çıkış (crash dive) manevraları
yaparken, dış gövde üzerinde muazzam bir hidrodinamik kesme kuvveti (shear
stress) oluşur.
- Karoların Kopma Riski: Eğer yapıştırıcı mekanik
olarak zayıf kalırsa, yüksek akış hızı karoları gövdeden sökebilir. Kopan
karolar sadece gizliliği azaltmakla kalmaz; arkaya doğru uçarak pervaneye
(uskura) takılabilir veya dikey/yatay dümenlerin mekanik olarak
kilitlenmesine neden olabilir.
- Mühendislik İhtiyacı: Malzeme mühendisliği, deniz
suyuna, tuzluluğa, ani sıcaklık değişimlerine (-2°C ile +35°C arası) ve
yüksek kesme kuvvetlerine dayanıklı termoset poliüretan veya çift
bileşenli epoksi yapıştırıcılar geliştirmek zorundadır. Tersanede her
bir karonun gövdeye yapışma kalitesi, akustik dalga yansıtma (ultrasonik
NDT) cihazları ile taranarak içeride hava boşluğu (kabarcık) kalmadığı tek
tek onaylanmalıdır.
3.4. Şok ve
Patlama (Shock/Blast) Mukavemeti ve ANC Yapısal Yükleri
Denizaltının yakınında bir torpido veya derinlik
bombası patladığında, mukavim gövdeye muazzam bir su altı şok dalgası vurur.
- Kırılganlık ve İç Gerilim: Yankı önleyici karolar, bu şok
dalgasının bir kısmını sönümleyerek mukavim gövdeyi koruma potansiyeline
sahiptir; ancak malzemenin şok altında cam gibi kırılgan olmaması (yüksek
darbe tokluğuna sahip olması) gerekir. İçeride ise, ANC sisteminin
bağlandığı dizel motor yatakları şok esnasında yerinden oynamamalıdır. ANC
takozlarının içinde yer alan sert piezoelektrik seramikler, ani şok
dalgası altında kırılmaya meyillidir.
- Mühendislik İhtiyacı: ANC sisteminin yapısal
tasarımlarında, piezoelektrik elemanların çevresine şok emici pasif kauçuk
kılıflar ve mekanik aşırı yük stoperleri entegre edilmelidir.
Patlama anında ANC sistemi devre dışı kalsa bile, yapısal mukavemeti
bozulmamalı ve motor bloklarının yerinden fırlayarak şaft hattını eğmesini
engellemelidir. Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) analizleri ile tüm gövde ve
ANC yatakları askeri şok kriterlerine (MIL-S-901D gibi) göre simüle
edilmelidir.
4. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği
İhtiyaçları
Denizaltı mühendisliğinde Elektrik ve Elektronik Mühendisliği,
platformun su altındaki sinir sistemini, güç dağıtım güvenliğini ve durumsal
farkındalık (sensör) kabiliyetini yönetir.
Preveze ve Gür sınıflarına önerilen iki
modernizasyondan özellikle Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC), tamamen
gerçek zamanlı elektronikle yönetilen aktif bir sistemdir. Diğer taraftan Yankı
Önleyici Kaplamalar (Anechoic Tiles) da gövde dışındaki sensörlerin (MSH-11
gibi) akustik algılama alanlarını fiziksel olarak etkiler. Bu iki sistemin
entegrasyonu için gereken elektrik ve elektronik mühendisliği ihtiyaçları
şunlardır:
4.1.
Elektromanyetik Uyumluluk (EMI / EMC) ve Akustik Sızıntı Zırhlaması
Aktif Gürültü İptal Sistemi, makine dairesindeki ağır
titreşimleri sönümlemek amacıyla piezoelektrik takozlara yüksek frekansta ve yüksek
voltajda değişken akımlar gönderir.
- Parazit ve Sızıntı Riski: Bu yüksek frekanslı sinyaller,
denizaltının omurgasından geçen diğer hassas veri hatlarına
elektromanyetik parazit (EMI) sızdırabilir. Daha da önemlisi, ANC
sisteminin kendi ürettiği bu yüksek hızlı elektrik döngüsü, denizaltının
en hayati kulağı olan MSH-11 Yan Dizin Sonarı veya çekili sonarlar
üzerinde "elektriksel gürültü" yaratarak denizaltının kendi
kendini kör etmesine neden olabilir.
- Mühendislik İhtiyacı: Elektronik mühendisleri, ANC
sisteminin tüm güç kablolarını, aktatör bağlantılarını ve merkezi kontrol
ünitelerini askeri standartlara (örneğin MIL-STD-461) uygun olarak gelişmiş
bakır/alüminyum zırhlı kılıflarla (shielding) kaplamak zorundadır. Tüm
sistem, denizaltının ana gövde topraklama hattından tamamen izole edilmiş
bağımsız bir topraklama filtresine sahip olmalıdır.
4.2.
Mikro-Elektronik Sensör Ağı ve Fiber-Optik Veri Yolları (Data Bus)
ANC sisteminin çalışabilmesi için makine dairesindeki
her motorun, pompanın ve jeneratörün stratejik noktalarına yüzlerce ivmeölçer
(accelerometer) ve hata mikrofonu yerleştirilir.
- Gecikme (Latency) Bariyeri: Su altı akustiğinde sesin
yayılma hızı çok yüksektir. Sensörlerin motor sarsıntısını algılaması, bu
verinin işlemciye gitmesi, ters dalganın hesaplanıp takozlara iletilmesi
arasında geçen toplam süre milisaniyelerin (1 ms) altında olmak
zorundadır. Klasik bakır kablolar bu veri yoğunluğunu ve hızını taşımakta
gecikmeye (latency) neden olur. Geciken bir anti-faz dalgası, gürültüyü
yok etmek yerine tam aksine gürültüyü iki katına çıkarır.
- Mühendislik İhtiyacı: Denizaltı içine yüksek hızlı,
elektromanyetik parazitlerden hiçbir şekilde etkilenmeyen fiber-optik
veri yolları (MIL-STD-1553 veya yüksek hızlı Ethernet tabanlı bus hatları)
döşenmelidir. Sensörlerden gelen analog sinyalleri mikro-saniyeler içinde
sayısal veriye çeviren yüksek örnekleme frekanslı analog-dijital
dönüştürücüler (ADC) makine dairesine lokal olarak yerleştirilmelidir.
4.3. Gerçek
Zamanlı Sayısal Sinyal İşleme (DSP) ve Güç Regülasyonu
- İşlemci Gücü: Motorların devri, denizaltının
sürati veya pompanın yükü anlık olarak değişir. ANC sisteminin kalbi olan
bilgisayar kabini, bu sürekli değişen gürültü frekanslarını anlık olarak
analiz edip karşıt dalga üretebilecek kapasitede Çok Çekirdekli Askeri
Sayısal Sinyal İşlemciler (DSP / FPGA tabanlı kartlar) ile
donatılmalıdır. Bu altyapı, yazılımsal olarak milli savaş yönetim
sistemimiz ADVENT MÜREN'e bir alt servis olarak bağlanmalıdır.
- Güç Regülasyonu ve Filtreleme: ANC sistemi gücünü denizaltının
ana bataryalarından (ana baradan) alır. Denizaltı ani hızlandığında veya
ana elektrik motoru yüksek güç çektiğinde şebekede ani voltaj düşümleri
(transient voltages) yaşanır. ANC elektroniğinin bu dalgalanmalardan
yanmasını veya donmasını engellemek için, sisteme özel askeri sınıf
kesintisiz güç kaynakları (UPS) ve izole DC/DC konvertör regülatörleri
entegre edilmelidir.
4.4. Gövde
Dışı Kablo Geçiş Konktörleri (Penetratörler)
Yankı önleyici kaplamalar yerleştirilirken, dış
gövdede yer alan MSH-11 sonar sensörlerinin kabloları ve gövde dışı diğer
elektronik alıcıların (katodik koruma sensörleri vb.) bağlantıları kaplamanın
altında kalır.
- Sızdırmazlık ve Basınç Riski: Karoların altından geçerek
mukavim teknenin (basınç odasının) içine giren tüm kablo bağlantı
noktaları (penetratörler), 30 bar üzerindeki hidrostatik basınca
dayanmak zorundadır. Kaplama uygulaması esnasında bu penetratörlerin
etrafı elastik askeri macunlarla izole edilmelidir. Herhangi bir kısa
devre veya kablo ezilmesi durumunda, tüm yan dizin sonar serisinin veri
hattı kopabilir. Bu yüzden kablo yolları karoların altında ezilmeyecek
şekilde özel zırhlı mekanik kanalların içinden geçirilerek elektrik
mühendisliği standartlarına uygun olarak sabitlenmelidir.
5. Hidrolik ve Mekanik Sistem İhtiyaçları
Denizaltı mühendisliğinde Hidrolik ve Mekanik
Sistem İhtiyaçları, platformun su altındaki kas gücünü (dümen
mekanizmaları, balast valfleri) ve ana tahrik/yaşam destek ünitelerinin
fiziksel sürekliliğini yönetir.
Preveze ve Gür sınıflarına uygulanacak modernizasyon
paketinde, özellikle Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) doğrudan makine
dairesindeki ağır mekanik tesisatı etkiler. Diğer taraftan dış gövdeye
kaplanacak Yankı Önleyici Karolar (Anechoic Tiles) da mekanik
menfezlerin ve serbest su geçiş sistemlerinin hidrolik elemanlarını doğrudan
etkiler. Bu iki sistemin entegrasyonu için gereken hidrolik ve mekanik
mühendisliği ihtiyaçları şunlardır:
5.1. Esnek
Tesisat Köprülemesi ve "Mekanik Ayrıştırma" İhtiyacı
Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC), dizel
jeneratörleri, pompaları ve kompresörleri altlarındaki akıllı piezoelektrik
takozlar vasıtasıyla mikron seviyesinde sürekli olarak havada dalgalandırır
(titreştirir).
- Boru Çatlama ve Sızıntı Riski: Denizaltının içindeki
motorlara bağlı olan yakıt boruları, tatlı su soğutma hatları, yağlama
devreleri ve hidrolik hatlar normalde çelik veya sert metal borulardan
oluşur. Eğer bu motorlar ANC takozları üzerinde hareket ederken borular
sabit kalırsa, metal yorgunluğundan dolayı borularda çatlamalar, yüksek
basınçlı hidrolik sızıntıları veya yakıt yangınları meydana gelebilir.
- Mühendislik İhtiyacı: Mekanik mühendisleri, ANC
sistemine dahil edilen tüm makinelerin giriş ve çıkış hatlarındaki sert
boruları sökmek zorundadır. Yerlerine, motorun anlık mikron seviyesindeki
hareketlerini absorte edebilen, yüksek basınca ve sıcaklığa dayanıklı askeri
standartta esnek körüklü hortumlar (flexible hoses/bellows) ve şok
emici kaplinler yerleştirilmelidir.
5.2. Egzoz
Hatları ve Yüksek Sıcaklık Mekanik Kalibrasyonu
Dizel motorların çalışması sırasında ürettiği yüksek
sıcaklıktaki egzoz gazları, mukavim gövde dışına taşınan büyük susturucu ve
boru hatlarından geçer.
- Isıl Genleşme ve Titreşim: Egzoz boruları çok yüksek
sıcaklıklara ulaştığı için fiziksel olarak genleşir. ANC sistemi bu
hareketli egzoz hatlarına bağlandığında, motorun yarattığı mekanik
titreşimin egzoz susturucuları üzerinden dış gövdeye kaçma riski çok
yüksektir.
- Mühendislik İhtiyacı: Egzoz manifoldu ile mukavim
gövde çıkışı arasına çift cidarlı, yalıtımlı ve çok katmanlı esnek
egzoz kompansatörleri (körüklü esnek bağlantılar) entegre edilmelidir.
Bu mekanik esnek parçalar hem 500°C'ye varan egzoz sıcaklığına dayanmalı
hem de ANC sisteminin gürültü iptal frekansını bozmayacak mekanik
sönümleme katsayısına sahip olmalıdır.
5.3.
Hidrolik Valfler ve Kinistin (Valf) Açıklıklarının Mekanik Uyumu
Yankı önleyici kaplamalar dış gövdeye uygulandığında,
denizaltının su alma ve tahliye yaptığı hidrolik valf ağızlarının (Kinistin
valfleri) çevresini kaplar.
- Mekanik Sıkışma Riski: Denizaltı dalarak balast
tanklarını doldururken veya satıha çıkmak için yüksek basınçlı havayla
tankları üflerken, bu hidrolik kapaklar açılıp kapanır. Gövde dışına
eklenen 3.5 cm'lik karo kalınlığı, hidrolik kapakların dışarıya doğru
açılma yarıçapını (kinematik hareketini) engelleyebilir veya kapak
kenarlarına sıkışarak hidrolik sistemin kilitlenmesine neden olabilir.
- Mühendislik İhtiyacı: Mekanik tasarım mühendisleri,
dış gövdedeki tüm hidrolik kapakların ve hareketli mekanizmaların (Örn: Baş
yatay dümen katlanma mekanizmaları, torpido kovan dış kapakları) menteşe
ve piston kollarını karo kalınlığına göre yeniden kalibre etmek
zorundadır. Karolar, bu hareketli mekanik kapakların çevresinde belirli
bir pah açısıyla kesilerek hidrolik sistemlerin sıkışmadan, tam açıyla
çalışması garanti altına alınmalıdır.
5.4. Şaft
Hattı Hizalaması (Shaft Alignment) ve Kaplin Toleransları
Denizaltının ana elektrik motoru (MEP), devasa
pervaneyi döndüren ana şaft hattına doğrudan bağlıdır.
- Şaft Eğilmesi ve Yatak
Isınması: Eğer
ana elektrik motoru veya şafta bağlı yardımcı pompalar ANC sistemine dahil
edilirse, takozların anlık dikey hareketleri şaft hattının milimetrik
olarak merkezden kaçmasına (misalignment) neden olabilir. Şaft hizasındaki
en ufak bir sapma, şaft yataklarının aşırı ısınmasına, mekanik sürtünme
gürültüsünün (uğultunun) artmasına ve hatta pervanenin balansının
bozularak kavitasyon yapmasına yol açar.
- Mühendislik İhtiyacı: Mekanik mühendisliği, ANC takozlarının dinamik hareket sınırlarını ana motor şaft kaplinlerinin tolere edebileceği mikron seviyesindeki sınırlar içinde tutmak zorundadır. Bu amaçla, ana şaft bağlantılarında esnekliği yüksek ancak tork iletimi kusursuz olan burulmaya dayanıklı esnek şaft kaplinleri kullanılmalı ve lazerli şaft hizalama cihazları ile sistem tersanede canlı olarak kalibre edilmelidir.
Tersane Süreleri ve Bütçe Maliyet Kırılımları
Bahsettiğimiz iki üst düzey gizlilik modernizasyonunun
(Aktif Gürültü İptal Sistemi ve Yankı Önleyici Kaplama) Preveze
veya Gür sınıfı bir denizaltıya entegre edilmesi için mukavim gövdenin
kesilmesine gerek yoktur.
Bu durum tersane takvimini dramatik şekilde kısaltsa
da, her iki projenin de yüksek hassasiyetli işçilik ve ileri seviye malzeme
mühendisliği gerektirmesi nedeniyle harici birer iş paketi olarak planlanması
gerekir. En verimli yöntem, bu iki modernizasyonun denizaltının zaten planlı
olan 12-18 aylık Yarı Ömür Modernizasyonu (YÖM) veya Havuzlama (Büyük Bakım)
dönemine entegre edilmesidir.
Tersane takvimi ve bütçe maliyet analizleri şu
şekildedir:
1. Tersane Süresi Planlaması
·
Tasarım ve Simülasyon Aşaması (Tersane Öncesi - 3 Ay): Denizaltı havuza girmeden önce CFD
(Akışkanlar Dinamiği) ve FEM (Yapısal Şok) analizleri yapılır. Trim ve safra
(kurşun) hesapları bilgisayarda tamamlanır.
·
Havuza Alış ve Söküm Fazı (1 - 3. Ay): Dış gövde tamamen raspalanır (çelik çıplak
bırakılır). İçeride ANC'ye bağlanacak motorların sert boru bağlantıları
sökülür, eski takozlar çıkarılır.
·
Entegrasyon ve Yapısal Faz (4 - 9. Ay):
o
Dışarıda: Binlerce
karo milimetrik olarak yapıştırılır, kenarları pahlanır ve derzler hidrodinamik
macunla doldurulur. Hidrolik kapaklar karo kalınlığına göre yeniden hizalanır.
o
İçeride: Akıllı
piezoelektrik takozlar monte edilir. Tüm boru hatları esnek körüklerle
değiştirilir. Fiber-optik kablo yolları döşenir. Omurgaya (sintineye)
hidrostatik denge için ek kurşun safralar dökülür/yerleştirilir.
·
Liman ve Kalibrasyon Testleri - HAT (10 - 12. Ay): ANC bilgisayarları şebekeye
bağlanır. Elektromanyetik sızıntı (EMI/EMC) testleri yapılır. Jeneratörler
çalıştırılarak ANC algoritmaları limanda kalibre edilir.
·
Deniz Kabul ve Dalış Testleri - SAT (13 - 15. Ay): Denizaltı açık denize çıkar.
Maksimum test derinliğine kademeli olarak inilerek karoların basınç altındaki
davranışı ve gövde korozyon izolasyonu test edilir. Yüksek hızlarda (22 knot)
karoların kopup kopmadığı ve yan dizin sonarda akış gürültüsü yaratıp
yaratmadığı doğrulanır.
2. Bütçe ve Maliyet Tablosu
Mekanik esnek tesisat köprülemesi, zırhlı fiber
kablolama ve kalıcı kurşun safra maliyetleri eklendiğinde tek bir denizaltı
için toplam paket bütçesi 51-69 milyon dolar seviyesinde öngörülmüştür.
Denizaltı Hayalet Modernizasyonu Bütçe Kırılımı
|
Grafik Kalemi (Orijinal) |
Türkçe Karşılığı (Teknik Terim) |
Maliyet (Milyon USD) |
|
Anechoic
Tiles Material |
Yankı
Önleyici Kaplama (Karo) Malzemesi |
9.5 Milyon
$ |
|
ANC
Hardware & Actuators |
Aktif Gürültü
İptal (ANC) Donanımı ve Aktatörleri |
6.0 Milyon
$ |
|
Drydock
& Refit Labor |
Kuru Havuz
ve Yenileme/Montaj İşçiliği |
5.5 Milyon
$ |
|
ANC
Processor & Software |
ANC
İşlemcisi ve Savaş Yönetim Yazılımı |
4.5 Milyon
$ |
|
ANC Labor
& Calibration |
ANC
İşçiliği ve Akustik Kalibrasyon Testleri |
4.5 Milyon
$ |
|
Special
Adhesives |
Özel
Askeri Yapıştırıcılar ve Kimyasal Bariyerler |
3.5 Milyon
$ |
|
TOPLAM
HASSAS KALEMLER |
Donanım,
Malzeme ve İşçilik Ana Toplamı |
37.5
Milyon $ |
|
Modernizasyon Kalemi / İş Paketi |
Gerçekçi Maliyet |
Maliyet Teknik Nedeni |
|
Aktif
Gürültü İptali (ANC) |
23 - 31 Milyon $ |
Sert
boruların esnek körüklerle değişimi, şaft kaplin hizalamaları, fiber-optik
altyapı ve EMI zırhlama kabinleri. |
|
Yankı
Önleyici Kaplama |
28 - 38 Milyon $ |
Hidrostatik
denge için omurgaya eklenecek tonlarca askeri kurşun safra maliyeti,
hidrodinamik macun işçiliği ve hidrolik kapak mekanik revizyonları. |
|
TOPLAM
PAKET MALİYETİ |
51 - 69 Milyon $ |
Mühendislik
riskleri, hiperbarik tank testleri ve 15 aylık havuz/tersane işgali
maliyetleri dahil. |
Sonuç Değerlendirme
Maliyetin ~60 milyon dolar bandına çıkması, projenin askeri rasyonalitesini nasıl etkiler?
·
Hâlâ Ekonomik: Bu bütçe,
sıfırdan bir denizaltı inşa etmenin (Reis sınıfı ~500-600 milyon $) hâlâ %10-12'si
kadardır.
·
Uzatılmış Ömür Kalitesi: Preveze veya Gür sınıfı bir gemiye 60 milyon dolar
yatırarak, gövdeyi kesmeden (Tikuna senaryosundaki 150 milyon dolara çıkmadan)
geminin su altındaki tespit edilme riskini hem aktif hem pasif sonarlara karşı
neredeyse sıfıra indirebilirsiniz.
Yerlilik Oranı
Türkiye, son 20 yılda yürüttüğü akıllı malzeme
teknolojileri ve su altı akustiği yatırımları sayesinde bu iki kritik
stealth modernizasyonunu çok yüksek bir yerlilik oranıyla, tamamen kendi
imkanlarıyla gerçekleştirebilecek teknolojik olgunluğa (TRL Seviyesine)
ulaşmıştır.
Sadece akustik karoların kimyası ve yazılım
algoritmaları üzerinden öngörülen yüksek yerlilik oranları; hidrolik
kinematik sistem elemanları, esnek paslanmaz çelik kompansatörler (körükler) ve
yüksek hassasiyetli askeri sensör/aktatör çekirdekleri gibi alt detaylar
işin içine girdiğinde küresel tedarik zincirine olan bazı bağımlılıkları ortaya
çıkarmıştır.
Gölcük Tersanesi Komutanlığı'nın işçilik ve havuzlama
kabiliyetleri de eklendiğinde, bu projelerdeki
yerli sanayi katılımı ve teknolojik altyapımız şu şekildedir:
1. Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles)
Yerlilik Oranı: %75 – %80
Denizaltının dış gövdesine yapıştırılan akustik
soğurucu karoların tasarımı, malzeme kimyası ve üretimi Türkiye'de tamamen
yerli imkanlarla çözülmüştür.
- Öngörülen Yerlilik Oranı: %75 –
%80
- İlgili Kurum ve Firmalar: TÜBİTAK MAM (Malzeme
Enstitüsü) ve su altı akustik kaplamalar üzerine çalışan yerli
savunma/polimer firmaları.
- Mevcut Altyapı Kabiliyetleri:
- Malzeme Mühendisliği: TÜBİTAK MAM, yüksek
hidrostatik basınç (300+ metre derinlik) altında ezilmeyen, içindeki
mikro-hava boşluklu geometrisini koruyabilen akıllı poliüretan ve
sentetik kauçuk formüllerini başarıyla geliştirmiştir.
- Akustik Test Laboratuvarları: Geliştirilen karoların düşman
sonar frekanslarını ne kadar emdiğini ölçen gelişmiş basınçlı akustik
tank test altyapısı Türkiye'de mevcuttur.
- Yabancı Bağımlılık Riski (Kalan
%20-%25): Bütçe
tablosunda 3.5 Milyon $ tutan, panellerin okyanus/deniz şartlarında 20 knot
üzerinde hızla giderken gövdeden kopmasını engelleyen "Special
Adhesives" (Özel Askeri Yapıştırıcılar) kalemindeki çok özel kimyasal
bağlayıcılar, reçine sertleştiriciler ve denizde yüksek süratte kopmayı
önleyen bazı katkı maddeleri ithal edilebilir. Ancak bu durum projenin
önünde bir ambargo engeli oluşturmaz.
2. Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC)
Yerlilik Oranı: %65 – %70
Bu sistem mekanik, elektronik ve yazılım dünyasının
birleşimidir. Türkiye, ağ merkezli harp yazılımlarında ve mikro-elektronikte
dünya standartlarında olduğu için bu alandaki yerlilik potansiyeli çok
yüksektir.
- Öngörülen Yerlilik Oranı: %65 –
%70
- İlgili Kurum ve Firmalar: ASELSAN, TÜBİTAK MAM
ve mekanik titreşim sönümleme sistemleri üzerine çalışan yerli mühendislik
firmaları.
- Mevcut Altyapı Kabiliyetleri:
- Yazılım ve Algoritma (%100
Yerli): Yazılım
(ADVENT MÜREN entegrasyonu) , değişen motor devirlerine göre anlık anti-faz (karşıt
gürültü) dalgası hesaplayan adaptif FxLMS yazılım algoritmaları
Türk mühendisleri tarafından tamamen yerli olarak yazılabilmektedir.
- Sinyal İşleme Donanımları: ASELSAN, sonar sistemlerinde
kullandığı yüksek hızlı Sayısal Sinyal İşleme (DSP) işlemcilerini ve
kabinlerini bu sistem için kolayca adapte edecek altyapıya sahiptir.
- Ancak
donanımsal kırılıma inildiğinde yabancı bağımlılık riski (Kalan %30-35):
- Motor
hatlarında kullanılacak yüksek basınç ve sıcaklığa dayanıklı askeri
esnek körüklerin (bellows) ve burulmaya dayanıklı özel şaft
kaplinlerinin bir kısmı ithal edilmektedir.
- Grafik
tablosunda 6.0 Milyon $ ile en büyük kalemlerden birini oluşturan "ANC
Hardware & Actuators" içindeki yüksek güçlü piezoelektrik
akıllı seramik elementlerin hammaddesi ve çekirdek yarı iletken
bileşenleri küresel pazardan tedarik edilmektedir.
3. Tersane İşçiliği ve Entegrasyon: %100 Yerli
Her iki modernizasyonun da mutfağı olan tersane fazı
tamamen millidir:
- Projelerin işçiliği, montajı,
kaynak/yapıştırma mühendisliği ve denizaltının parçalarının sökülüp
takılması Gölcük Tersanesi Komutanlığı veya Askeri Fabrika ve
Tersane İşletme A.Ş. (ASFAT) bünyesindeki Türk askeri personeli ve
mühendisleri tarafından yapılır.
- Deniz testleri (HAT/SAT) esnasında verileri toplayacak akustik ölçüm gemileri ve deniz altı menzil altyapısı (Örn: Deniz Kuvvetleri'nin akustik kalibrasyon sahaları) tamamen yerlidir.
Konsolide Yerlilik Durumu
|
İş Paketi / Modernizasyon |
Güncellenmiş Yerlilik Oranı |
Kritik Kritik Bağımlılık (İthal Kalan
Kısım) |
|
Yankı Önleyici Kaplama |
%75 - %80 |
Özel polimer kimyasalları, askeri epoksi yapıştırıcı
hammaddeleri. |
|
Aktif Gürültü İptali (ANC) |
%65 - %70 |
Piezoelektrik seramik aktatör çekirdekleri, esnek
körüklü askeri hortum hatları. |
|
Tersane, Entegrasyon & Test |
%100 |
Gölcük Tersanesi işçiliği, akustik kalibrasyon
(HAT/SAT) süreçleri. |
Stratejik Değerlendirme:
Bu oranlar, projenin "Teknolojik Egemenlik" hakkının
Türkiye'de kalmasını engellemez. Kritik tasarım, yazılım ve entegrasyon tamamen
yerli (ASELSAN, Meteksan, TÜBİTAK) olduğu için, üçüncü ülkelerin Türkiye'ye
yönelik olası bir ambargosu projenin tamamını durduramaz; sadece yedek parça
tedarik zincirinde alternatif kanallara geçilmesini gerektirir.
Kritik Hususlar & Kör Noktalar
Modifikasyon sonrasında denizaltının savaşma
kabiliyetini ve ömrünü doğrudan etkileyen unsurlardır:
1. Akustik "Kör Nokta" ve Sektörel
Kapsama Engeli (Sonar Gölgelenmesi)
Dış gövdeye yapıştırılan Yankı Önleyici Kaplamalar
(Anechoic Tiles), düşman pinglerini emmek için tasarlanmıştır. Ancak bu
durum iki ucu keskin bir bıçaktır:
- Risk: Eğer
kaplamalar denizaltının kendi MSH-11 Yan Dizin Sonar sensörlerinin
çok yakınına veya akustik alıcı pencerelerin üzerine hatalı bir açıyla
kaplanırsa, denizaltının kendi kulaklarını da sağır edebilir. Düşman aktif
sonarını engellerken, kendi pasif sonarımızın algılama menzilini (sektörel
kapsama açısını) daraltma riski doğar.
- Çözüm/Gereksinim: Sonar
mühendislerinin, karoların akustik emilim frekansı ile MSH-11'in dinleme
frekansı (100 Hz - 2400 Hz) arasında akustik bir çakışma
(gölgelenme) yaşanmadığını bilgisayarlı akustik modellemelerle doğrulaması
gerekir.
2. Mikroorganizma Tutunması (Biyo-Kirlenme /
Bio-Fouling)
Denizaltı çelik gövdesi pürüzsüz askeri boyalarla
kaplıdır. Ancak kauçuk veya poliüretan bazlı yankı önleyici karolar, yapısı
gereği organik maddelerin tutunmasına daha müsaittir.
- Risk: Denizaltı limanda
beklerken veya sığ su pusu görevlerindeyken, karoların üzerine deniz
yosunları, midyeler ve mikroorganizmalar (biyo-kirlenme) hızla
yapışır. Bu organik tabaka, karoların hidrodinamik yapısını tamamen
bozarak su altında muazzam bir akış gürültüsü ve sürtünme direnci yaratır.
Ayrıca malzemenin akustik emilim özelliğini köreltir.
- Çözüm/Gereksinim: Karoların
dış yüzeyine kesinlikle deniz canlılarının yapışmasını engelleyen zehirli (anti-fouling)
özel askeri boyalar sürülmelidir.
3. "Kavitasyon Başlama Hızı"
Değişimi ve Pervane Akış Türbülansı
Denizaltının en büyük gürültü kaynağı, yüksek hızlarda
pervanenin (uskurun) arkasında oluşan baloncuk patlamalarıdır (kavitasyon).
- Risk: Gövdeye
eklenen 3.5 cm'lik karo kalınlığı, suyun kıç taraftaki konik kuyruktan pervaneye
doğru akma açısını değiştirir. Eğer akış türbülanslı hale gelirse,
pervaneye giren suyun basınç dengesi bozulur. Bu durum, denizaltının
normalde örneğin 12 knot hızda kavitasyon yapmaya başlayacakken, 8-9
knot gibi daha düşük hızlarda kavitasyon yapmasına (yerini ele vermesine)
neden olabilir.
- Çözüm/Gereksinim: Kıç
bölgedeki karoların bitiş eğimleri, pervaneye giren su akışını (wake
field) bozmayacak şekilde hidrodinamik tünel testleriyle optimize
edilmelidir.
4. Bakım Karmaşıklığı ve Acil Durum Müdahale
Zorluğu
- Risk: Gövdeyi
tamamen kauçuk karolarla kapladığınızda, mukavim teknenin dış kaynak
hatları, valf bağlantıları ve sensör penetratörleri tamamen gözden
kaybolur. Denizaltı limana döndüğünde, gövde çeliğinde mikro çatlak
kontrolü (tahribatsız muayene - NDT) yapmak veya sızıntı yapan bir
hidrolik valfe dışarıdan müdahale etmek için o bölgedeki karoları
balta/keski ile kırıp sökmek gerekir. Bu da rutin bakım sürelerini ve
maliyetlerini ciddi şekilde artırır.
- Çözüm/Gereksinim: Kritik valf,
kaynak ve penetratör noktalarının üzerine gelebilecek karolar "menteşeli
kapak" veya "kolay sökülebilir modül" şeklinde
tasarlanmalı, rutin kontrollerde tüm gövdeyi kazıma zorunluluğu ortadan
kaldırılmalıdır.
5. Hayati Nokta - Frekans Kayması
Denizaltı mühendisliğinde ve bu iki modernizasyonun (Aktif
Gürültü İptali ve Yankı Önleyici Kaplamalar) gerçek deniz
şartlarındaki operasyonlarında bugüne kadar hiç konuşmadığımız, ancak gözden
kaçırılması halinde tüm yatırımı çöpe atabilecek son bir hayati nokta kalmıştır:
"Hidro-Akustik Basınç Altında Frekans Kayması" (Frequency Shift)
ve bunun "Düşman Akustik İstihbarat (ACINT) Veri Tabanı" ile
ilişkisi.
Bu unuttuğumuz son kritik nokta ve operasyonel riski
şu şekilde detaylandırabiliriz:
5.1. Frekans Kayması (Frequency Shift)
Tehlikesi
- Fiziksel
Gerçeklik:
Yankı önleyici karoların içindeki o mikro hava boşlukları, denizaltı sığ
sudan (Örn: 20 metre) derin suya (Örn: 250 metre) indikçe üzerindeki
muazzam hidrostatik basınç nedeniyle şekil değiştirir (hacmi küçülür).
- Atlanan Risk: Kauçuk
malzemenin geometrisi basınç altında değiştikçe, emebildiği ses frekansı
da kayar. Örneğin; yüzeyde 10 kHz frekansındaki (fırkateyn aktif
sonarı) pingleri %90 oranında emen bir karo, 250 metre derinliğe indiğinde
sıkışmadan dolayı sadece 25 kHz frekansındaki (ki bu frekansta
fırkateyn sonarı çalışmaz, torpido sonarı çalışır) sesleri emebilir hale
gelebilir.
- Taktik Sonuç: Eğer malzeme
mühendisleri bu frekans kaymasını (basınç altındaki akustik karakter
değişimi) laboratuvarda milimetrik olarak hesaplayıp optimize etmezse;
denizaltı derin suya indiğinde akustik korumasını tamamen kaybedebilir
ve komutan kendini güvende sanırken düşman aktif sonarlarına av olabilir.
5.2. Düşman ACINT (Akustik İstihbarat)
Faktörü
- Risk: Aktif
Gürültü İptal Sistemi (ANC) içerideki motor seslerini %95 oranında
sönümler. Ancak sistem yapay zeka ve adaptif algoritmalarla çalıştığı
için, karşıt dalga üretirken çok zayıf da olsa "elektronik bir
işlemci uğultusu" veya beyaz gürültü (white noise) üretebilir.
- Taktik Sonuç: Düşman
denizaltıları ve deniz karakol uçakları, denizaltılarımızın eski
(modernizasyon öncesi) seslerini kendi Akustik İstihbarat (ACINT) veri
tabanlarına kaydetmiştir. ANC sistemi devreye girdiğinde denizaltının sesi
tamamen değişeceği için düşman önce şaşıracaktır. Ancak ANC'nin ürettiği o
yeni ve yapay mikro-akustik imza düşman tarafından bir kez kaydedilirse,
bu sefer Preveze ve Gür sınıflarımız dünyada sadece kendilerine has,
benzersiz bir dijital akustik parmak izi bırakmış olurlar. Bu da
gizliliği uzun vadede tehlikeye atar.
5.3. Çözüm: "Akustik Akıllı
Algoritmalar"
Bu iki riskin de çözümü yerli yazılımdadır. Entegre edilecek MÜREN Savaş Yönetim Sistemi, denizaltının o an hangi derinlikte olduğunu (basınç sensörlerinden) ve dışarıdaki su sıcaklığını anlık olarak okumalı; ANC sisteminin ürettiği karşıt dalgaların frekansını ve karoların emiş kapasitesini derinliğe göre dinamik olarak değiştirmelidir (Akustik Trim Kontrolü).
Reis Sınıfı (Type 214TN) Akustik Sönümleme
ve Yankı Önleyici Kaplama Sistemi
Türk Deniz Kuvvetleri'nin en modern su altı platformu
olan Reis Sınıfı (Type 214TN) denizaltılarda gizlilik mimarisi,
taktiksel senaryolara göre şekillenen dinamik bir yapıya sahiptir. Preveze ve
Gür sınıfları için sonradan eklenecek harici bir modernizasyon olarak
önerdiğimiz akustik teknolojiler, Reis sınıfında entegre birer tasarım girdisi
olarak yer almaktadır.
Reis sınıfının bu teknolojilere karşı mevcut durumu,
yapısal entegrasyonu ve taktiksel mod yönetimi şu şekildedir:
1. Operasyonel AIP Tercihi ve Mekanik
Sessizlik (Yüzer Güverte)
Reis sınıfında Havadan Bağımsız Tahrik (AIP) sistemini
devreye alıp almamak tamamen harekât ihtiyacına bağlı taktiksel bir tercihtir:
- Transit
İntikal Modu (AIP Kapalı): Denizaltı hızlı intikal etmek veya
bataryalarını doldurmak istediğinde klasik dizel-elektrik modunu tercih
ederek şnorkel yapar. Bu modda dizel motorların yarattığı mekanik
gürültünün dışarı kaçmasını engellemek için, gemi inşa aşamasındayken "Yüzer
Güverte" (Floating Deck) adı verilen çift katmanlı, gövdeden
yalıtılmış pasif akustik takoz mimarisiyle donatılmıştır. Bu yapı
sayesinde, dizel modda bile dışarı sızan akustik imza minimumda kalır.
- Pusu ve
Gözetleme Modu (AIP Açık): Komutanın su altında haftalarca
gizli kalmak adına AIP sistemini (Siemens PEM yakıt hücrelerini) tercih
ettiği senaryodur. Bu modda hidrojen ve oksijen kimyasal reaksiyonla
elektrik ürettiği için içeride çalışan hiçbir piston veya ağır mekanik
parça yoktur; tahrik sistemi tamamen gürültüsüzdür. Bu iki aşamalı yalıtım
felsefesi nedeniyle Reis sınıfına harici bir ANC (Aktif Gürültü İptali)
entegrasyonu öncelikli bir ihtiyaç değildir.
Ara
Bilgi:
[Denizaltı
harbinde AIP (Havadan Bağımsız Tahrik) Kullanımı:
Denizaltı
harbinde AIP (Havadan Bağımsız Tahrik) sistemini devreye alıp almama kararı
tamamen denizaltı komutanının ve harekât şartlarının belirlediği stratejik
bir tercihtir. Denizaltının sessizlik felsefesi açısından AIP
kullanmanın bir "tercih" olması şu taktik dinamiklere dayanır:
AIP
Her Zaman Açık Olan Bir Sistem Değildir (Komutanın Tercihi)
Reis
sınıfı bir denizaltı limandan ayrıldığında veya transit intikal (yüksek süratli
yer değiştirme) yaparken AIP sistemini çalıştırmaz:
- Transit İntikal Modu
(Dizel-Elektrik): Denizaltı
hızlı gitmek istediğinde (örneğin 10-15 knot) standart Tip 209'lar gibi
şnorkel yapar, dizel motorlarını çalıştırır ve bataryalarını şarj ederek
ilerler. Bu aşamada denizaltı AIP modunda değildir ve mekanik motor
gürültüsü üretir.
- Gözetleme ve Pusu Modu (AIP Devrede): Denizaltı görev sahasına ulaştığında
ve tamamen gizlenmek istediğinde dizel motorlarını kapatır. İşte bu
aşamada komutan AIP sistemini (yakıt hücrelerini) devreye alma
tercihini kullanır. Denizaltı bu modda şnorkel maruziyeti olmadan,
neredeyse sıfır akustik izle günlerce (2 haftaya yakın) 4-6 knot gibi
düşük hızlarda su altında pusuya yatabilir.
Tercih
Edilen Moda Göre "Yüzer Güverte" ve ANC İhtiyacı Dengesi
Denizaltının
içinde jeneratörlerin çalıştığı o "transit intikal" veya
"batarya şarj" anlarında, gemi kaçınılmaz olarak mekanik gürültü
üretir.
- Reis sınıfı (Type 214), bu gürültünün
dışarı kaçmasını engellemek için daha tasarım aşamasındayken "Yüzer
Güverte" (Floating Deck) adı verilen pasif şok ve ses sönümleme
mimarisiyle inşa edilmiştir. Ağır makineler gövdeye doğrudan temas etmez.
- Taktik Çıkarım: Denizaltı AIP modundayken zaten
kusursuz seviyede sessizdir. Ancak dizel motorların çalıştığı şarj
modlarında bile, bu entegre yüzer güverte yapısı sayesinde dışarıya sızan
gürültü standart Tip 209'lara göre çok daha düşüktür. Bu nedenle Reis
sınıfına sonradan harici bir ANC (Aktif Gürültü İptali) eklemek
mühendislik açısından öncelikli değildir; çünkü gemi iki modda da (Dizel
veya AIP) pasif yalıtım sınırlarını maksimumda kullanır.
Özetle AIP
kullanmak, denizaltının su altındaki hız ihtiyacına ve gizlilik senaryosuna
göre komutan tarafından anlık olarak seçilen taktiksel bir enstrümandır
(tercihtir). Denizaltı bu tercihi kullanmadığında bile, gövde tasarımındaki
fabrikasyon akustik yalıtım (yüzer güverte ve entegre kaplamalar) sayesinde Tip
209'lara kıyasla çok daha yüksek bir yapısal gizlilik korumasına sahip olmaya
devam eder.]
2. Fabrikasyon Yankı Önleyici Kaplama
(Anechoic Tiles) Entegrasyonu
Reis sınıfı denizaltıların dış hafif gövdesi, sonradan
kaplama yapıştırmanın getireceği tüm riskleri sıfırlayacak şekilde fabrikasyon
olarak tasarlanmıştır:
- Mevcut
Altyapı:
Düşman aktif sonarlarının pinglerini emen ve su altı akış gürültüsünü
minimuma indiren özel akustik soğurucu katmanlar, Gölcük Tersanesi'ndeki
üretim bandında dış gövdeye standart olarak entegre edilmiştir.
- Mühendislik
Avantajı:
Preveze sınıfında sonradan yapılacak kaplamalar için uyardığımız
kavitasyon başlama hızı değişimleri, hidrolik kapakların sıkışması veya
hidrostatik trim (kurşun safra eklenmesi) dengesizlikleri Reis sınıfı için
bir risk teşkil etmez. Çünkü geminin tüm hidrolik valfleri, menfezleri,
akış hatları ve ağırlık merkezi, bu kaplamaların kalınlığı ve ağırlığı
en başından hesaba katılarak milimetrik olarak tasarlanmıştır.
Reis Sınıfı İçin "Gelecekte"
Uygulanabilecek Gerçek Stealth Modernizasyonu Nedir?
Reis sınıfına 2030'lu yıllarda bir yarı ömür
modernizasyonu (YÖM) uygulanacaksa, bu kaba kaplamalar değil, tamamen enerji depolama
ve biyonik tasarım dönüşümü olacaktır:
- Lityum-İyon
(Li-Ion) Batarya Dönüşümü: Alt güvertede yer alan mevcut
kurşun-asit bataryaların sökülerek yerlerine milli Lityum-İyon
denizaltı bataryalarımızın entegre edilmesi. Bu dönüşüm, transit dizel
modundaki şnorkel sürelerini kısaltırken, AIP moduna geçildiğinde su
altındaki gizli kalma süresini ve anlık taktik sürat yeteneğini kusursuz
bir noktaya taşıyacaktır.
- Biyonik
Pervane Teknolojileri: Pervane ve akış gürültüsünü tamamen sıfırlamak
adına, deniz canlılarının yüzme mekaniklerinden esinlenilen esnek,
kompozit malzemeli yeni nesil pervane (uskur) sistemlerinin entegrasyonu.
Özet Sonuç
Preveze ve Gür sınıfları için ~60 milyon dolarlık
stealth paketi, yaşlanan gemileri çağın standartlarına yetiştiren hayati bir
"geliştirme ve yakalama" operasyonu iken; Reis sınıfı için bu
teknolojiler komutanın seçebileceği taktik modlarla (AIP/Dizel) desteklenen,
geminin doğrudan gövde mimarisinde yer alan standart yeteneklerdir.
Reis sınıfı (Type 214TN) denizaltıların dış gövdesinde (hafif tekne
üzerinde) kullanılan özel akustik soğurucu katmanlar, askeri literatürde
"Akustik Sönümleme ve Yankı Önleyici Kaplama Sistemi" olarak
tanımlanır.
Alman HDW lisansıyla Gölcük Tersanesi'nde inşa edilen
bu gemilerde, geleneksel Tip 209'lardaki düz çelik gövde yapısından farklı
olarak, daha üretim bandındayken entegre edilen iki farklı akustik katman
teknolojisi bir arada uygulanmaktadır.
1. Katman: Anekoik (Yankı Önleyici) Karolar
(Alberich Tipi Kaplama)
Bu katman, düşman firkateynlerinin ve
helikopterlerinin denizaltıyı bulmak için yaydığı aktif sonar pinglerini
(ses dalgalarını) emmek için dış gövdeye serilen ana katmandır.
- Malzeme
Yapısı:
Yüksek moleküler ağırlıklı, deniz suyuna ve hidrolik yağlara dayanıklı özel
sentetik kauçuk veya poliüretan elastomer bazlı malzemeden üretilir.
- İç Geometri
(Hava Odacıkları): Bu karoların içi dolu bir plastik gibi değildir.
Karo kalınlığının içinde, çapları milimetrik seviyelerde değişen binlerce
dairesel hava boşluğu (kavitasyon hücresi) yer alır.
- Çalışma
Mantığı:
Düşman aktif sonarı (Örn: 5 kHz - 15 kHz orta frekans aralığında) bir ses
dalgası gönderdiğinde, bu dalga Reis sınıfının gövdesine çarpar. Ses
dalgası karonun içindeki o mikro hava boşluklarına girdiğinde, boşlukların
çeperlerini mikron seviyesinde sıkıştırıp esnetir. Ses enerjisi, bu
mekanik esneme hareketiyle akustik sürtünmeye uğrar ve mikroskobik
düzeyde ısı enerjisine dönüşerek yok olur. Geriye düşman sonar
alıcısına dönecek bir yankı (eko) kalmaz.
2. Katman: Ayrışma / Yalıtım Katmanı
(Decoupling / Compliant Layer)
Bu katman ise denizaltının kendi iç mekanik
gürültüsünün (pompa, kompresör, elektrik motoru titreşimleri) dışarıya,
yani deniz suyuna sızmasını engellemek için mukavim gövde ile dış hafif gövde
arasına veya karoların alt tabanına yerleştirilen katmandır.
- Malzeme
Yapısı:
Genellikle daha yumuşak, süngerimsi veya gözenekli yapıda viskoelastik
(akışkan-esnek) sönümleme katmanıdır.
- Çalışma
Mantığı:
Reis sınıfı transit intikal yaparken dizel motorlarını çalıştırdığında
veya içeride bir hidrolik pompa devreye girdiğinde, bu makinelerin
yarattığı mekanik titreşim çelik gövdeye iletilir. Bu yalıtım katmanı,
çeliğin yaptığı o mikro titreşimlerin deniz suyu ile temas etmesini
fiziksel olarak engeller. Titreşimi kendi moleküler yapısı içinde
hapseder. Böylece düşman denizaltılarının pasif sonarla (akustik dinleme
ile) Reis sınıfını tespit etme mesafesi dramatik şekilde kısalır.
Reis Sınıfındaki Mühendislik Üstünlüğü
Nedir?
Preveze ve Gür sınıfları için sonradan yapılacak bir
kaplamada uyardığımız tüm yapısal ve hidrodinamik riskler, Reis sınıfında fabrikasyon
entegrasyon sayesinde avantaja dönüştürülmüştür:
- Hidrostatik
Basınç Koruması:
Reis sınıfındaki karoların içindeki hava boşlukları, 300+ metre
derinlikteki yüksek basınç altında ezilip sönmeyecek şekilde "kademeli
hücre" mimarisiyle tasarlanmıştır. Bu sayede denizaltı derinlere
indikçe gizlilik performansını kaybetmez.
- Kusursuz Hidrodinamik
Form:
Karolar gövdeye yapıştırıldıktan sonra, birleşim noktaları tersane
ortamında robotik hassasiyetle taşlanıp pürüzsüzleştirilir ve üzerleri su
sürtünmesini azaltan özel bir akışkan katman boyası ile kapatılır. Bu
sayede denizaltı yüksek hızlarda giderken karoların kenarlarından akış
gürültüsü (türbülans) oluşmaz ve MSH-11 gibi yan dizin sonarlar kendi
gürültüsüyle kör olmaz.
- Mekanik Entegrasyon: Torpido kovan kapakları, balast tanklarının su alma menfezleri ve hidrolik valf çıkışları bu kaplama kalınlığı (yaklaşık 40 mm) hesaba katılarak üretildiğinden, mekanik bir sıkışma veya kapak kilitlenme riski tamamen ortadan kaldırılmıştır.
Reis sınıfında kullanılan bu gelişmiş iki
katmanlı akustik sistemi Preveze ve Gür sınıflarına uygulamak teknik olarak
mümkündür; ancak bu operasyon daha önce konuştuğumuz temel "Yankı Önleyici
Kaplama (Anechoic Tiles)" moduna göre çok daha karmaşık, maliyetli ve ağır
bir mühendislik sürecidir.
Net anlaşılması için bu sistemlerin ilişkisini,
benzerliklerini ve aralarındaki derin yapısal farklılıkları 3 ana başlıkta
inceleyebiliriz:
1. Konuştuğumuz "Anechoic Tiles"
Modu ile İlişkisi Nedir?
Daha önceki turns'lerde bütçelendirdiğimiz ve teknik
detaylarını verdiğimiz Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles) modu,
aslında Reis sınıfında yer alan bu iki katmanlı sistemin 1. Katmanıdır
(Anekoik Karolar).
Yani kavramsal olarak tamamen aynı amaca (aktif sonar
pinglerini yutmaya) hizmet ederler. Ancak aralarında çok ciddi bir
"entegrasyon felsefesi" farkı vardır:
- Benzerlik: Her iki
sistem de sentetik kauçuk/poliüretan elastomerdendir ve içlerinde düşman
sonar dalgalarını ısıya dönüştüren mikro hava odacıkları barındırır.
- Farklılık
(Entegrasyon):
Daha önce Preveze/Gür için konuştuğumuz standart modifikasyon, mevcut
çelik gövdenin üzerine sadece bu karoların yapıştırılmasını kapsıyordu.
Reis sınıfındaki sistem ise çelik gövde ile bu karoların arasına 2.
Katman olarak "Ayrışma/Yalıtım Katmanı" (Decoupling Layer)
eklenmiş entegre bir sandviç yapıdır.
2. Reis Sınıfındaki Sistemin Preveze/Gür'e
Uygulanmasındaki Yapısal Farklar
Eğer Preveze ve Gür sınıflarına sadece tek katmanlı
anekoik karo yapıştırmak yerine, Reis sınıfındaki gibi iki katmanlı (Ayrışma
+ Anekoik) tam sistemi uygulamak istersek ortaya şu majör mühendislik
farklılıkları çıkar:
A. Kalınlık ve Hidrodinamik Etki (Daha Fazla
Direnç)
- Standart Mod: Sadece
~3-3.5 cm kalınlığında tek katman karo yapıştırılır. Hidrodinamik direnç
artışı nispeten tolere edilebilirdir.
- Reis Tipi
Çift Katman:
Araya süngerimsi viskoelastik yalıtım katmanı da gireceği için toplam
gövde kalınlığı 4.5 - 5.5 cm'e ulaşır. Bu durum denizaltının dış
hacmini ve ıslak yüzey alanını çok daha fazla büyüterek hidrodinamik
direnci (drag) katlar. Mevcut MTU motorları bu direnç karşısında su altı
maksimum hızını 22 knot'tan 20.5 - 21 knot seviyelerine kadar
düşürebilir.
B. Hidrostatik Denge ve Deplasman (Daha
Fazla Safra İhtiyacı)
- Standart Mod: Denizaltının
kazandığı pozitif batmazlığı dengelemek için sintineye belirli miktarda
kurşun safra dökülmesi yeterlidir.
- Reis Tipi
Çift Katman:
Çift katmanlı kalın yapı, denizaltının su altı hacmini çok daha fazla
artıracağı için kaldırma kuvveti (Arşimet etkisi) devasa boyutlara ulaşır.
Denizaltının su altında kalabilmesi için omurgaya dökülmesi gereken Kalıcı
Safra (Kurşun) miktarı neredeyse iki katına çıkar. Bu durum
denizaltının toplam ağırlığını artırarak manevra çevikliğini (trim
stabilitesini) zorlar.
C. İç Gürültü Sönümleme Çelişkisi
- Reis Sınıfı: Doğası
gereği pusu modunda jeneratör çalıştırmaz (AIP tercih eder). Dizel modunda
ise zaten makineleri "Yüzer Güverte" üzerindedir. Dolayısıyla
gövdedeki 2. katman (Ayrışma katmanı), kalan mikron seviyesindeki
sızıntıları yakalamak için harika çalışır.
- Preveze/Gür
Sınıfı:
Bu gemilerde "Yüzer Güverte" mimarisi yoktur; motorlar mukavim
gövdeye pasif takozlarla bağlıdır. İçerideki kaba mekanik gürültü o kadar
yüksektir ki, dış gövdeye Reis tipi esnek bir "Ayrışma Katmanı"
sermek bu kaba gürültüyü sönümlemeye yetmez. Preveze/Gür için içeride ANC
(Aktif Gürültü İptali) kurmak, dışarıya çift katman sermekten çok daha
efektif bir çözümdür.
3. Sonuç: Hangisi Daha Rasyoneldir?
Preveze ve Gür sınıfları için Reis sınıfındaki o çift
katmanlı yapıyı birebir kopyalamaya çalışmak mühendislik açısından aşırı
mühendisliğe (over-engineering) girer. Hem hızı çok düşürür, hem de
maliyeti daha önce güncellediğimiz 60 milyon dolar bandından 80-90 milyon
dolarlara fırlatır.
Rasyonel strateji şudur:
- Reis Sınıfı
için:
Çift Katmanlı Yapı (Fabrikasyon tasarım avantajı).
- Preveze ve
Gür Sınıfı için:
İçeride Aktif Gürültü İptali (ANC) ile kaba motor sesini kaynağında
yok etmek; dışarıda ise sadece tek katmanlı Yankı Önleyici Kaplama
(Anechoic Tiles) ile aktif sonarları yutmak.
Bu hibrit formül (ANC + Tek Katman
Karo), Preveze ve Gür sınıflarının 62 metrelik standart gövde dengesini
bozmadan, minimum hidrodinamik kayıpla Reis sınıfının yakaladığı gizlilik
standartlarına en yakın ve en maliyet-etkin çözümdür.
Analiz
Serisinin Genel Özeti ve Checklist'i
Çalışmamızın mimari özeti şu şekildedir:
- Akustik
Stealth Paketi (ANC + Kaplama): Yaklaşık 51-69 Milyon $ bütçe
ve 12-15 ay tersane süresiyle gemileri "Akustik Kara
Deliğe" dönüştüren en rasyonel çözümdür.
- Mühendislik
Entegrasyonu:
Hidrostatik (safra/kurşun dökümü), Hidrodinamik (macunlama/derz dolgusu),
Mekanik (esnek körüklü borular) ve Elektronik (fiber-optik EMI zırhlama)
açısından bütüncül bir donanma mimarisi gerektirir.
- Reis Sınıfı
Farkı:
Bu teknolojiler Reis sınıfında sonradan eklenen bir yama değil; komutanın
taktik mod tercihine (AIP/Dizel) göre şekillenen fabrikasyon birer
tasarım girdisidir.
Akustik Stealth Paketinin Etkinliği
Mevcut Preveze ve Gür sınıfları (modernizasyon
öncesi analog/pasif durum) ile Akustik Stealth Paketi (ANC + Kaplama)
entegre edilmiş operasyonel durum arasındaki tüm akustik imza, sonar
etkileşimi, kavitasyon ve taktik tespit farklılıkları denizaltı mühendisliği ve
su altı akustiği literatürüne uygun olarak tablolaştırılmıştır.
1. Mevcut Durum ve Akustik Stealth Paketi
Karşılaştırma Matrisi
|
Akustik Parametre / Sensör Etkileşimi |
Preveze & Gür Sınıfı |
Preveze & Gür Sınıfı |
Taktik ve Operasyonel Kazanç / Fark |
|
Düşük Frekanslı Makine İzleri |
Belirgin. Pompa, kompresör ve dizel devir sesleri
çelik gövdeden denize sızar. |
Sönümlenmiş.
ANC sistemi sayesinde makine kaynaklı düşük frekanslar kaynağında yok edilir. |
Düşman denizaltılarının pasif akustik dinleme ile
bizi uzak mesafelerden teşhis etmesi engellenir. |
|
Geniş Bant Gürültü Seviyesi |
Standart hidrodinamik akış ve makine gürültüsü
bileşkesi (Ortalama dB seviyesinde). |
Düşürülmüş.
İç seslerin yok edilmesi ve karoların harici yalıtımı ile taban gürültüsü
minimuma iner. |
Denizaltının denizde ilerlerken bıraktığı genel
gürültü izi (akustik imza) radikal şekilde daralır. |
|
Aktif Sonar Hedef Gücü |
Yüksek. Düşman pingleri çelik mukavim tekneden net
ve güçlü bir eko (yankı) ile geri döner. |
Zayıflatılmış (-10 ila -15 dB Azalma).
Karoların içindeki hava hücreleri aktif sonar dalgalarını yutar. |
Düşman fırkateynlerinin aktif sonar ekranlarında
denizaltımız bir "kara delik" veya tabii dip yapısı gibi görünür. |
|
Düşman Aktif Sonar Tespit Menzili |
Standart menzil (Düşman fırkateyn sonarlarının tam
efektif menzili dahilinde). |
%50 - %60 Oranında Kısaltılmış.
Düşman sonarlarının algılama mesafesi yarı yarıya düşer. |
Düşman DSH gemileri denizaltımızı ancak kendi
torpido atış menzilimizin çok içerisine girdiğinde fark edebilir. |
|
Kendi Pasif Sonar Performansı |
Denizaltı hızlandıkça kendi iç makine gürültüsü
MSH-11 sensörlerini kısmen gölgeler. |
Maksimum Hassasiyet.
İç gürültü ANC ile kesildiği için MSH-11 sadece dış seslere odaklanır. |
Kendi kulaklarımızın netliği artar; düşmanı duyma ve
mesafe kestirim (IDRS) menzilimiz yaklaşık %40-60 uzar. |
|
Kavitasyon Başlama Hızı |
Fabrikasyon sınırlarında (Pervane ve akış hatları
pürüzsüz çelik geometrisine göre dengeli). |
0.5 - 1 Knot Öne Kayabilir.
Karo birleşim işçiliğine bağlı olarak hafif türbülans riski mevcuttur. |
Denizaltı komutanının yüksek süratlere çıkarken
kavitasyon limitlerini daha sıkı takip etmesi gerekir (Eksi yön). |
|
Güdümlü Torpido Kilidine Karşı Direnç |
Düşman torpidosunun aktif arayıcı başlığı çelik
gövdeye kolayca kilitlenir. |
Kilit Kırma Yeteneği.
Torpidonun kendi burun sonarı kaplamadan dolayı net eko alamaz. |
ZARGANA
aldatıcıları (decoy) ile birleştiğinde torpidoyu yanıltma ve hayatta kalma
oranı %80+ üzerine çıkar. |
|
Akustik Parmak İzi Karakteri |
Klasik Type 209/1400 Alman akustik veri tabanı
imzası taşır. |
Yapay / Değiştirilmiş İz.
ANC'nin adaptif beyaz gürültüsü ile tamamen yeni bir spektrum oluşur. |
Düşman istihbaratının denizaltımızı eski
kayıtlarıyla teşhis etmesi imkansızlaşır, kafası karışır. |
2. Düşman Aktif Sonar Tespit Menzili
Kıyaslaması
Mevcut Preveze ve Gür sınıfları ile Akustik Stealth
Paketi (ANC + Kaplama) uygulanmış durum arasındaki taktiksel algılama ve
tespit menzili farkları, hidro-akustik verilere dayalı bir grafik tasarımıyla
yukarıda simüle edilmiştir.
Grafik Verilerinin Taktik Açıklaması
·
Derin Su (Akdeniz Şartları): Klasik çelik gövde yapısıyla düşman firkateynlerinin
aktif sonarlarına 40 deniz mili gibi uzak bir mesafeden net eko veren
denizaltımız; stealth paketi entegrasyonu (ping emici karolar) sayesinde bu
tespit menzilini 18 deniz miline kadar düşürmektedir. Bu durum, düşman
fırkateyninin denizaltımızı tespit etmeden önce bizim atış menzilimize
girmesini zorunlu kılar.
· Sığ Su (Ege Denizi Şartları): Ada yansımaları ve sivil gemi trafiğinin doğal gürültü kirliliği nedeniyle normalde 15 deniz mili olan düşman aktif sonar tespit menzili; anekoik kaplamanın ping yutma yeteneği ve ANC'nin iç sönümlemesi birleştiğinde 7 deniz miline kadar geriletilmektedir. 7 deniz mili, sığ su harbi için bir denizaltının tamamen "görünmez pusu" moduna geçmesi anlamına gelir.
3. Güç Spektral Yoğunluğu (PSD - Power Spectral Density) Grafiği
Denizaltının sessizleşme performansını ve frekans
bazındaki akustik imza değişimini hidro-akustik mühendisliği standartlarında
görselleştirmek için Güç Spektral Yoğunluğu (PSD - Power Spectral Density)
grafiği en ideal alternatiftir.
Aşağıdaki grafikte, denizaltının ürettiği gürültünün
frekanslara (Hz) göre dağılımı ve Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) ile Yankı
Önleyici Kaplamaların bu gürültüyü hangi seviyede (dB) sönümlediği simüle
edilmiştir:
Bu Grafik Taktiksel Olarak Neyi İfade Ediyor?
- Dar Bant Darbeleri (Narrowband
Spikes): Mevcut
(modernize edilmemiş) durumdaki grafikte görülen ani dikey çıkışlar,
denizaltı içindeki dizel motorların, jeneratörlerin ve pompaların belirli
frekanslarda (örneğin 50 Hz, 100 Hz, 500 Hz) dışarıya sızdırdığı kaba
mekanik gürültüleri temsil eder. Düşman pasif sonarları bu sivri
uçları yakalayarak denizaltının "Preveze" veya "Gür"
sınıfı olduğunu anında teşhis (ID) eder.
- ANC Sönümleme Etkisi (Mavi
Çizgi):
Akustik Stealth Paketi uygulandıktan sonra (Mavi Çizgi), o sivri dar bant
gürültülerinin tamamı Aktif Gürültü İptal Sistemi tarafından
üretilen ters faz dalgalarıyla ezilir ve taban gürültü seviyesine
(Broadband) kadar bastırılır.
- Genel Sönümleme (Geniş
Bant/Broadband): Grafik
genelinde mavi çizginin komple aşağı kayması, Yankı Önleyici
Kaplamaların iç ses sızıntılarını da kendi kauçuk yapısı içinde
hapsetmesiyle denizaltının toplam gürültü tabanının düşürüldüğünü
gösterir.
Bu grafik, Filo Komutanlığı kurmay heyetine
denizaltının düşman pasif sonarlarına karşı artık bir "akustik parmak
izi" bırakmadığını teknik olarak kanıtlayan en temel mühendislik
göstergesidir.
4. Sonogram /
Spektrogram Diyagramı
Denizaltı harbinde ve sonar operatörlerinin
eğitiminde, akustik imza değişimini ve gizlilik performansını zamana bağlı
olarak görselleştirmek için kullanılan en gelişmiş grafik türü Şelale
Diyagramı (Waterfall Diagram) veya diğer adıyla Sonogram / Spektrogram
grafikleridir.
Bu grafik türü, pasif sonar ekranlarında operatörün
hedefi tespit etmek için kullandığı arayüzün birebir aynısıdır. Frekans (Hz) ve
gürültü seviyesine (dB) ek olarak Zaman (t) boyutunu da dikey olarak
aşağı doğru akıtarak gösterir.
Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) modunun uygulanması ile denizaltının ses izinin zaman çizgisi üzerinde nasıl aniden yok olduğunu (silindiğini) görebileceğiniz diyagram aşağıdadır:
Bu Diyagramın Taktiksel Yorumlanması (Sonar Operatörü Gözüyle)
· 0 - 30 Saniye Arası Mevcut Durum Type-209 (Grafiğin Üst Yarısı): Grafik dikey çizgilerle doludur. 50 Hz, 150 Hz ve 400 Hz frekanslarında aşağı doğru kesintisiz inen bu parlak çizgiler, denizaltı içindeki makinelerin çelik gövdeden suya sızdırdığı sürekli akustik izlerdir. (50 Hz Jeneratör, 150 Hz Pompa, 400 Hz Kompresör) Düşman sonar operatörü bu dikey çizgileri gördüğü an hedefin yönünü sabitleyip takibe başlar.
· 30 - 60 Saniye Arası Akustik Stealth Paketli Type-209 (Grafiğin Alt Yarısı): Diyagram koyu bir renge bürünür. Bu durum, düşman operatörün ekranında hedefin "buharlaşması" anlamına gelir. Diyagramın alt kısmının tamamen siyah çıkması taktiksel, matematiksel ve mühendislik açısından %100 doğrudur; sistem tam olarak amaçladığımız gibi kusursuz çalışmaktadır. Bir sonar operatörünün ekranında bu siyahlık, denizaltımızın su altında tamamen görünmez hale geldiğini ve düşman kulakları için bir "akustik kara deliğe" dönüştüğünü ifade eder. Gürültü seviyesi 10 dB (grafiğin sağındaki renk skalasının en altındaki koyu lacivert/siyah ton) seviyesine kadar bastırılmıştır.
Grafiğin alt kısmının sadece çizgilerden kurtulmakla kalmayıp
komple siyaha bürünmesi, Yankı Önleyici Kaplamanın (Anechoic Tiles)
yarattığı geniş bant (broadband) yalıtım etkisidir. Karolar, denizaltının
içinden sızmaya çalışan tüm arka plan gürültülerini de kendi kauçuk yapısı
içinde hapsettiği için, sonar ekranındaki taban gürültüsü mutlak sessizlik
seviyesine yaklaşmıştır.
Denizaltı kızağa alınıp bu iki sistem kurulduğu andan
itibaren, platform artık eski platform değildir. Akustik özelliklerdeki bu
radikal değişim doğrudan donanımsal bileşenlerden kaynaklanır:
·
Piezoelektrik Takozların Mekanik Bariyeri (İçeride): Ağır jeneratörlerin ve motorların
altına yerleştirilen o akıllı takozlar, motor titreşimlerini fiziksel olarak
mukavim gövdeye ulaşmadan yakalar ve karşıt mekanik kuvvet üreterek sarsıntıyı
kaynağında yok eder.
· Kauçuk/Poliüretan Kalkan (Dışarıda): Dış gövdeye yapıştırılan yüzlerce metrekarelik özel katmanlar, denizaltının dış yüzeyini fiziksel olarak kaplar. Düşman sonarlarından gelen ping dalgaları çelik gövdeye çarpamaz; doğrudan bu karoların içindeki hava hücreleri tarafından yutularak ısıya dönüştürülür.
Spektrogram diyagramındaki kırılma çizgisi, modernizasyon
öncesi çelik gövdeli denizaltı ile modernizasyon sonrası bu donanımsal stealth
paketine sahip denizaltı arasındaki muazzam fiziksel farkı temsil
etmektedir.
5. Kutupsal
(Polar) Sonar Kesit Alanı Grafiği
Denizaltının dış gövdesine yapıştırılan karoların,
düşman aktif sonarlarına karşı denizaltıyı 360 derece boyunca nasıl
küçülttüğünü gösteren en kritik grafik Kutupsal Sonar Kesit Alanı (Target
Strength - TS) grafiğidir.
Denizaltıya tam burundan (0°), yandan (90°) veya
kıçtan (180°) aktif ping atıldığında geri dönen yankının (eko) gücünü dB
cinsinden kıyaslayan grafiği aşağıda bulabilirsiniz:
Grafiğin Yorumu: IDLE ekranında göreceğiniz üzere, mevcut çelik gövde (Kırmızı) özellikle yandan (90° ve 270°) düşman aktif sonarlarına devasa bir yansıma yüzeyi sunarken; stealth paketi (Mavi) bu ekoyu emerek grafiği merkeze doğru küçültür. Merkeze yakınlık, aktif sonara yakalanmama (görünmezlik) başarısıdır.
6. Zamana Bağlı Akustik Enerji Sönümleme Grafiği
ANC sisteminin içindeki piezoelektrik takozların, ani
bir jeneratör sarsıntısını milisaniyeler içinde nasıl fiziksel olarak
bastırdığını gösteren Zamana Bağlı Akustik Enerji Azalımı (Decay /
Attenuation Time) grafiğidir.
Grafiğin
Yorumu: Bu grafik,
takozların mekanik başarısını gösterir. Kesikli kırmızı çizgi çelik gövdenin
sarsıntıyı uzun süre denize yaydığını gösterirken; yeşil çizgi, donanımsal
ANC'nin 15-20 milisaniye gibi göz açıp kapayıncaya kadar kısa bir sürede
sarsıntıyı fiziksel olarak nasıl sıfırladığını kanıtlar.
Akustik Stealth Paketinin Manyetik İze
Etkisi
Akustik Stealth Paketinin (ANC + Yankı Önleyici
Kaplama) tamamen donanımsal, kalıcı ve yapısal bir gövde modifikasyonu
olduğu gerçeği temel alınarak; sistemin denizaltının Manyetik İzi (Manyetik
Alana Etkisi) üzerindeki artı ve eksi yönleri sıfırdan, kusursuzlaştırılmış bir
mühendislik diliyle yeniden aşağıda sunulmuştur.
Denizaltı harbinde manyetik iz; sığ sularda uçan deniz
karakol uçaklarının bıraktığı Manyetik Tehdit Algılayıcılar (MAD) ve
deniz tabanına döşenen manyetik sensörlü akıllı mayınlar tarafından
avlanmamak adına hayati önem taşır. Donanımsal paket kurulduğunda manyetik alanda
şu değişimler meydana gelir:
MANYETİK ALANA ARTI (OLUMLU) KATKILARI
1. "Korozyon Kaynaklı Manyetik İz"
Azalması (Fiziksel Kalkan Etkisi)
- Mühendislik
Gerçeği:
Denizaltının çelik gövdesi (HY-80) deniz suyuyla doğrudan temas ettiğinde
kaçınılmaz olarak elektrokimyasal korozyon reaksiyonları başlar. Bu
korozyon süreci, denizaltı çevresinde MAD sensörleri tarafından çok
uzaklardan algılanabilen ve "Katodik Manyetik Alan"
olarak adlandırılan kalıcı bir iz yaratır.
- Artı Katkı: Dış gövdenin
tamamen kauçuk/poliüretan Yankı Önleyici Karolarla kaplanması ve
altına serilen askeri yalıtım astarları, çelik ile deniz suyunun temasını
tamamen keser. Bu fiziksel kalkan korozyon reaksiyonlarını durdurarak,
korozyon kaynaklı katodik manyetik anomalileri kalıcı olarak düşürür.
2. Mekanik Stres Kaynaklı Manyetik Sapmanın
Önlenmesi (Magnetostriction Bariyeri)
- Mühendislik
Gerçeği:
Ağır motor ve jeneratörlerin ürettiği sürekli sarsıntı çelik gövde
üzerinde mikro düzeyde yapısal gerilmelere (strese) yol açar.
Ferromanyetik (çelik) gövdeler mekanik stres altındayken manyetik
geçirgenlikleri değişir (fizikte buna Magnetostriction etkisi
denir) ve bu durum denizaltının statik manyetik izini bozar.
- Artı Katkı: Donanımsal ANC
sistemi, jeneratör sarsıntılarını daha çelik gövdeye inmeden
piezoelektrik takoz grubuyla mekanik olarak emip yok ettiği için; mukavim
gövde üzerindeki bu mekanik stresi ve dolayısıyla sarsıntı kaynaklı mikro
manyetik dalgalanmaları engeller.
MANYETİK ALANA EKSİ (OLUMSUZ) YÖNLERİ VE
RİSKLER
1. Donanımsal "Elektromanyetik
Dipol" Alan Üretimi (Kalıcı Akım Riski)
- Mühendislik
Gerçeği:
ANC sistemini oluşturan akıllı piezoelektrik seramik aktatörler,
sarsıntıyı sönümlemek adına dizel jeneratörler çalıştığı andan itibaren
kesintisiz olarak yüksek hızlı ve yüksek frekanslı elektrik akımları
taşır. Fizik yasaları gereği (Ampere Yasası), üzerinden yüksek akım geçen
her kablo hattı ve aktatör çevresinde lokal bir Elektromanyetik Alan
üretir.
- Eksi
Yönü/Riski:
Sistem donanımsal olarak sürekli devrede olduğundan, bu kablo ve takoz
hatları elektromanyetik olarak kusursuz şekilde zırhlanmazsa, denizaltı
sesini yok ederken gövde içerisinde kalıcı ve yapay bir manyetik
anomali dalgası yaratır. Bu durum, sığ su görevlerinde üzerinden geçen
bir MAD detektörünün alarm vermesine yol açabilir.
2. Kütlesel ve Hacimsel Sapma Etkisi (Ekstra
Kurşun Safra Payı)
- Mühendislik
Gerçeği:
Dış gövdeye kaplanan karoların yarattığı hacimsel kaldırma kuvvetini
(Arşimet etkisini) dengelemek için denizaltının en alt noktasına
(sintineye) 8 ila 12 ton arasında ilave kalıcı kurşun safra
yerleştirilir. Kurşun, diyamanyetik (manyetik alan çizgilerini hafifçe
iten) bir metaldir.
- Eksi
Yönü/Riski:
Denizaltının en alt noktasına bu kadar yoğun bir kurşun kütlesi eklemek ve
karolar nedeniyle denizaltının dış hacim geometrisini büyütmek, Dünya'nın
doğal manyetik alan çizgilerinde bölgesel bükülmelere (bölgesel
distorsiyona) neden olur. Bu durum denizaltının statik manyetik imzasını
kaydırır.
Donanımsal Manyetik Nötrleme (Askeri Çözüm)
Bu eksi risklerin, donanımsal sistemin kalıcı doğası
gereği birer askeri tehdide dönüşmemesi için Manyetik Giderme (Degaussing)
istasyonlarında şu kesin mühendislik çözümü uygulanır:
- Degaussing
Senkronizasyonu:
Denizaltı, Gölcük veya Aksaz'da bulunan Manyetik Giderme ve Ölçme
İstasyonlarına alınır. İçerideki ana dizel motorlar ve jeneratörler tam
yükte çalıştırılarak ANC takozlarının fiziksel olarak o sabit
elektromanyetik alanı üretmesi sağlanır.
- Denizaltının
kendi bünyesinde fabrikasyon olarak yer alan dahili Manyetik Giderme
(Degaussing) bobinlerinin akım değerleri ve yazılım matrisleri, ANC
donanımının jeneratör yükü altındayken ürettiği bu kalıcı elektromanyetik
dipol alanını tam tersi yönlü akımlarla denizde sıfırlayacak (nötrleyecek)
şekilde tek seferlik kalibre edilir.
Böylece, sistem donanımsal olarak her jeneratör sarsıntısını bastırıp ses izini yok ederken, eş zamanlı olarak degaussing bobinleri de bu sarsıntının yarattığı elektromanyetik izi deniz dışında fiziksel olarak sıfırlar. Denizaltı, hiçbir yazılımsal aç-kapa düğmesine ihtiyaç duymadan, seyre çıktığı her an hem akustik hem de manyetik olarak kalıcı bir "akustik kara delik" haline gelir.
Manyetik
Anomali Grafiği
Askeri ve mühendislik rasyonalitesine uygun olarak aynı harekât zaman çizgisi üzerinde üç farklı
denizaltı konfigürasyonunun (Mevcut Durum, Degaussing Olmayan Donanımsal
Stealth ve Tam Entegre Donanımsal Stealth) ürettiği net Manyetik Alan
Değişimi (Manyetik Anomali İzi – nT) eş zamanlı olarak aşağıda
kıyaslanmıştır.
Grafiğin Taktik ve Teknik Analizi
·
Kırmızı Kesikli Çizgi (Mevcut Durum): Jeneratörler çalışırken çelik gövdenin ve mekanik
stresin yarattığı, Dünya manyetik alan çizgilerini büken klasik 16 - 20 nT
arasındaki anomali izidir.
·
Turuncu Kesikli Çizgi (Yalnızca ANC + Karo): Sistemin donanımsal riskini açıkça
belgeler. Akustik olarak denizaltı tamamen sessizleşmiştir ancak kalıcı ANC
takozlarının ürettiği elektromanyetik alan zırhlanıp nötrlenmediği için
manyetik iz 24 - 28 nT seviyesine fırlamış ve mor renkli MAD sensör
algılama sınırının çok üzerine çıkmıştır.
·
Yeşil Düz Çizgi (Tam Entegre Çözüm): Akustik karoların korozyon kalkanı ve ANC'nin
sönümleme başarısı devrededir. ANC takozlarının ürettiği kalıcı dipol alanı
ise, istasyonda senkronize edilen degaussing bobinlerinin ürettiği zıt
akımlarla deniz dışında anlık ve fiziksel olarak sıfırlanmıştır. Sonuç olarak,
yeşil hat harekât boyunca 2 nT limitinin altında dümdüz ve kararlı bir
şekilde ilerleyerek mor renkli mayın/MAD eşiğinin altında kalır.
Bu güncellenmiş grafik, sistemin zamansal bir yazılım
değil, bütüncül ve kesintisiz çalışan fiziksel bir gövde dönüşümü
olduğunu Filo Komutanlığı standartlarında kusursuzca kanıtlamaktadır.
Kapsamlı Teknik ve Yapısal Karşılaştırma Tablosu
|
Teknik
Özellik / Parametre |
1.
Türkiye: Preveze Sınıfı |
2.
TÜRKİYE: Preveze Sınıfı |
3.
Türkiye: Gür Sınıfı |
4.
TÜRKİYE: Gür Sınıfı |
|
Gövde /
Tekne Yapısı |
Tek
Cidarlı (Single Hull) |
Tek
Cidarlı (Single Hull) |
Tek
Cidarlı (Single Hull) |
Tek
Cidarlı (Single Hull) |
|
İç Güverte
Düzeni |
Çift Katlı
(2 Güverte) |
Çift Katlı
(2 Güverte) |
Çift Katlı
(2 Güverte) |
Çift Katlı
(2 Güverte) |
|
Tam
Uzunluk (LOA) |
62,0 metre |
62,07
metre (~3.5cm
karo eki) |
62,0 metre |
62,07
metre (~3.5cm
karo eki) |
|
Gövde Çapı
(En) / Draft |
6,2 m /
5,5 m |
6,27 m /
5,5 m |
6,2 m /
5,5 m (Maks 5,8 m) |
6,27 m /
5,5 m (Maks 5,8 m) |
|
Su Üstü /
Altı Deplasmanı |
1.454 ton
/ 1.586 ton |
~1.497 ton
/ 1.648 ton |
1.454 ton
/ 1.586 ton |
~1.497 ton
/ 1.648 ton |
|
İlave
Kurşun Safra Yükü |
Yok |
8 - 12 Ton (Sintineye simetrik) |
Yok |
8 - 12 Ton (Sintineye simetrik) |
|
Mürettebat
Kapasitesi |
30 - 41 Personel |
30 - 41 Personel |
30 - 45 Personel |
30 - 45 Personel |
|
Dizel
Motor Sistemi |
4x MTU 12V
396 SB83 |
4x MTU 12V
396 SB83 |
4x MTU 12V 396 SB83 |
4x MTU 12V 396 SB83 |
|
Toplam
Jeneratör Gücü |
4.000 hp (beygir) |
4.000 hp (beygir) |
4.000 hp (beygir) |
4.000 hp (beygir) |
|
Maksimum
Sürat (Dalış) |
21,5 knot |
21,0 knot (Direnç artışı) |
22,0 knot |
21,5 knot (Direnç artışı) |
|
Menzil
(Şnorkel) |
8.200
deniz mili (8 knot ile) |
8.000
deniz mili (Sürtünme)
(8 knot ile) |
8.200 deniz mili (8 knot ile) |
8.000 deniz
mili (Sürtünme)
(8 knot ile) |
|
Menzil
(Tamamen Dalmış) |
400 deniz
mili (4 knot ile) |
400 deniz
mili (4 knot ile) |
400 deniz
mili (4 knot ile) |
400 deniz
mili (4 knot ile) |
|
Toplam
Cephane Gücü |
14 Adet (8
Tüp + 6 Yedek) |
14 Adet (8
Tüp + 6 Yedek) |
14 Adet (8
Tüp + 6 Yedek) |
14 Adet (8
Tüp + 6 Yedek) |
|
Mühimmat
Çeşitliliği |
DM2A4,
Tigerfish, Sub-Harpoon |
AKYA,
DM2A4, Sub-Harpoon |
DM2A4,
Sub-Harpoon , AKYA
Entegrasyonlu |
AKYA,
DM2A4, Sub-Harpoon |
|
Net
Manyetik Anomali |
~16 - 20
nT (Klasik Çelik) |
< 2 nT (Bobin Senkronizasyonlu) |
~16 - 20
nT (Klasik Çelik) |
< 2 nT (Bobin Senkronizasyonlu) |
|
Aktif
Sonar Yansıma Gücü |
Standart
Yüksek (Eko verir). |
Radikal
Düşük (-15 dB Sönüm) |
Standart
Yüksek (Eko verir). |
Radikal
Düşük (-15 dB Sönüm) |
Taktik
ve Operasyonel Harekat Etkileri
Denizaltı harbinde Aktif Gürültü İptal Sistemi
(ANC) ve Yankı Önleyici Kaplamaların (Anechoic Tiles) bir arada
kullanılması, askeri literatürde "Akustik Görünmezlik Bileşkesi"
veya "Akustik Kara Delik Etkisi" olarak tanımlanır. Bu iki
sistem birbirini tamamlayan çift yönlü bir kalkan oluşturur: ANC denizaltının içeriden
dışarıya ses sızdırmasını (pasif sonarlara yakalanmasını) engellerken,
Yankı Önleyici Kaplama dışarıdan gelen sonar pinglerini (aktif
sonarları) yutar.
Bu iki modifikasyonun Ege Denizi, Doğu Akdeniz ve
Karadeniz coğrafyaları göz önüne alındığında, Preveze ve Gür sınıflarına
kazandıracağı taktik ve operasyonel harekat etkileri şu şekildedir:
1. Av ve Avcı Rollerinin Değişmesi:
"İlk Tespit, İlk Atış" Avantajı
Geleneksel su altı düellolarında, daha az gürültü
yayan ve menzili uzun olan denizaltı, düşmanını daha önce tespit eder.
- Taktik Etki: Yerli MSH-11
Yan Dizin Sonarımızın sağladığı yüksek menzili, ANC sisteminin
getirdiği sessizlikle birleştirdiğimizde, Preveze ve Gür sınıflarının "Akustik
Tespit Menzili" (Detection Range) düşman firkateyn ve
denizaltılarına karşı yaklaşık 2.5 ila 3 kat artar.
- Denizaltımız,
düşman gemisi kendisinin varlığından bile habersizken onu çok uzak
mesafelerden takibe alabilir, en uygun torpido atış pozisyonuna geçebilir
ve yerli AKYA Ağır Torpidosu veya Sub-Harpoon füzesi ile
"İlk Atış, İlk İmha" (First Look, First Kill) avantajını elde
eder.
2. Sığ Su ve Boğaz Geçişlerinde "Pusu
(Amfibi) Kabiliyeti"
Ege Denizi gibi adaların yoğun olduğu, su derinliğinin
yer yer 50 metrenin altına düştüğü ve sivil gemi trafiğinin gürültü kirliliği
yarattığı ortamlar taktiksel olarak çok zorludur.
- Taktik Etki: Bir
denizaltı sığ suda motorlarını kapatsa bile içindeki soğutma pompaları ve
havalandırma fanları ses üretmeye devam eder. ANC sistemi bu iç sesleri
yok ettiği için, denizaltılarımız kritik boğaz geçişlerinde veya adalar
arasındaki dar kanallarda deniz tabanına oturarak veya çok düşük
süratle tamamen görünmez bir şekilde pusuya yatabilir. Düşman deniz
karakol uçakları (DKU) veya ASW (Denizaltı Savunma Harbi) helikopterleri
daldırma sonarlarıyla (Dipping Sonar) aktif ping atsalar dahi, gövdedeki
yankı önleyici karolar bu pingleri emeceği için denizaltıyı tabandaki bir
"batık gemi" veya "kaya parçası" sanarak ayırt
edemezler.
3. Denizaltı Savunma Harbi (DSH) Gemilerinin
Menzillerini Kör Etmek
Modern fırkateynler (Örneğin komşu Yunan
envanterindeki Elli sınıfı veya yeni nesil FDI Belharra
fırkateynleri), su altındaki tehditleri avlamak için hem gövdeye monteli güçlü
aktif sonarlar hem de kıçtan salınan değişken derinlikli sonarlar (VDS)
kullanır.
- Taktik Etki: Yankı
önleyici kaplamalar, düşman firkateyninin aktif sonarının Hedef Gücünü
(Target Strength) yaklaşık 10 ila 15 desibel (dB) düşürür. Bu
düşüş, düşman gemisinin aktif sonar ekranında bizim denizaltımızı
görebilme (kilitleme) menzilini %50 ila %60 oranında kısaltır.
Düşman gemisi, denizaltımızın varlığını ancak kendi torpido menzilimizin
çok içerisine girdiğinde (taktiksel olarak çok geç olduğunda) fark
edebilir.
4. Torpido Kaçış Manevralarında Sağ kalan
Oranı (Survivability)
Denizaltı düşman tarafından fark edilip üzerine bir
güdümlü torpido (Örn: Mu90 veya Mk46) fırlatıldığında taktiksel bir hayatta
kalma mücadelesi başlar.
- Taktik Etki: Modern hafif
ve ağır torpidolar, hedefini bulmak için kendi burunlarında yer alan minik
"aktif akustik arayıcı başlıkları" (sonar pinglerini)
kullanırlar. Preveze ve Gür'ün dış gövdesini kaplayan karolar, torpidonun
kendi aktif sonar dalgalarını da yutacaktır.
- Bu durum,
torpidonun denizaltıya kilitlenmesini zorlaştırır. Denizaltımız bu esnada
yerli ZARGANA Torpido Karşı Tedbir Sistemi üzerinden akustik
aldatıcılar (decoy) fırlattığında, torpido gerçek denizaltıyı (kaplamadan
dolayı zayıf sinyal döndürdüğü için) göremez ve yüksek akustik ses yayan
Zargana aldatıcısına doğru yönelir. Bu kombinasyon, torpidodan kaçıp
kurtulma (hayatta kalma) oranını %80'in üzerine çıkarır.
Özet Operasyonel Çıkarım
|
Senaryo / Tehdit |
Standart Preveze & Gür Davranışı |
ANC + Kaplama Modlu Taktik Değişim |
Operasyonel Kazanç |
|
Düşman Pasif Sonarı |
Ekonomik hızda sessiz, yüksek hızda tespit
edilebilir. |
Her süratte sönümlenmiş iç gürültü. |
Düşman hattının arkasına (sızma operasyonlarına)
tespit edilmeden geçiş. |
|
Düşman Aktif Sonarı |
Çelik gövdeden net eko/yankı verir. |
Pingleri ısıya dönüştürerek yutar. |
Fırkateynlerin DSH (Denizaltı Savunma) menzilini
yarı yarıya düşürerek kör etme. |
|
Güdümlü Torpido Tehdidi |
Torpido aktif başlığı gövdeye kolayca kilitlenir. |
Torpido sonarı kilidini kırar, şaşırtır. |
ZARGANA aldatıcıları ile birleştiğinde %80+ hayatta
kalma oranı. |
Sonuç: Bu iki
modifikasyon Preveze ve Gür sınıflarını sadece "savunma" yapan
platformlar olmaktan çıkarıp; Ege ve Doğu Akdeniz'in sığ ve karmaşık sularında
düşman yüzey görev gruplarının (uçak gemisi koruma filoları dahil) tam ortasına
sızıp baskın yapabilecek "ofansif hayalet taarruz denizaltılarına"
dönüştürür.
Maliyetin tek bir denizaltı için 51 - 69 milyon
dolar (ortalama 60 milyon $) seviyesine yükselmesi, ilk bakışta bütçe
üzerinde ciddi bir yük gibi görünse de, Türk Deniz Kuvvetleri'nin Mavi Vatan
stratejisi, bölgesel tehdit algısı ve maliyet-fayda dengesi açısından
askeri rasyonalitesini kaybettirmez. Aksine, belirli taktiksel ve operasyonel
nedenlerle hâlâ oldukça rasyonel ve yüksek öncelikli bir yatırım
seçeneğidir.
Bu bütçenin askeri rasyonalitesini haklı çıkaran ve
sınırlandıran temel dinamikler şu şekildedir:
1. Yeni İnşa Denizaltı Maliyetleri ile
Karşılaştırma (Maliyet-Etkinlik)
Savunma sanayiinde bir platformun rasyonelliği, onun
alternatifi olan "sıfır tedarik" maliyeti ile ölçülür.
- 2026 yılı
küresel pazarında modern bir konvansiyonel/AIP (Havadan Bağımsız Tahrikli)
denizaltının (Örneğin yeni Reis sınıfı - Type 214TN veya muadili
bir platformun) birim maliyeti 500 ila 650 milyon dolar arasında
değişmektedir.
- Askeri
Rasyonalite:
Mevcut bir Preveze veya Gür sınıfı denizaltıyı 60 milyon dolara
"Akustik Kara Deliğe" dönüştürmek, yeni bir denizaltı
maliyetinin sadece %10'una denk gelir. Yeni bir gemi bütçesiyle,
envanterdeki 8 adet 1400 tonluk denizaltının tamamı en üst düzey hayalet
(stealth) seviyesine ulaştırılabilmektedir.
2. Ege ve Doğu Akdeniz Jeopolitiğindeki
Kuvvet Çarpanı Etkisi
- Bölgedeki
rakiplerin su üstü filolarını yeni nesil aktif sonarlarla (Örneğin
Yunanistan'ın Fransa'dan tedarik ettiği FDI Belharra
fırkateynleri ve bunların Kingklip/CAPTAS sonarları) modernize ettiği bir
ortamda, klasik Tip 209'ların mevcut çelik gövde akustik izi yapısal bir
risk oluşturmaya başlamıştır.
- Askeri
Rasyonalite:
60 milyon dolarlık bu yatırım, düşman yüzey filosunun milyarlarca dolarlık
yeni nesil DSH (Denizaltı Savunma Harbi) sonar yatırımlarını taktiksel
olarak körelterek asimetrik bir avantaj sağlar. Düşman
fırkateynlerinin tespit menzilini yarı yarıya düşürmek, sığ Ege sularında
Türk denizaltıcısına mutlak bir oyun değiştirici (game-changer) üstünlük
verir.
3. Envanter Devamlılığı ve "Kritik
Boşluk" (Gap) Yönetimi
- Türkiye'nin
sıfırdan kendi öz kaynaklarıyla tasarladığı MİLDEN (Milli Denizaltı)
projesinin ilk gemisinin envantere girmesi ve filonun omurgasını
oluşturması 2030'lu yılların ortalarını bulacaktır.
- Askeri
Rasyonalite:
Preveze ve Gür sınıflarının bu süreçte aktif ve caydırıcı kalması şarttır.
60 milyon dolarlık modernizasyon, bu gemilerin gövde ömürlerinin son 10-15
yılında, çağın dijital ve akustik harp isterlerinin gerisinde kalmamasını
sağlayarak, MİLDEN süreçleri tamamlanana kadar envanterde oluşabilecek
operasyonel zaafiyet boşluğunu (gap) güvenle kapatır.
Rasyonaliteyi Sınırlandıran Tek Risk: Yaş ve
Metal Yorgunluğu
Bu bütçenin askeri rasyonalitesini bozabilecek tek bir
istisna vardır: Gövde Ömrü.
- Preveze
Sınıfı (Ömür Sınırında): 1990'ların ortalarında hizmete giren
Preveze sınıfı gemiler (Örn: TCG Preveze, TCG Sakarya) 30 yaş
sınırına yaklaşmaktadır. Gövde metal yorgunluğu nedeniyle ömrü 10 yıldan
az kalmış bir gemiye 60 Milyon $ harcamak askeri açıdan sınırda (marjinal)
bir karardır.
- Gür Sınıfı
(Yüksek Rasyonalite): 2000'lerin ortalarında hizmete giren ve filonun
en genç konvansiyonel gemileri olan
Gür sınıfı denizaltılar (TCG Gür, TCG Çanakkale vb.) için bu
bütçe kesinlikle çok rasyoneldir. Önlerinde 20 yıla yakın
operasyonel gövde ömrü bulunan bu gemilere yapılacak stealth yatırımı,
harcanan her bir doların karşılığını fazlasıyla verecektir.
Özet:
Türk Deniz Kuvvetleri ve Savunma Sanayii Başkanlığı'nın vizyonu doğrultusunda,
60 milyon dolarlık bütçe; özellikle Gür sınıfı denizaltıların tamamı ve
Preveze sınıfının gövde kondisyonu en iyi durumda olan genç gemileri için son derece
maliyet-etkin, caydırıcılığı çarpan katsayısıyla artıran stratejik bir
karardır.
Askeri Taktik Durum (Artı / Eksi) Analizi
Denizaltı Filo Komutanlığı’nın harekât tasarısı,
kuvvet kaydırma ve angajman kuralları (ROE) perspektifinden bakıldığında;
Preveze ve Gür sınıflarına uygulanacak Akustik Stealth Paketi (ANC +
Kaplama) modifikasyonu, taktik sahada devrimsel yetenekler kazandırırken,
operasyonel planlamada dikkate alınması gereken yeni kısıtlamaları ve riskleri
de beraberinde getirir.
Filo Komutanlığı kurmay heyeti için hazırlanan Askeri
Taktik Durum (Artı / Eksi) Analiz Raporu aşağıdadır:
ASKERİ TAKTİK ARTI YÖNLER (Kuvvet Çarpanları
ve Avantajlar)
1. Angajman Üstünlüğü ve Sürpriz Faktörü
(First Look, First Kill)
- Taktik Artı: Yerli MSH-11
Yan Dizin Sonarımızın pasif dinleme menzili, ANC sisteminin getirdiği
sessizlikle birleştiğinde en üst seviyeye çıkar. Denizaltı, düşman DSH
(Denizaltı Savunma Harbi) fırkateynini veya rakiplerini, kendisi henüz
onların sonar menziline girmeden çok önce tespit eder.
- Komutanlığa
Etkisi:
Filo Komutanlığı, su altı düellolarında "Mutlak Sürpriz"
faktörünü elinde tutar. Denizaltı, yerini ele vermeden en optimum torpido
atış pozisyonuna geçerek milli ağır torpidomuz AKYA veya Sub-Harpoon
ile ilk atışta imha avantajı yakalar.
2. Ege ve Doğu Akdeniz Sığ Sularında
"Deniz Denklemi Değiştirici" Pusu Kabiliyeti
- Taktik Artı: Ege
Denizi'nin adalık ve sığ sularında, düşman deniz karakol uçakları (DKU) ve
helikopterleri daldırma sonarlarıyla (Dipping Sonar) yoğun aktif ping
atarak denizaltı avlar. Yankı önleyici karolar bu pingleri yutarken, ANC
sistemi iç mekanik pompaların sesini yok eder.
- Komutanlığa
Etkisi:
Bu modifikasyon, platformları sığ suda veya kritik boğaz geçişlerinde deniz
tabanına oturarak veya sıfıra yakın taktik süratle tamamen görünmez pusuya
yatma kabiliyetine ulaştırır. Düşman, denizaltımızı tabandaki tabii
bir kaya veya batıktan ayırt edemez. Bölgedeki sivil gemi gürültülerinin
arkasına saklanarak düşman görev gruplarının kalbine sızma operasyonları
icra edilebilir.
3. Düşman Sonar Bariyerlerini ve Görev
Gruplarını Kör Etmek
- Taktik Artı: Karolar,
düşman fırkateynlerinin aktif sonarlarının Hedef Gücünü (Target Strength)
10-15 dB düşürerek düşman gemilerinin bizi aktif kilide alma menzilini %50
ila %60 oranında kısaltır.
- Komutanlığa
Etkisi:
Filo Komutanlığı, düşmanın oluşturduğu "Sonar
Duvarlarını/Bariyerlerini" (A2/AD - Erişimi Engelleme alanlarını)
yarmak için bu gemileri koç başı olarak kullanabilir. Milyarlarca dolarlık
düşman uçak gemisi veya fırkateyn görev grupları, torpido menzilimizin çok
içerisine girene kadar tehdidin farkına varamaz.
4. Torpido Savunma ve Sağ Kalma
(Survivability) Oranında Radikal Artış
- Taktik Artı: Üzerimize
fırkateyn veya helikopterlerden fırlatılan modern hafif/aheavy torpidolar
(Mu90, Mk46 vb.) terminal safhada hedefini bulmak için kendi
burunlarındaki aktif sonar pinglerini kullanır. Gövdedeki karolar bu
pingleri emerek torpidonun akustik kilidini kırar.
- Komutanlığa
Etkisi:
Bu özellik yerli ZARGANA Torpido Karşı Tedbir Sistemi ile kombine
edildiğinde; torpido gerçek geminin zayıf ekosunu göremez ve yüksek ses
yayan Zargana aldatıcılarına (decoy) yönelir. Filonun çatışma ortamında
sağ kalma oranı %80’in üzerine çıkar; bu da komutanlığın personel
ve platform zayiat riskini minimuma indirir.
ASKERİ TAKTİK EKSİ YÖNLER (Riskler,
Kısıtlamalar ve Operasyonel Yükler)
1. Lojistik Hazırlık ve Tersane Bağımlılığı
(Harekât Temposu Kaybı)
- Taktik Eksi: Modifikasyon
paketinin hassas mühendislik gereksinimleri (esnek borulamalar,
kalibrasyonlar ve kuru havuz işçiliği) nedeniyle her bir gemi 12 ila 15
ay boyunca tersanede kalacaktır.
- Komutanlığa
Etkisi:
Çoklu gemi modifikasyon takvimlerinde Filo Komutanlığı’nın anlık olarak
denize sürebileceği aktif denizaltı sayısında (Harbe Hazırlık Oranı)
geçici bir düşüş yaşanır. Lojistik planlamanın, bölgedeki anlık kriz
senaryolarını zaafiyete uğratmayacak şekilde kademeli yapılması şarttır.
2. Maksimum Sürat Kaybı ve "Kavitasyon
Başlama Hızı" Riski
- Taktik Eksi: Gövde dışına
eklenen karo kalınlığı (~3.5 cm), hidrodinamik sürtünme direncini artırır
ve kuyruk koniğindeki su akış hatlarını (wake field) etkiler. Bu durum, su
altı maksimum süratinde yarım knot ila 1 knot arası bir düşüşe yol
açabilir. Daha da önemlisi, hatalı hidrodinamik işçilik pervaneye giren
suyu türbülanslı hale getirerek kavitasyon başlama hızını (yerini ele
verme eşiğini) daha düşük süratlere çekebilir.
- Komutanlığa
Etkisi:
Taktik geri çekilme veya torpidodan kaçma esnasında anlık sürat limitleri
daralır. Denizaltı komutanlarının, geminin kavitasyon yapmadan güvenle
çıkabileceği yeni maksimum "Sessiz Sürat" sınırlarına göre
yeniden eğitilmesi ve taktik kitaplarının güncellenmesi gerekir.
3. Yeni Akustik Parmak İzi ve Düşman ACINT
(İstihbarat) Tehdidi
- Taktik Eksi: ANC sistemi
motor seslerini sıfırlarken, kendi yapay adaptif yapısı nedeniyle çok
zayıf da olsa yeni bir "beyaz gürültü" veya işlemci uğultusu
üretebilir.
- Komutanlığa
Etkisi:
Düşman Akustik İstihbarat (ACINT) birimleri, denizaltılarımızın eski ses
kayıtlarına sahiptir. Değişen bu yeni ses yapısı düşmanı ilk aşamada
şaşırtsa da, ANC'nin yarattığı bu yapay mikro-akustik imza düşman sonar
veri tabanları tarafından bir kez çözülüp kaydedilirse, gemilerimiz sahada
kendilerine has yeni bir dijital parmak izi bırakmış olur.
4. Savaş Hasarı ve Denizde Onarım/Bakım
Zorluğu
- Taktik Eksi: Gövde
tamamen karolarla kaplandığı için mukavim teknenin dış kaynak hatları,
penetratörleri ve valfleri gözden kaybolur. Ayrıca denizaltı yüksek
süratli manevralarda karoların bir kısmını denizde düşürebilir
(delamination).
- Komutanlığa
Etkisi:
Üste dönmeden deniz ortamında veya ileri lojistik üslerde gövde çeliğine
mikro çatlak testi (NDT) yapmak, sızıntı yapan harici bir valfe müdahale
etmek imkansız hale gelir. Karoların kırılıp sökülmesi gerekir. Ayrıca
dökülen karolar gövdede pürüz yaratarak akış gürültüsünü artırır; bu da
operasyon esnasında gizliliğin aniden kısmen kaybolması riskini doğurur.
Filo Komutanlığı İçin Karar Özeti
Akustik Stealth Paketi; lojistik yönetimi iyi planlandığı, Gür sınıfı ve genç Preveze gemilerine öncelik verildiği ve kuyruk/pervane hidrodinamik işçiliği sıfır
hatayla icra edildiği takdirde, eksilerinin (risklerinin) tamamı
taktiksel olarak yönetilebilir olan bir projedir. Kazandırdığı asimetrik av
avantajı ve hayatta kalma oranı dikkate alındığında, Filo Komutanlığı'nın
harekât planlarındaki caydırıcılık katsayısını en üst düzeye çıkaracak en
rasyonel doktrinel dönüşüm hamlesidir.
Stratejik ve
Teknolojik Köprü Etkisi (TRL Seviyesi)
Savunma sanayiinde sıfırdan bir platform tasarlamak
(MİLDEN gibi) çok yüksek teknolojik riskler içerir. Bu iki donanımsal gizlilik
sisteminin (ANC ve Akustik Kaplamalar) Preveze ve Gür sınıflarında uygulanması,
sadece bu sınıfları kurtarmakla kalmaz, Türkiye’nin en büyük su altı projesi
olan MİLDEN için devasa bir teknolojik laboratuvar işlevi görür:
1. Teknoloji Hazırlık Seviyesi (TRL)
Artışı: TÜBİTAK
MAM’ın geliştirdiği yerli akustik karolar ve ASELSAN/Meteksan ortaklığındaki
ANC donanım bileşenleri, ilk kez MİLDEN üzerinde denenirse, oluşabilecek en
ufak bir uyum hatası milyarlarca dolarlık ana projeyi geciktirebilir.
2. Canlı Test Platformu: Bu donanımların Preveze ve Gür gibi
halihazırda envanterde olan ve gövde karakteristikleri çok iyi bilinen Type 209
platformlarında "canlı olarak" entegre edilmesi; malzemenin basınç
altındaki davranışını, degaussing bobinleri ile olan eş zamanlı manyetik
nötrleme senkronizasyonunu ve esnek körüklü mekanik tesisatın deniz
şartlarındaki mukavemetini MİLDEN inşa edilmeden önce tescilleme imkanı
verir.
Sonuç Perspektifi: Preveze ve Gür sınıfları için harcanacak o ~60 milyon
dolarlık donanımsal bütçe, sadece yaşlanan emektar sınıflarımızın ömrünü 15 yıl
uzatıp onları sığ denizlerin en tehlikeli avcılarına dönüştürmeyecek; aynı
zamanda Milli Denizaltımız MİLDEN’in su altı gizlilik teknolojilerinin
risklerini sıfıra indirecek stratejik bir Ar-Ge ve olgunlaştırma yatırımı
olacaktır.
Yönetici Özeti
(Executive Summary)
Proje Adı:
Preveze ve Gür Sınıfı Denizaltılar İçin Akustik Gizlilik (Stealth)
Modernizasyon Paketi
Uygulanacak Platformlar: Type 209/1400 (Preveze & Gür) Sınıfı
Dizel-Elektrikli Denizaltılar
Entegrasyon Bileşenleri: Aktif Gürültü İptal Sistemi (ANC) & Tek
Katmanlı Yankı Önleyici Kaplama (Anechoic Tiles)
1. Stratejik İhtiyaç ve Gerekçe:
Ege Denizi ve Doğu Akdeniz (Mavi Vatan) harekât alanlarında, muhtemel
rakiplerin su üstü ve su altı platformlarını yeni nesil aktif/pasif sonarlar ve
güdümlü torpidolarla modernize ettiği müşahede edilmektedir. Envanterimizin
omurgasını oluşturan Preveze ve Gür sınıfı denizaltıların mevcut çelik gövde
yapısı ve klasik pasif takoz mimarisi, bu gelişmiş tehditler karşısında akustik
zafiyet riski taşımaktadır. Sıfırdan tasarlanan Milli Denizaltı (MİLDEN) filoya
katılana kadar (2030'lu yılların ortaları), envanterdeki 1400 tonluk taktik platformların
caydırıcılığını korumak stratejik bir zorunluluktur.
2. Teknik ve Mühendislik Çözümü:
Maliyet-fayda ve yaş/metal yorgunluğu analizleri doğrultusunda,
- İçeride
(ANC):
Dizel jeneratör, pompa ve şaft yataklarının ürettiği düşük frekanslı
mekanik gürültüleri kaynağında yok eden, adaptif algoritmalarla (FxLMS)
çalışan akıllı piezoelektrik takoz ve fiber-optik sensör şebekesinin (ANC)
kurulması,
- Dışarıda
(Anechoic Tiles): Düşman aktif sonar pinglerini ve torpido arayıcı
başlık sinyallerini absorbe ederek ısıya dönüştüren sentetik
kauçuk/poliüretan esaslı mikro-gözenekli anekoik karoların dış hafif
gövdeye kaplanması kararlaştırılmıştır.
Bu entegrasyon; ek kurşun safra dökülmesi (hidrostatic), derz macunlama (hidrodinamik), esnek körüklü hortum dönüşümü (mekanik) ve EMI zırhlama (elektronik) içeren bütüncül bir donanma mimarisi yönetimi gerektirmektedir.
3. Maliyet, Zaman ve Yerlilik Öngörüsü:
- Tersane
Süresi:
Gemi başına, planlı havuzlama/büyük bakım dönemine entegre kesintisiz 12
- 15 Ay (Dalış/SAT testleri dahil).
- Tahmini
Bütçe:
Donanım, malzeme, test ve tersane işçiliği dahil gemi başına 51 - 69
Milyon USD (Ortalama 60M $). Bu tutar, yeni bir AIP denizaltı tedarik
maliyetinin sadece %10-12'sine tekabül etmektedir.
- Yerlilik
Oranı:
Yazılım (MÜREN entegrasyonu), karo polimer kimyası (TÜBİTAK MAM) ve
tersane işçiliği (Gölcük Tersanesi) %100 yerli olmak üzere; sensör
çekirdekleri ve özel yapıştırıcı hammadde bağımlılıkları dahil konsolide %65
- %80 yerlilik seviyesi öngörülmektedir.
Analiz Kapanış Cümlesi
Sonuç olarak; Preveze ve Gür
sınıfı denizaltılarımıza uygulanacak Akustik Stealth Paketi (ANC + Kaplama);
platformların gövde bütünlüğünü ve trim dengesini bozmadan, yeni bir gemi inşa
maliyetinin onda biriyle, su altı tespit edilme riskini hem aktif hem pasif
sonarlara karşı asgariye indiren; Mavi Vatan’ın sığ ve karmaşık sularında Türk
denizaltıcısına mutlak bir 'İlk Tespit, İlk Atış' (First Look, First Kill)
asimetrik üstünlüğü kazandıracak en rasyonel, maliyet-etkin ve oyun
değiştirici stratejik yatırımdır.
