Denizin Altına İnen İlk Askerî Yakıt Hücreleri - 1
Çarşamba, 17 Mart 2021

Denizaltıların satıh ile bağlantısını keserek etkinliğini artırmaya yönelik çalışmaların tarihi oldukça eskilere gitmektedir ki bu hedef ile ulaşılmak istenen bileşenler de Havadan Bağımsız Tahrik (HBT) sistemleri [1] olarak anılmaktadır. Aslına bu hedefe 1955'de Nautilus denizaltısının denize indirilmesiyle ilk kez tam anlamıyla ulaşılmıştı. Bununla birlikte söz konusu teknolojiye, siyâsî ve iktisâdî sebeplerle ancak birkaç ülkenin erişebilmesi mümkün olabilmiştir.

Bu durum sonucunda bâzı ülkeler hızla sâdece nükleer denizaltılardan müteşekkil donanma yapıları kurgularken, bu teknoloji kullan(a)mayan bâzıları farklı yaklaşımlar üzerinde çalışmaya başlamış ve nükleer teknolojiye sahip bâzıları ise denizlerdeki askerî ve teknolojik zaaflarını telâfi edebilmek ve eksikliklerini karşılanabilir mâliyetlerle giderebilmek amacıyla nükleer ve konvansiyonel denizaltıları bir arada kullanmaya dayalı melez denizaltı güçleri geliştirmeye yönelmek durumda kalmıştı.

Tersine elektroliz denilebilecek yakıt hücresi teknolojisinin ilk örneklerinin ortaya çıkması aslında uzay çalışmaları doğrultusunda 1950'lerin ikinci yarısnda başladı ve bu cihazlar kısa bir süre sonra çeşitli ülkelerin donanmalarının da dikkâtini çekti. Atom temelli tahrik sistemlerinin sağladıkları bâriz üstünlükler sebebiyle ABD tarafında böyle bir ilgi oluşmadıysa da İsveç Donanması 1964'de bilinen ilk denizaltıya yönelik yakıt hücresi arge çalışmasını başlattı.

Daha sonra 1970'de kervana Batı Almanya ve birkaç sene sonra da SSCB katıldı ki şimdi burada söz konusu Rus çalışmasından1 kısaca bahsedilecek. 1980'lerde Kanada'da Oberon sınıfı denizaltılar için gerçekleştirilen (fakat daha sonra uygulanmayan) yakıt hücresi çalışmaları da bilâhare dikkâte alınabilir.

İlk Sovyet elektrokimyevî HBT cihazının geliştirilmesi ve uygulanmasıyla Lazurit tasarım bürosu görevlendirildi ve 1979'da da Proje.613 sınıfı konvansiyonel denizaltılardan biri bu çalışmada kullanılmak üzere tahsis edildi. Krasnoye Sormovo tersanesinde 1980 yılında başlatılan dönüşüm çalışmaları ancak 1986'da tamamlanabildi.

Proje 613E, ilk yakıt-hücreli Sovyet denizaltısı

Resim.1) Deney denizaltısı Proje 613E Katran'ın genel yerleşim resmi. Kulenin baş tarafında, üstyapıya gömülü iki adet soğutulmuş H2 sarnıcı (kırmızı) ve kıç tarafında ise ise iki adet soğutulmuş O2 sarnıcı (yeşil) mevcut. Mavi ile gösterilen bölgede ise yakıt-hücresi bulunuyor.


Ortaya konan çözümde Hidrojen ve Oksijen, tamamen mukâvim teknenin dışında yerleştirilen hârici sarnıçlarda taşınacaktı ve bu amaçla denizaltının üstyapısı genişletildi. Ağırlık değişimini dengelemek ve yeni donanıma yer açmak için torpiller denizaltıdan kaldırıldı ve dizellerden biri de söküldü, sonucunda ise proje 613E tanımlamalı [Resim.1] bir araç ortaya çıktı. Buradaki "E" Rusça deneysel kelimesinin ilk harfinden gelmektedir.

Ortaya çıkan, bir askerî denizaltı üzerine uygulanmış ilk yakıt hücresi temelli havadan bağımsız tahrik sistemi ECH-280 olarak adlandırıldı. ECH, Rusça Elektro-Kimyevî Jeneratör anlamındaki tanımlamadan bir kısaltma ve 280 de sistemin kW cinsinden gücünü ifâde etmekteydi.

Yirmisekiz adet 10kW yakıt hücresi biriminden meydana gelen tahrik sistemini beslemek için yüksek basınç altında soğutulmuş olarak saklanan; yakıt olarak 4ton H2 ve 32ton O2 kullanılmaktaydı. Bu gazların 400bar'da saklandığı yönündeki bilgiler doğru kabûl edilirse, bu yapılandırma için H2 saklama yeteneğinin hacim ve ağırlık temelli olarak yaklaşık 300Wsaat/litre ve 600Wsaat/kg olacağı öngörülebilir.

Bir karşılaştırma yapabilmek açısından, günümüzün metalhidrat temelli Hidrojen saklama altyapıları için ise bu değerler yaklaşık 560Wsaat/litre ve 195Wsaat/kg civarındadır2.

Pr.618E'nin ECH-280 ile ulaşabildiği sualtı seyir sığası hakkında çeşitli iddialar mevcut olmakla birlikte kesin bir veri pek mevcut değil, hesaplama yoluyla elde edilebilir ama çok zahmetli olur. Aslına bakılırsa ECH-280'in ne tür bir yakıt hücresi olduğuna dair bir bilgiye de bugüne kadar rastlamadım fakat zaman ve şartlar düşünüldüğünde Alkali türünde olma ihtimâli biraz daha yüksek gibi görünüyor.

1987-89 arasında bu yeni HBT sisteminin seyir tecrübeleri gerçekleştirildi. 1990'da ise denizaltı hizmet dışına çıkartıldı. SSCB'nin o dönemde çökmesi ve dağılması sonucunda büyük bir kesintiye uğrayan yakıt hücresi temelli Rus çalışmaları 2008 civarında tekrar başlatıldıysa da yaşanan gecikmelerin işâret ettiği üzere henüz kesin bir çözüm oluşturabilmiş değildir ki bu yakın dönem çalışmalarını da ayrıca ele almak gerekebilir.

♦ Açıklamalar

1. Savaş sonrası dönem için SSCB'de diğer bâzı türlerdeki konvansiyonel HBT alanlarında da çalışmalar yapıldı fakat o konular buradaki kapsamın içinde değil. [geri]
2. Farklı metalhidrat türlerine göre bu değerler bir miktar değişiklik gösterebilir. [geri]

♦ Kaynaklar

1. Yakıt hücreleri hakkında - http://uskudar.biz/mühendishane/makaleler/yakıt-hücresi.html
2. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки, 2006, А.Н.Дядик - В.В.Замуков - В.А.Дядик
3. http://www.deepstorm.ru
 
Telif Hakkı © 1997-2021 [uskudar.biz]
- sürüm 6.0.0 - Bütün Hakları Saklıdır.
Kullanım şartları için tıklayın!