Sıcağı sıcağına dümene devam edelim ama bu sayfaya bir arama motoru vasıtasıyla düştüyseniz önce girişe yönelmeniz iyi olur çünkü temel altyapı ve mesele orada açıklanmıştı.

Hızlıca sadede gelirsek; şimdi, önceki çalışmanın doğrudan devamı olarak bu kez 9 derecelik hücum açısındaki durum, yine HAD (Hâreli Akışkan Dinamiği) kullanılarak ele alınacak. Hidrodinamik konusunda bilgi sahibi olanlar açısından (ki Türkiye'de en azından binlercesi mevcut) ele alınan mevzunun yalnızca söz konusu geometrilere bakarak, hiçbir hesaplamaya gerek bile olmadan nasıl sonuçlanacağı anlaşılabilecek iken bunca eziyete ne gerek vardı? Aslında sorunun cevabını bildğinizie tahmin ediyorum, o sebeple buraya yazmaya gerek de yok.

Yazının içeriği ise aşağıdaki iki resmin içinde mevcutur:

Resim.1) 4dnm/s taktik hız için muhtelif BUD tasarımları üzerinde 9derece hücum açısında oluşan basınç dağılımları ve yüzey kayma gerilmeleri ile yağ hatlarının dümen emiş yüzeylerinde ve uçlarındaki dağılımları.

Resim üzerinde fare tekerliği ile yaklaşmak ve fare ile sürüklemek de mümkündür...

İster simetrik, ister asimetrik olsun, herhangi bir kanat kaldırma kuvveti üretmeye başladığında kanadın ucu civarında yüksek basınç bölgesinden, alçak basınç bölgesine doğru bir sızma olur ki bu sebeple hem kaldırma kuvvetinde bir miktar kayıp, hem de dirençte bir miktar azalma söz konusu olurken, bu etkinin sebep olduğu girdap; akış gürültüsü, dümen üzerinde uyartılmış titreşim sebebiyle ek gürültü, malzeme yorulması ve dümensuyu izinin artışı gibi sonuçlar doğururken belli şartlarda kavitasyon sorunlarına da sebep olabilir.

Bu sebeplerle kanatucu girdabının azaltılması önemli faydalar sağlayabilir. Kanatucu girdabını bastırabilmek için tercih edilen yöntemlerden biri de çeşitli uç eklentileri kullanılmasıdır. Önceki çalışmada görülebileceği üzere Tip214 türevi denizaltılar üzerinde kullanılan temel baş ufki dümen tasarımının, ülkelere göre kullanılan çeşitli uç eklentileri ile incelenmesi ele aldığımız konudur. Burada da Yunanistanın sahip olduğu seçenek kapsam dışı bırakılarak devam edilmiştir.

[Resim.1] üzerinde bir örnek oluşturması açısından seçilen 9 derecelik hücum açısında ve 4 mil hızda üç farklı seçenek üzerinde oluşan basınç dağılımları ve yüzey üzerindeki yağ hatları görülebiliyor. Türkiye'nin denizaltısının üzerindeki düz levha uç eklentisi, beklendiği üzere basınç farkı kaynaklı kanatucu girdabını başarıyla önlüyor.

Bunun anlamı diğer seçeneklere göre (muhtemelen %20 kadar) daha fazla kaldırma kuvveti üretebileceğidir. Diğer taraftan %30 kadar daha fazla direnç bunun bedellerinden biridir. Direnç ve kaldırma verileri daha sonra ayrıca elde edilecek çünkü [Resim.2]'nin sol alt köşesinde görülebileceği üzere ilk safhada yalnızca kanat ucuna odaklanıldığı için buna uygun bir hesaplama örgüsü kullanılmıştır.

Fakat burada tanımlanan akış şartları için dümen etrafında oluşan girdap yapıları incelendiğinde daha ilginç gözlemler yapabilmek mümkün olabilir ki hemen aşağıda [Resim.2] üzerinde görülebilir.

Resim.2) Uç farklı uç yapısına sahip dümenlerin etradfında oluşan girdap yapılarının Q-kıstası [0,5] ile gösterimleri.

Resim üzerinde fare tekerliği ile yaklaşmak ve fare ile sürüklemek de mümkündür...

Türkiye'nin 214'lerinde kullanılan levha kanatucu eklentileri basınç farkının sebep olduğu girdabı önlüyor ama eklenti levhalarının uçlarından kaynaklanan iki farklı girdap yapısının, dümenin emiş tarafındaki alçak basınca çekilerek içe, dümenin basınç tarafındaki girdabın itilerek dışa yönlendirilmesiyle birbiri etrafında dönemeye başlayan (Resim.2 üzerinde sağ alt köşe) iki farklı girdabın oluşmasıyla durum beter bir hâl alıyor, bir nevi yağmurdan kaçarken doluya tutulup üzerine de peş peşe yıldırım yemek gibi...

İşe bu akdar açık bir sebeple de dünya üzerindeki hiçbir denizaltı tasarımcısı ülkenin böylesine kötü bir tasarım yaklaşımı sergilediğini göremezsiniz. Yunanistanın 214'leri üzerindeki uç levhası yumuşatılmış bir tasarıma sahip olduğundan BUD açısından bizim 214'lerden biraz daha iyi olsa da o da yanlış bir tasarım ama meselenin bu kısmı bizim lehimize.

Özet olarak bu "kasıtlı olarak kötü tasarlanmış" BUD tasarımıyla denizaltılarımız, doğru tasarlanmış bir BUD'a nazaran hem gereksiz yere daha fazla güç harcayacak ama daha önemlisi; hem özgürültüsü, hem dümensuyu izi artacak, hem de baş ve yanal dizin sonarlarına böylesine yakın gürültü kaynakları sebebiyle algılama yeteneklerinde kaçınılmaz kayıplar olacak. Doğru bir dümen tasarımı uygulayarak bu alanlarda kazanç elde edebilmek mümkün olsa da...

Tip214'ler üzerinde en az bunun kadar önemli başka hidrodinamik tasarım zaafları daha var, diyeceksiniz ki o zaman bu denizaltıyı alan ülkeler nasıl alıyor? Daha önce bundanm bahsetmemiş miydik ; )

Kanat ucundaki akış tammen istikrarsız ve son derece karmaşık olduğundan ikinci safhada zamana bağlı çözümlerle ilerlemeye çalışacağız ama hesaplama süreleri çok fazla uzayacağı için ne zaman biter, hatta biter mi, bilemiyorum.