Torpil Gövdelerinde Akış Gürültüsü
Cumartesi, 27 Şubat 2021

Askerî sualtı araçlarının gürültü nitelikleri; hem düşman unsurlar tarafından tespit edilme açısından, hem de kendi algılayıcılarının yeteneklerini etkilemesi açısından, çift taraflı bir konudur. Toplam gürültü davranışının bileşenlerinden biri de yüzen nesne etrafında oluşan sınır tabaka içindeki basınç dalgalanmalarının sebep olduğu akış gürültüsüdür. Sınır tabaka, aynı zamanda nesne gövdesi ile hidromekanik bir etkileşime de girerek (kimi zaman kendinden daha büyük!) ikincil gürültülerin ortaya çıkmasına da sebep olabilir.

Bugün için bahsi geçecek konu, hemen aşağıdaki çizge üzerinde gösterildiği üzere, özel bir veri vasıtasıyla kısaca ele alınacak olan sınır tabaka kaynaklı akış gürültüsünün torpil yüzey niteliğinden nasıl etkilendiği yönünde olacaktır. İlk önce aşağıdaki resim üzerinde gürültü ölçümleri gösterilen altı torpil yüzey hazırlık seviyesini açıklamak gerekir:

Torpil gövdelerinde akış gürültüsü

Resim.1) (Mk-46 temelli) torpil gövde yüzeyi değişkenlerine bağlı olarak meydana gelen sınır tabaka kaynaklı hidrodinamik akış gürültüsü ölçümleri, atıf seviyesi 2,0e-05Pa.

  • [ 6 ] Kafa bölmesi üzerinde boya yok, gövdenin tamamında tesviyesiz.
  • [ 5 ] (Sonar) aynası olduğu gibi (sâdece cıvata kafaları macunlu) kafa eklemi ve boya kutusu kapağı olduğu gibi, gövdenin geri kalanı tesviyeli
  • [ 4 ] Ayna olduğu gibi (cıvata kafaları macunlu) kafa eklemi olduğu gibi, boya kutusu kapağı macunlu, gövdenin geri kalanı tesviyeli
  • [ 3 ] Bütün gövde tesviyeli, bölme eklemleri olduğu gibi
  • [ 2 ] Ayna yüzeyi parlatılmış, gövde tesviyeli, bölme eklemleri olduğu gibi
  • [ 1 ] Ayna yüzeyi parlatılmış, gövdenin tamamı tesviyeli ve bölme eklemleri de macunlu


Yukarıda bahsi geçen veri, ABD'de 1956-67 arasında icra edilen ve öncelikle Mk-46 torpilinin geliştirilmesinde önemli katkılar sağlayan ilk RETORC1 programı çerçevesinde elde edilmiştir. Kafanın ilk santimlerinin hemen gerisinden itibâren vasatta 30mm civarında bir kalınlığa ulaşacağı tahmin edilebilecek türbülanslı sınır tabakanın ölçülerine oranla çok küçük görülebilecek yüzey pürüzlerinin gürültü üzerindeki etkisi dikkât çekici denilebilir.

Başka bir taraftan da ele almak gerekirse; bu tür sınır tabaka kaynaklı bir akış gürültülerinin su içinde ölçülebilmesi de başlı başına zor ve özel ihtiyaçlar gerektiren bir denel çalışma sahasıdır ve mevcut en etkin yöntem de sephiye tahrikli araçlar kullanmayı gerektir.

Sephiye tahrikli araçlar, mekanik olarak sualtına indirilip [Resim.2] serbest bırakıldıktan sonra, sahip oldukları, istenilen uç hıza göre ayarlanmış, artı sephiye ile yeryüzüne dik doğrultuda su yüzeyine doğru harekete geçerler. Araç, sephiyesinin direncine eşitlendiği noktaya kadar hızlandıktan sonra bu uç hız ile yüzeye ulaşır ve örneğin 152m'den bırakıldığında Mk-46 deney modeli sudan çıktıktan sonra ~20m kadar havaya da yükselir.

Aracı tahrik etmek için gürültü yapması kaçınılmaz olan herhangi mekanik bir sistem kullanılmadığı için:

  1. Gövde etrafındaki akışın gürültüsü
  2. Araç dümensuyundaki akışın gürültüsü

çok hassas olarak ölçülebilir. Asıl görev yükü, ilk madde için araç üzerine gömülü ses algılayıcıları, ikinci madde için ise deney bölgesine yerleştirilmiş hâricî ses algılayıcılar üzerindedir fakat bu ikisi aynı zamanda birbirini de tamamlamaktadır.

Böyle bir görevi su tüneli gibi deney ortamlarında, yeterli düzeyde gerçekleştirebilmek, deney şartları ve ihtiyaçları gereği, mümkün değildir! Buradan anlaşılabileceği gibi Katmansis çok gerekli olmakla birlikte, bütün ihtiyaçlarımızı tek başına karşılayamaz. Ayrıca bu tür deney sahaları gürültü hâricindeki bâzı başka açılardan da rakipsiz sayılabilir.

[Resim.1] üzerinde gösterilen gürültü verileri de [Resim.2] üzerinde gösterilen ve 152m'de işletilen, deniz üzerinde kurulan seyyar bir deney tesisi ile elde edilmiştir. RETORC programının sonraki safhalarında, torpil modellerinin 300m'den bırakılabildiği ve sahip olduğu çok sessiz akustik ortam sebebiyle daha hassas ölçümlere de izin veren Pend Orille [1] gölü kullanılmaya başlanmıştır.

Resim.2) Deniz üzerinde kullanılan ve [Resim.1] üzerindeki ölçümlerin yapıldığı sephiye tahrikli arac ile gürültü ölçüm deney düzeneği.

♦ Açıklamalar

1. RETORC: REsearch TORpedo Configuration / Araştırma Torpili Yapılandırması [geri]

♦ Kaynaklar

1. Pend Orielle tersis hakkında - http://uskudar.biz/seyir-defteri/mühendislik/büyük-ölçekli-insansız-sualtı-aracı-cutthroat.html
 
Telif Hakkı © 1997-2021 [uskudar.biz]
- sürüm 6.0.0 - Bütün Hakları Saklıdır.
Kullanım şartları için tıklayın!