Su Altı Araçlarının Manevra Karakteristiklerinin Değerlendirilmesi-II: Akışkan Sınırlarının Etkileri
Authors: KIRIKBAŞ Oğuzhan , KINACI Ömer Kemal , BAL Şakir 
Published: December 2021

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