Bir savaş gemisinin ikinci nesil hasarsız stabilite kriterleri çerçevesinde dalga üstünde seyir ve boşa çıkma hareketinin incelenmesi
Surf-riding and broaching assessment of a navy vessel within second generation intact stability criteria
Yazar: YAVUZ ALP OĞUZALP
Danışman: DOÇ. DR. BURAK YILDIZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Mevcut hasarsız stabilite kriterlerinin (IS Code 2008) yetersiz kalması üzerine Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), gemilerin dalgadaki dinamik stabilitesi için beş adet zafiyet modundan oluşan İkinci Nesil Hasarsız Stabilite Kriterleri (SGISC)'ni yayımlamıştır. Bu çalışma kapsamında, zafiyet modlarından 'Surf-Riding/Broaching' (SR/B) hareketi, Türkçeleştirilmiş ismiyle 'Dalga Üstünde Seyir/Boşa Çıkma', konsept tasarımı devam eden fırkateyn tipi bir savaş gemisi için, IMO kriterlerinin MATLAB programında oluşturulan kod ile sayısal hesabı incelenmiştir. SR/B hareketi, dalga boyunun gemi boyuna eşit veya büyük geldiği ve gemi hızının dalga hızından düşük olduğu, dalga üstünde seyir halinde iken oluşmaktadır. Gövdeye etki eden kıçtan gelen dalgalar gemiyi hızlandırabilmekte ve onu kendi hızıyla sürükleyerek hareket etmeye zorlayabilmektedir. 'Surf-Riding' esnasında, gemiler yön açısından kararsızdır. Maksimum dümen etkisine rağmen kontrol edilemeyen savrulma nedeniyle 'Broaching' meydana gelebilmekte ve dalga etkisiyle oluşabilecek yalpa hareketi geminin alabora olmasına sebebiyet verebilmektedir. Literatür çalışmalarında da vurgulandığı üzere özellikle küçük boyutlu yüksek hızlı gemiler, balıkçı gemileri ve donanma gemileri bu zafiyet moduna karşı hassastır. MATLAB kodunun validasyonu için ITTC A2 'benchmark' balıkçı gemisi kullanılmıştır. Literatür çalışmalarında bu gemi için verilen sonuçlar ile tutarlı değerler elde edilerek doğrulama yapılmıştır. Seçilen gemi formu için SR/B zafiyet modu değerlendirmeleri Seviye 1 ve Seviye 2 kriterleri açısından, Türk Loydu askeri gemi kurallarında tanımlanan iki farklı yükleme durumunda (limit ve muharebe deplasmanı) incelenmiştir. Sonuç olarak, örnek savaş gemisinin SR/B hareketi, dalga yükseklikleri ve periyot değerleri değiştirilerek maksimum hıza kadar olan Froude (Fn) sayıları için incelenmiş ve herhangi bir zafiyet gözlemlenmemiştir.

Abstract:
After the current intact stability criteria (IS Code 2008) were insufficient, the International Maritime Organization (IMO) published the Second Generation Intact Stability Criteria (SGISC), which consists of five modes of vulnerability for the dynamic stability of ships in the wave. Within the scope of this study, the 'Surf-Riding/Broaching' (SR/B) vulnerability mode is numerically calculated with the code created in the MATLAB program for a frigate-type warship under-design. SR/B movement occurs when cruising on the wave, where the wavelength is equal to or greater than the ship's length and the ship's speed is lower than the wave speed. Waves coming from the stern acting on the hull can accelerate the ship and force it to move by dragging it at its own speed. During 'Surf-Riding', ships are unstable in direction. Despite the maximum rudder effect, 'Broaching' may occur due to uncontrollable yaw and the roll motion that may occur with the wave effect leading the ship to capsize. As emphasized in the literature studies, especially small-sized high-speed vessels, fishing vessels and navy vessels are susceptible to this mode of vulnerability. ITTC A2 benchmark fishing vessel was used for the validation of the MATLAB code. Validation was done by obtaining values consistent with the results given for this ship in the literature studies. For a under-design frigate type warship, SR/B vulnerability mode evaluations were examined in terms of Level 1 and Level 2 criteria for two different loading conditions (%10 and %100 loaded) defined in Türk Loydu naval ship rules. As a result, the SR/B movement of the sample warship was examined for the Froude (Fn) numbers up to the maximum speed by changing the wave heights and period values, and no vulnerability was observed.