Katalog

< '},•• :. İstikbal süpersonik deı Celecekte süpersonik denizaltılar kara ve hava yolculuğunun papucunu dama atacak. Müthiş bir hıza ulaşacak olan denizaltı taşıtları, mesafeleri kısaltırken, kaza olasılıklarmı da büyük ölçüde azaltacak. oncorde'dun rahat koltuklarına gömülmüşsünuz; ikram edilen şampanyayı büyük bir keyifle yudumluyor ve dunyanın en hızlı aracı ile yolculuk ettiginizi düşunerek böburleniyorsunuz. Oysa birkaç kilometre aşagınızda, ince, gri, kalem şeklinde bir denizaltı nisbet yapar gibi sizi geçip gitmekte. Bu taşıt bir hayaı ürünü, ancak bunu uretecek olan feknoloji yeterince gerçek. Halihazırda bir Rus denizalüsının torpidosu bu teknolojiden yararlanarak geliştirildi. Benzer şekilde deniz dibi mayınlanru temizlemekte kullanılan bir silah da bu fîkirden yola çıkarak üretildi. Hidrofoil gibi su yuzeyinde hız yapabilen taşıtlar da bu teknolojinin ürünü. En ilginci, bu teknoloji sayesinde saatte binlerce kilometre hızla giderken, kuru kalabilen sualü taşıtı da gerçek olacak. Söz konusu teknolojinin puf noktası yalnızca küçük mütevazi bir hava kabarcıgı. Bütun üginç fikirler gibi süpersonik denizaltı fikri de ilk kez Soguk Savaş sırasında ortaya atıldı. 196O'lı yıllarda Sovyetler Birligı'nin elinde yavaş ve hantal torpidolar vardı. Sovyet bilim adamlan torpido teknolojisini geliştirmektense, Amerikalılan çok farkh bir teknoloji ile faka bastrma yoluna gittiler. Sıradan bir torpidonun hızını kesen en önemli etken direnç kuvvetidir, Bir nes C ne, ne kadar ince olursa olsun, akışkanın içınde hareket ederken bir direnç ile karşılaşır Direnç kuvvetinin nedenlerinden biri yuzey sürtunmesidir. Bu da hareket halindeki bir govdenin yüzeyine basınç yapan ince sıvı tabakasını yarmaya yarayan kuvvettir. Yuzey surtunrnesı hava da vardır, ancak havadan yaklaşık bin mislı daha yogun olan su bin misli daha buyuk direnç oluşturur. Aynca bu direnci alt etmek için gereken güç, nesnenin hızının kübu ile oranülıdır, Bu nedenle ıtme teknolojisinde küçük bir gelişme, hız konusunda önemsenmeyecek kadar küçuk bir artışa neden olur. 196O'lı yıllann başında Kiev'dekı Hidrodinamik Enstitüzü'nden Mikhail Merkulov, bu sorunun çözümünün kavitasyon (bir akışkanda alçak basınçlı buhar boşluklannın meydana gelip çökmesioyuk açma) adı verilen olguda dügumlendigıni fark etti. Merkulov'un bu iddiası oldukça cesur bir çıkıştı, çünkü deniz mimarlan kavitasyonu, bir avantaj olarak degil, handikap olarak degerlendıriyordu. Bangalore'de Hindistan Bilim Enstitüsü'nden superkavitasyon konusunda uzman Rudra Pratap, bu olguyu şöyle açıklıyor:"Bir nesne akışkanın içinde hızla ilerlerken, govdenin çeşitli noktalannda etkili olan basınç azahr. Gövde ne kadar hızlı giderse, basınç o kadar azahr. Bu basınç, sıvının buhar basıncına eşit oldugu zaman, sıvı hali sürdurülemez. Sıvı molekülleri, kendilerini birarada tutmaya yarayan basıncm ortadan kalkmasıyla buharlaşır ve kaviteler veya kabarcıklan meydana gelir." Pompa, turbin ve pervanelerde kavitasyon başlıca üd soruna yol açar. Kabarcıklar akışkanın şeklini degiştirir, bu da randımanı azaltır. Zaman içinde kabarcıklar yüksek basınç bolgelerine ulaşır ve çöker; sonuçta ortaya şok dalgaları çıkar, Şok dalgalan madeni parçalarda delik açabüecek kadar güçludür. Dev kabarcıklar Süperkavikasyonunu etküeri kavitasyondan farklıdır, Bazı ozel durumlarda tek bir kabarcık hareket halindeki nesneyi tümüyle sarar, içine alır. Nemrton 1687 yılında "Principia Mathematica" isimli kitabında bu olgunun temel ilkelerinden bahsediyor, ancak superkavitasyon sözcüğünü agzma almıyordu. Önce bir nesnenin süperkavitasyona yol açması için oldukça hızlı gitmesi gerekir saatte en az 180 kilometre veya saniyede 50 metre gibi. Pratap'a göre bu hız aradan bir torpidodan hızlıdır. ABD Deniz Kuvvetleri'ne bagh Sualtı Savaş Merkezd'nden (NUWC) superkavitasyon projesi başkanı John Castano, burun şeklinin de dogru olması gerektigine dikkat çekerek, superkavitasyon yaratan govdenin burun şeklinin ince uzun degil, tam tersi yassı olması gerektigıni ileri sürüyor (Bkz şekill). Boylece sıvı, yuksek hızlarda burnun köşelerini öyle bir açıda döner ki, govdenin yüzeyini saramaz. Süperkavite oluşturan bir gövdede surtünme çok düşüktür, çünkü yüzey sürtünmesi neredeyse yok olmuştur. Su tarafindan sanlıp sarmalanacagı yerde, gövde süperkavitenin içinde su buhan ile sarüır. Bunun da yogunlugu ve yapışkanlıgı çok düşüktür. Bu durumda süperkavite oluşturan 'ışıtlarda aracm yalnızca burun kısmı ıiemli miktarda dırence neden olur, çünkü govdenin yalnızca bu bölümü su ile yakm temas halındedir. Pratap burada bir alışverişin varoldugunu soylüyor. Burun kütleştikçe direnç artar. Boylece en iyi burun tasanmı hafifçe yuvarlatılmış burunlardır. Süperkavite durumuna girince direnç bütünuyle azahr. Pratap'a gore direnç, hızla birlikte lıneer olarak artar. "Bana niçin diye sorarsanız, size tatmin edici bir yanıt veremem. Bu öyle karmaşık bir konu kı, akışkanlar mekanigi konusunda uzman olanlann bile bunu anlayacagm dan kuşku duyuyorum" diye konuşan Pratap, "Niye oldugu bir tarafa, etkilerini inkar etmek imkansız. Direnç yok edilince yuksek hıza ulaşmak arük hayal degil" diye konuşuyor. Santa Barbara Kalıfornıya Universitesi Okyanus Mühendisligi Laboratuvarı başkanı Manhall Tulin deniz taşıtlannı superkavitasyon yoluyla yaglayarak, kolay yol alır hale geurmenin mumkün olacagını öne süruyor. Tulin bu fikirden yola çıkarak, hidofoil'lerin hızının ikı kaüna çıkartılabilecegini iddia ediyor. Mekrulov, Tulin'in çalışmalarını görünce süperkavitasyondan yararlanarak super hızlı torpido yapımının mumkün olabilecegini keşfetti. Ancak bir sorun vardı. Govdenin suyla temas eden tek yeri burun oldugu için konvansiyonel pervanelerin çalışm. mumkün degildi. Bu durumda yepyeni 1 sualtı pervanesinin tasanmı aciliyet kaz£ dı. Çözüm, govdenin arka tarafina bir rol motoru takmaktı, Roketler boşlukta çakşt için suyun bulunmaması sorun yaratmıyc du. Aynca roketlerin itici gücü de yaba atılmayacak bir avantajdı. Bu fikirler kâgıt uzerinde basit g görünüyorsa da bunlan işlerligı olan l torpido uzerinde yaşama geçirmek oldu ça zor. Özellikle, denge konusunda pro lemler yaşanırken, aşın basınç altında ec lip bükülmeyecek bir burun malzeme bulmak o kadar kolay degil. Aynca erişil bilir bir hızda ortaya çıkan kavite, torpid nun bütününü sanp sarmalayacak boyui degil. Bu şartlar altında üretilen Rus torr dosu yapay bir kavite yaratacak şekilde t sarlandı. Castano yapay kavitenin gerekli gini şöyle açıklıyor: "Nesnenin hızı, yete uzunlukta bir buhar kavitesi yaratacak b yüklukte degilse, kaviteyi yapay bir hav landırma ile uzatmak mumkün." Staffordshire, Keele Unıversitesi'nc savunma uzmanı Mark Galeotl 1980'lerde bu torpidonun prototipinin t; sarlandıgını, ancak daha yapacak çok şt ird saatte İĞÖ k Superkavitasyon yaratan araç Hızt saatte 180km nln üzerlnc çıkıyor • Süperkavite 692/12