Müh. Kd. Albay (E) Gemi İnşa Yük. Müh. Kerem Orçun Yüksekdağ bir muharip geminin planlama, tasarım ve inşa süreçlerini MarineDeal News okurları için kaleme aldı
Efendim, 32 yıl üniformasını şerefle taşıdığım Deniz Kuvvetlerimizin takdirleriyle, tasarım, inşa ve proje yönetim aşamalarının neredeyse tamamında görevlendirildiğim Millî Gemi-MİLGEM projesi sayesinde edindiğim harp gemisi tasarım, inşa ve proje yönetim süreçlerine ilişkin bilgiler bende kalmasın, en azından genç mühendis/mühendis adaylarına bir faydam olsun diye uzun zamandır kaleme almak istediğim bu makalenin başlığı aslında “Muharip Bir Harp Gemisinin Planlama, Tasarım, İnşa Ve Proje Yönetim Süreçleri” idi. Ancak tüm konuyu bu başlık altında toplarsam değerli editörüm Yeliz Hanım’ın tansiyonunu yükseltirim diye düşünerek konuyu sadece “Tasarım” süreçlerinin kısa bir özeti ile kısıtladım.
Gelelim Konumuza
Genel anlamda “askerî gemi” olarak sıfatlandırılan harp gemilerini, bir deniz kuvvetlerinin denizde ana vurucu unsurunu oluşturan “Muharip Gemiler” ve bu gemiler ile bu gemilerin oluşturduğu filotilla/filolara gerek lojistik ve gerekse muharebe desteği sağlayan “Yardımcı Gemiler” şeklinde iki ana sınıfa ayırabiliriz. Yazımızın esasını oluşturan “Muharip Gemileri” ise Suüstü ve Sualtı Muharip Gemileri şeklinde ayrıma tutmak doğru olacaktır.
Muharip suüstü gemileri, boyut, tonaj ve kabiliyetlerine göre; kruvazör, muhrip, fırkateyn, korvet, hücumbot, karakol gemisi, mayın gemileri v.b. tiplere ayrılırken, muharip sualtı gemileri için ise örnek, denizaltılardır.
Peki, bir muharip geminin tasarım süreci nasıl başlar, sürer ve sonlanır?
Bu kapsamda ilk aşama şüphesiz ki; küresel ve çevresel tehditlerin analiz edilmesi sonucu millî savunma stratejileri ile bu stratejiler doğrultusunda ülke silahlı kuvvetlerinin denizde savunma ve muharebesini gerçekleştirecek deniz kuvvetlerinin harp araç-gereç ihtiyaçlarının belirlenmesidir.
Bu ihtiyaçlar çerçevesinde belirlenen ana karakteristik özelliklerine (geminin tipi, öngörülen birincil ve ikincil görevleri, hızı, muharebe ve savunma isterleri vb.) karar verilmesi ve tedarik bütçesi öngörülerinin de oluşturulması ile konu artık teknik boyuta taşınır ve gemiye ait tekne, makine, elektrik, silah ve savaş sistemlerinin tanımlandığı detaylı teknik gereklilikler dokümanı hazırlanır ve gemi tasarım fazı başlar.
Konsept tasarım: İlk aşama “Konsept Tasarım” aşamasıdır ki bu aşamada eldeki veriler ve teknik gereklilikler çerçevesinde tasarlanacak gemiye ait fizibilite çalışmaları yapılarak ana konsept belirlenir.
Bu aşamanın en önemli çalışmalarından biri regresyon analizleridir. Yapılan bu analizler sonucunda talep edilen tipteki platformun ana boyutları ile deplasman tonajı yaklaşık olarak tahmin edilir, harp platformu olması nedeniyle burada silah ve sensör isterleri de göz önünde bulundurularak üst yapı tasarımı (top-side tasarım) kavramsal ve taslak olarak gerçekleştirilmiş olur.
Konsept tasarım aşamasının sonucunda kısaca, platforma ait yaklaşık ana boyut ve deplasman değerleri, yaklaşık güç (ana tahrik sistemi) ihtiyacı ile taslak üst görünüm (silüet) elde edilmiş olur.
Konsept tasarım girdileri: Gemi tipi, hızı, teknik isterleri, geminin ana ve ikincil görev tanımları.
Konsept tasarım çıktıları: Yaklaşık ana boyutlar, deplasman tonajı, yaklaşık kurulu güç (ana tahrik sistemi) ihtiyacı, top-side tasarım.
Ön tasarım: Sıradaki aşama; tasarımın, deyim yerindeyse, ilmek ilmek örüldüğü “Ön Tasarım” aşamasıdır. Bu aşamada artık mühendislik hesapları anlamında hızla ilerlenmeye başlanır, burada en önemli süreç; tipi, ana boyut ve deplasman değer tahminleri tamamlanan gemi teknesinin form katsayılarının ve dolayısıyla sualtı formunun belirlenmesi, bir diğer deyişle, tekne sualtı form optimizasyonunun yapılmasıdır.
İlk etapta belirlenen sualtı formunun defalarca iterasyonu ve “direnç”, “güç”, “ağırlık” vb. hesap/analizler sonucunda form belirli bir değere getirilmiş olmakla birlikte çağımızda her ne kadar gemi tasarım yazılımları oldukça ileri seviyede doğru sonuçlar veriyor olsa da formu nihayetlendirmede vazgeçilemeyecek faaliyet “Tekne Model Deneyi”nin (literatürde; “çekme tankı testleri (towing tank tests) olarak da isimlendirilmektedir) gerçekleştirilmesidir.
Bu deneyde, deney havuzunun boyut ve kabiliyetleri çerçevesinde gemi teknesinin belli bir ölçekte modeli üretilir ve bu model, havuzda muhtelif hızlarda ve simüle edilen muhtelif deniz durumlarında çekilerek elde edilen değerlerin analiz edilmesiyle sonuca ulaşılır.
Ön tasarım girdileri: Teknik gereklilikler, gemi tipi, hızı, yaklaşık ana boyutlar, deplasman tonajı.
Ön tasarım çıktıları: Gemi form katsayıları, tekne sualtı formu, tekne endaze planı ve ofset tablosu, ana boyutlar ve deplasman, 3 boyutlu bilgisayar destekli tasarım (CAD) modeli, belirlenen boyut ve deplasmandaki gemiyi istenilen hıza ulaştıracak kurulu güç değeri (ana makine(ler) ve bileşenleri), ön ağırlık, ön stabilite, ön denizcilik, ön manevra, ön boyuna mukavemet vb. hesap/analizleri, taslak Genel Yerleşim Planı, taslak Makine Daireleri yerleşim planı, taslak Elektrik Güç Analizleri (yardımcı makine güç ihtiyacının belirlenmesi).
Kontrat tasarım: Ön tasarım sonrası sırada “Kontrat tasarım” vardır. Bu aşama, adından da anlaşılacağı üzere, gemi tedarik sözleşmesinin imzalanmasına yönelik olarak, önceki aşamalardan gelen eldeki tüm veriler ışığında gemiye ait her türlü sistem/cihaz/ekipman ve malzemenin detaylı olarak belirlendiği ve kâğıda döküldüğü aşamadır.
Burada artık, gemi inşa konseptinin belirlenmesinden (bloklar halinde jig üzeri inşa, blokların donatılarak veya donatılmadan birleştirilmesi, kuru havuzda inşa, kızakta inşa vb. kararların verilmesi) ana inşa malzemelerine, hangi güçte ana makine/yardımcı makinelere ihtiyaç duyduğumuzdan, donatım ve gemicilik ekipmanlarına, silah/sensörlerden, personel yaşam mahalli ihtiyaçlarına kadar gemiyle ilgili her detaya karar verilmelidir. Sistem/cihaz/ekipman ve malzemelere ait marka/model bilgileri belirlenememiş olsa da tüm bunlara ait genel teknik karakteristikler ile ihtiyaç miktarları bu aşamada belirlenmiş olmalıdır.
Kontrat tasarım girdileri: Teknik gereklilikler, önceki aşamaların çıktıları.
Kontrat tasarım çıktıları: Gemi inşa şartnamesi (Ana sözleşme teknik eki), Genel yerleşim planı ilk versiyonu.
Detay tasarım: Ve artık zorlu süreçler bitti, sözleşme imzalanarak yürürlüğe girdi derken daha zorlu ve yoğun bir süreç ile karşı karşıyayız. Buyurun girelim detaya, girelim ama ufak detaylarda da boğulmayalım…
Efendim şaka bir yana; daha fazla işgücüne ve zamana, daha güçlü yazılım ve donanıma, daha fazla da paraya ihtiyaç duyulacak, ama tamamlanmasıyla birlikte ilk sac kesiminin yapılarak inşanın başlayacağı, yani bilgisayar ortamında tasarlanan geminin artık somut olarak inşa edilmeye başlanacağı bir aşamadayız.
Aslında teorik olarak her ne kadar detay tasarım bittikten sonra inşa başlayacak olsa da pratikte öyle uygulanamıyor, detay tasarım belirli bir olgunluğa getirildiğinde ilk sac kesimi ile birlikte inşa fazı da başlıyor. İnşa sahasından gelen geri bildirimler göz önüne alındığında ise gerçekte inşa ve donatım bitip de gemi teslim edilene kadar devam eden bir süreç oluyor detay tasarım.
Bu aşamada, adı üzerinde, eldeki şartname ve diğer teknik veriler çerçevesinde gemiye ait tüm detaylar (tabiri caizse gemi üzerinde iğneden ipliğe kadar ne varsa, marka-model, boyut, teknik özellikler vb.) belirlenerek 3 boyutlu CAD modeli üzerinde işleniyor, işçilik, montaj, yerleşim, izometri vb.resimleri hazırlanıyor, tedarikleri gerçekleştiriliyor, ambarlama ve stok kontrolleri yapılıyor ve gemi inşa planına göre günü gelenler gemide yerlerini alıyorlar.
Detay tasarım girdileri: Gemi inşa şartnamesi, sistem/cihaz/ekipman teknik özellikleri.
Detay tasarım çıktıları: Her türlü işçilik, montaj, izometri, yerleşim, silah/savaş sistemleri entegrasyon resmi. Sistem/cihaz/ekipman ve malzeme listeleri. Nihai ağırlık, stabilite, denizcilik, mukavemet vb. hesap/analizleri. Entegre Lojistik Destek dokümantasyonu…vb.
Yazımın girişinde de belirttiğim üzere burada harp gemisi tasarımına ilişkin aşamaları mümkün olduğunca özetleyerek sizlere sunmaya çalıştım.
Planlama, inşa/donatım ve proje yönetim süreçlerinden bahsedeceğim yeni makalelerde görüşmek üzere 2023 yılının sizlere, ülkemize ve tüm insanlığa sağlık, huzur, mutluluk ve şans getirmesini temenni ediyorum…
Kalın sağlıcakla…
Bu haberin/makalenin tamamı ya da bir kısmı kaynak gösterilmeden yayımlanamaz. Kaynak gösterilse dahi aktif link verilerek kullanılabilir. Kaynak göstermeden ve aktif link vermeden yayımlayanlar hakkında yasal işlem başlatılır.