Başlıktan da anlaşılacağı üzere bu yazımızda, belki yüzlerce makale, tez ve yazıya konu olmuş, savunma sanayi ile ilgilenenler arasında çoğu kez merak uyandıran bir karşılaştırmaya yer verecek, konuyu dilimiz döndüğünce, muhtelif kaynaklardan da faydalanarak, birkaç örnekle aktarmaya çalışacağız
Tabii kompozit malzemeden inşa edilmiş bir harp gemisi ile çelik veya alüminyumdan inşa edilmiş bir harp gemisinin karşılaştırmasını yapmaya başlamadan önce kompozit malzeme tanımını, kullanım alanlarını ve avantajlarını ortaya koymakta fayda var.
Kompozit malzeme (aynı zamanda bileşim malzemesi olarak da adlandırılır), en basit şekliyle “önemli .l.üde farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip iki veya daha fazla bileşen malzemeden yapılan ve birleştirildiğinde öncekinden farklı özelliklere sahip olacak şekilde üretilmiş bir malzemedir.”[1] şeklinde tanımlanabilir.
Her kompozitte genellikle iki tip madde bulunur; matris ve takviye malzemesi. Bu malzemeler birbirlerinden farklı fiziksel özelliklere sahiplerdir ve bir araya getirilmeleri ile oluşan kompozit malzeme her ikisinden farklı özelliklere kavuşur. Genel olarak takviye malzemesi (reinforcement) taşıyıcı görev üstlenir ve etrafında bulunan matris faz ise onu bir arada tutmaya ve desteklemeye yarar. [1]
Bedok Sınıfı Mayın Gemisi-Singapur [3]
Kompozit malzemeler; özellikle hafif ve yüksek mukavemetli olmaları, tasarım esnekliği, korozyon dayanımları, boyutsal stabiliteleri, yüksek dielektrik direnimleri, düşük araç/gereç maliyetleri gibi sebeplerle başta havacılık ve uzay olmak üzere; savunma, ev aletleri, iş ekipmanları, yapı sektörü, tüketim malları, spor/eğlence sektörü, korozyon dayanımlı ürünler, elektrik/elektronik, denizcilik, otomotiv, askerî uygulamalar ve tarım/gıda sekt.ründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Kompozitler ayrıca; sınırsız kalıplama boyutları, çok sayıda üretim tekniği, diğer malzemelerle uyuşma özelliği, kendinden renklendirilme olanağı, isteğe bağlı olarak, ışık geçirgen özellikte üretilebilme olanağı gibi avantajlara da sahiptir. [2]
Muhtelif yerli ve yabancı literatürde kompozit malzemelere; CTP (Cam Elyaf Takviyeli Plastik), GRP (Glass Fiber Reinforced Plastic), FRP (Fiber Glass Reinforced Plastic), PRFV (Plastique Renforce de Fibres de Verre), GFK (Glasfaser Kunstsoffe) gibi kısaltmalarla rastlamak mümkündür.
Bu kısa tanıtım sonrası konumuz olan “harp gemilerinin inşasında kompozit malzeme kullanımı ile metal malzeme kullanımının karşılaştırmasına” dönecek olursak; Son yıllarda harp gemilerinde kompozit kullanımının artışı; kompozitlerin metallere nazaran belirgin şekilde daha mukavim, daha hafif, daha yüksek korozyon direncine sahip olmaları ile daha güvenli ve kolay idame edilebilmelidir diyebiliriz.
Matris ve Takviye Malzemeden oluşan Kompozit Malzeme [1]
Bir önceki yazımızda harp gemisi tasarım ve inşasında maliyet etkinlikten bahsederken en önemli hususlardan birinin gemilerin ömür devri maliyetleri olduğunu belirtmiştik. İşte kompozitlerin öne çıkan en önemli özelliklerinden birinin de metal malzemelere nazaran bakım ihtiyaçlarının düşük ve ucuz, idame edilebilirliklerinin yüksek, dolayısıyla ömür devri maliyetlerinin metallere nazaran oldukça düşük olmasıdır desek yanılmış olmayız.
Metal gemilere alüminyum örneğiyle bakacak olursak; bir zamanlar havacılık ve denizcilik endüstrisinin müthiş malzemesi denilen alüminyumun, yüksek yanma riski nedeniyle özellikle Falkland Savaşı sonrası harp gemilerinde kullanımının azaldığını görüyoruz.
HMS Landsort-İsveç [3]
Şimdi, harp gemisi özelinde iki inşa malzemesi arasındaki farkların daha iyi anlaşılabilmesi maksadıyla, belli başlıklar altında ve özetle kompozit malzeme kullanımının metal malzeme kullanımına karşı avantajlı noktalarına değinmek istiyorum;
Düşük ağırlık: Kompozit bir gemi, metal gemiye nazaran daha mukavim ve daha hafiftir. Bu hafiflik sayesinde gemiyi aynı sürate ulaştırmak için ihtiyaç duyulacak toplam kurulu ana tahrik sistemi gücü daha düşük olacak, dolayısıyla; bir gemi inşa projesinde en büyük maliyet kalemlerinin başında ana tahrik sistemi geldiğinden, geminin ilk tedarik maliyeti önemli oranda düşecektir.
Performansın idamesi: Burada konunun daha kolay anlaşılabilmesi için yüksek süratli botlardan örnek vermek istiyorum; sürat yükseldikçe tekne altında oluşacak suya çarpma basıncının (slamming pressure) metal gemilerin karina ve omurgasında plastik deformasyona sebebiyet verdiğini biliyoruz. Kısa zamanda oluşması beklenen bu plastik deformasyon tekne sualtı formunu değiştirerek performans kaybına neden olmakta, tekne kullanım ömrü büyük ölçüde düşmektedir. Kompozit tekneler ise yüksek mukavemet ve esneklik özellikleri nedeniyle bu sorunla karşılaşmamaktadırlar. Dolayısıyla kompozit teknelerin yüksek hızlı tekne inşalarında kolaylıkla kullanılabileceği ve hatta kullanılması gerektiğini rahatlıkla söyleyebiliyoruz.
MRTP12 Süratli Devriye Botu-Dz.K.K. [4]
Yüksek taşıma kapasitesi: Silah, sensör, gemide görevlendirilecek personel sayısı ve yakıt kapasitesi gibi değerler harp gemileri için hayati önemdedir. Kompozit yapılı gemilerin tekne ağırlıkları yüksek olmayacağından bu kapasiteleri metal gemilere nazaran daha yüksek olabilmektedir. Gemi üzerine daha fazla silah ve cephane yükü konulabilmesi, fazla yakıt kapasitesi ile seyir menzilinin artırılması gibi hususların ne kadar önemli olduğuna bir kez daha dikkat çekmek isterim.
Yakıt tasarrufu: Düşük ağırlıktaki bir gemiye ait tahrik sisteminin, gemiyi istenilen sürate ulaştırması için harcayacağı yakıt, daha ağır bir gemiye kıyasla daha düşük seviyelerde kalacaktır ki bu da geminin artan menzili yanında azalan ömür devri maliyeti olarak karşımıza çıkmaktadır.
Korozyon dayanımı: Kompozit malzemeler korozyona uğramazlar. Metal yapıların korozyondan korunumu için ise dikkatle uygulanması gereken pahalı bakımlara ihtiyaç vardır. İlerleyen kompozit teknolojisi ile gemi tekne ve üst yapısı için en az 30 yıl bakım gerektirmeyen üretim mümkün olmaktadır. Metal gemilerde bunun karşılanabilmesi için ise klas kuruluşlarının uyguladığı, sağlanmasını talep ettiği ve tasarımcı/inşacı
tarafından uyulması gereken çok sıkı kurallar mevcuttur. Bu da inşa da muhtelif kısıtlara ve artan ilk tedarik maliyetlerine sebebiyet vermektedir.
Bakım tasarrufu: Bakım tasarrufu Kompozit gemilerin ömür devri maliyetleri açısından oldukça önemlidir. Metal yapılara nazaran daha uzun periyodlarda ve çok daha kolay uygulanabilir bakımlarla kompozit gemilerin ömür devri maliyetleri oldukça düşük seviyelerde kalmaktadır. Diğer yandan da bakım için harcanacak süre ne kadar az olursa geminin görevden ve harekâttan sakıt kalma süresi de o kadar az olacaktır ki kullanıcı için bu çok değerlidir.
Düşük gemi izleri: Bir harp gemisi için yine çok önemli ve harp sahasında vazgeçilmez özelliklerin başında gelen “düşük gemi izleri”dir. Yani bir geminin düşman tarafından tespit edilebilirliği ne kadar düşük olursa savaş zamanı idame ve hücum kabiliyeti o kadar yüksek olacaktır.
Akustik iz, manyetik iz, termal iz, radar kesit alanı; bu izlere en önemli örneklerdir. Aslında Türkiyemize “iz” olarak çevrilen bu terimin İngilizce orijinali “signature” kelimesidir. Yani bu özellikler bir geminin imzasıdır, kimlik kartıdır. Kompozit malzemeden inşa edilen gemilerde bu izlerin metallere nazaran oldukça düşük seviyelerde kaldığı, yani kompozit bir geminin daha görünmez ve düşük tespit edilebilirliğe sahip olduğunu kolaylıkla söyleyebiliriz ki bunlar geçmiş ve mevcut projelerde yapılan ölçümlerle ispatlanmıştır.
MRTP33 Sahil Güvenlik K.lığı [5]
Peki tüm bu avantajlarına rağmen özellikle askerî bahriyelerde kompozit gemilerin metal gemilere kıyasla neden daha az tercih edildiği sorusu mutlaka siz değerli okurların aklına gelecektir. Esasen biraz daha teknik konulara girerek kompozit inşa yöntemleri ile üretim kısıtlarını anlatacağımız ve bu haklı soruya yanıt arayacağımız yazımızı bir sonraki sayıya bırakmakla birlikte, kompozit malzemeden inşa edilmiş gemilerin bizim bahriyemiz dâhil dünya bahriyelerinde birçok örneğine rastladığımızı belirterek aşağıdaki örnekler ile bu yazımı sonlandırmak istiyorum.
İsveç’e ait 73 m boyundaki 640 ton deplasmanlı Visby Sınıfı korvetler, yine İsveç ve Singapur Bahriyeleri için İsveçli Kockums firması tarafından 1983-1996 yılları arasında inşa edilen Mayın Karşı Tedbir gemileri (47,5 m boy, 360 ton tam yük deplasman; Landsort Sınıfı-İsveç, Bedok Sınıfı- Singapur)3 uzun yıllardır görevdeler.
Bizim bahriyemizde ve Sahil Güvenlik Komutanlığımızda da muhtelif boyutlarda (15 m-33 m arası), yüksek süratli (54 knots’a kadar) ve yerli-millî tasarıma sahip kompozit botlar uzun yıllardır mevcut ve başarıyla kullanılıyor.
Kalın sağlıcakla…
Kaynakça
[1] https://tr.wikipedia.org/wiki/Kompozit_malzemeler.
[2[ Cam Elyaf Sanayii A.Ş. “CTP Teknolojisi” yayımı.
[3[ https://en.wikipedia.org/wiki/Landsort-class_mine_countermeasures_vessel.
[4[ https://www.yonca-onuk.com/mrtp12.html
[5] https://www.yonca-onuk.com/mrtp33.html
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.
