1. GİRİŞ
1.1 ENERJİ alanının Deniz Kuvvetleri özelindeki önemi ve bunun nasıl değerlendirilmesi gerektiği hakkındaki görüşlerimi önceki bir yazımda belirtmiştim.
Yakın zamanda gözlemlediğimiz gibi enerji kaynakları kısıtlamaları, küresel olarak yenilenebilir enerjileri ön plana çıkarmıştır. Bunların elektrik enerjisine dönüşümü ile birçok yerde örneğin elektrikli arabalar, robotlar, otonom araçların enerji gereksinimleri karşılanır hale gelmiştir. Gelişmeden sivil sektörün yanısıra askeri sektörlerinde etkilendiğini görmekteyiz.
1.2 Elektrikli arabalara benzer şekilde, savaş gemilerinde elektrik gücü ve desteği gemi performansını direk belirler hale gelmiştir.
1.3 Ayrıca sürekli gelişim içinde olan Modern silahlar ve sensörler teknolojisi, konvansiyonel silahlara göre çok daha fazla enerjiye gereksinim gösterir hale gelmektedir.
Geleceğin modern Savaş gemilerinin 100.000HP civarında toplam güç talebi olacağı tahmin edilmektedir.
1.4 Savaş gemileri üzerindeki mevcut enerji kaynakları artık bu kadar yüksek enerji yaratacak kapasitede değildir.
Yeni silah ve sensörleri destekleyecek boyutlardaki enerji kaynağı ise bunların anlık kullanımları dışında fazladan kapasite oluşturacaktır. Bu kapasiteyi değerlendirebilme düşüncesi, savaş gemisinin tüm enerji gereksinimini tek ve ortak bir kaynaktan karşılayabilme kavramı ve tasarımına dönüşmüştür.
1.5 İşte bu olanak modern Savaş gemilerinde Tümüyle Elektrik Tahriki (ALL ELECTRIC SHIP- AES) ya da Entegre Elektrik Güç Sistemi (INTEGRATED ELECTIC POWER SYSTEM- IEPS) konseptini yaratmıştır. Böylece konvansiyonel tahrik sistemleri dünya bahriyelerinde yakın zamanda yerini giderek bu mimarideki sistemlere bırakmaktadır.
2. KISA TARİHÇE
2.1 Gemilerde elektrikle tahriki kullanma kavramı yeni olmayıp yaklaşık 100 yıl önce ortaya çıkmıştır.
19.yüzyılın sonlarında Rusya ve Almanya’da batarya tahrikli ilk uygulamalar deneysel olarak başlatılmıştır.
2.2 1908 yılında Kanadalı mucit REGINALD FESSENDEN donanma için turbo elektrik bir sistem önerdi ancak bu beğenilmedi. Kendisi Amerikan bahriyesinden ayrılmış bir mühendis olan WILLIAM ROY EMMET bu projeyi çalışmakta olduğu General Electric firmasına getirdi. Projenin Battle Ship’lerde kullanılabileceğini ileri sürdü. Bahriye ise 1910 yılında, sistemin öncelikle kömür taşıyıcı bir gemide uygulanması şartıyla teklifi kabul etti. 20000 tonluk USS Jüpiter gemisine uygulanan sistem, mevcut mekanik sistemlere göre %18 lik bir ekonomik kazanç sağladı.
2.3 Ancak maliyetleri arttıracağı nedeniyle savaş gemileri inşaatçısı tersanelerin büyük direnciyle karşılaşıldı. Zamanla ve uzun çekişmeler sonrası ABDbahriyesi 5 adet Battleship ve Battleshipolarak inşaatı başlayıp sonradan uçak gemisine dönüştürülen
LEXINGTON ve SARATOGA gemilerine elektrikli sistem monte edildi.
Fakat bu uygulamalarda beklenen ekonomik verim sağlanamadı.
2.4 Birinci Dünya Savaşı’nda sistem benimsenmekle beraber elektrik motorlarının ve bağlı aksamın oluşturduğu ağırlık sorunu nedeniyle terk edildi O zaman yapılan uluslararası anlaşmayla Savaş gemilerinin tonajlarında sınırlamalar getirilmiştir.
2.5 İkinci Dünya Savaşı’nda ABD sanayisinin mekanik dişli işleme kapasitesi sınırlamaları nedeniyle DE51 sınıfı destroyerler ile iki denizaltı da elektrikli sistem tercih edildi. II Dünya Savaşı ve sonrasında dizel elektrikli (bataryalı) güç sistemleri denizaltılar için standart hale geldi.
2.6 Savaş sonrası sivil sektörün Transatlantik yolcu gemi seferlerinde yaşanan yoğun rekabet sonucu daha verimli olduğu benimsenen Turbo Elektrik sistemler 1936 yılında NORMANDY, 1960 yılında CANBERRA kurvaziyerlerinde bu sistemler monte edildi.
2.7 1980’den sonra elektrik motorları, AC/DC rektifayerler, konverterler ve güç elektroniğindeki (power electronics) teknolojilerindeki gelişmelerle IPS daha verimli ve kullanıma uygun bir hal almaya başladı.
2.8 1985 de İngiliz bahriyesi TYPE 23 firkateynlerin de Örneğin HMS Norfolk, gürültüyü azaltma amacıyla kısmi (dizel elektrik ve gaz türbini kombinasyonlu) elektrik tahrik kullandı.
Fransız bahriyesi ise nükleer atak denizaltılarında dişli sistemlerinin büyük yer kaplamasına alternatif olarak elektrikli sistemi kullanmayı benimsedi.
2.9 2002 yılından sonra denizaltı ve su üstü Savaş gemilerinde 6-7 MW düzeyinde sistemleri monte edilmeye başlanmıştır.
Yukarıda verilen açıklamalardan anlaşıldığı üzere elektrikli tahrik sistemi bu noktaya kadar Savaş gemilerinde ekonomik verim , gürültü ,Ağırlık, montaj kolaylığı gibi faktörlerle ön plana çıkmıştı. Ancak modern silahlar sensörlerin geliştirilmesiyle ve güçlerinin artmasıyla bunları besleyebilecek büyüklükte enerji kaynağına da gereksinim oluştu.
Gelecek bölümde sistemin dayandığı teknolojik gelişimler ve klasik sistemlere göre avantajlarını ele alacağım.
KAYNAKÇA :
- NEXT GENERATION INTEGRATED POWER SYSTEMS FOR THE FUTURE FLEET Norbert H. Doerry[1]
- ALL ELECTRIC SHIP – THE SUPER PLATFORM FOR TOMORROW’S NAVAL WARFARE Basam Venkat
- HISTORICAL OVERVIEW OF ELECTRIC PROPULSION ETO (Electro Technical Officer)
- TRENDS IN SHIP ELECTRIC PROPULSION Timothy J. McCoy, Member, IEEE
