Fırkateyn tipi tekne serisi geliştirilmesi ve hidrodinamik form optimizasyonu

Geleneksel gemi dizaynı süreci çoğunlukla tekne formunun geometrik olarak modellenmesinin kontrolündedir. Bu işlemin ardından modelin performansı çeşitli yönlerden analiz edilir. Elde edilen sonuç tatmin edici düzeyde değilse bu adımlar iteratif olarak istenen performans elde edilinceye kadar tekrar edilir. Bu yöntemlerle ortaya çıkarılmış olan formlar, optimum olmaktan çok genellikle değişik performans kriterlerini kısmen sağlayan uzlaşılmış bir çözümü yansıtmaktadır.Bu tezin amacı Simülasyon Yönetimli Tasarım yaklaşımını baz alarak yeni nesil form tasarımı, analiz ve optimizasyon yaklaşımlarını bir arada kullanarak otomatik bir tekne formu optimizasyon metodolojisi geliştirmektir. Bu amaç doğrultusunda bir parametrik modelleme yazılımı kullanılmış ve çeşitli ara işlemler ile optimizasyon sürecinin tüm adımları tek bir çatı altında toplanarak tüm sürecin otomatik olarak işlemesi sağlanmıştır. Söz konusu metodoloji kullanılarak fırkateyn tipi su üstü savaş gemilerine yönelik bir form serisi üretilmiştir. Öncelikle belirlenen tipteki tekneler ile aynı sınıftaki tekneler detaylı olarak incelenmiş ve sistematik bir ön dizayn süreci sonucunda üretilmesi düşünülen serininin tasarım aralıkları belirlenmiştir. Sonrasında seriyi oluşturmak için temel teşkil etmesi bakımından ana tekne formu parametrik olarak modellenmiştir. Parametrik formun oluşturulması esnasında kullanılan parametreler değişken ve sabit olarak tanımlanarak değişken parametreler belli bir düzende değiştirilmiş ve 450 adet formdan oluşan bir seri oluşturulmuştur. Seriyi oluşturan her bir tekne formunun eşzamanlı olarak yedi farklı hızda direnç analizleri, servis hızı ve maksimum hız olmak kaydıyla iki farklı hızda da denizcilik analizleri gerçekleştirilmiştir. Direnç ve denizcilik analizleri hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) tabanlı yazılımlar ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafikler ile temsil edilerek serinin direnç ve denizcilik özellikleri hakkında bilgi verilmiştir.Bir sonraki aşamada ise oluşturulan tekne serisinden örnek olarak iki adet tekne formu seçilmiş ve çok amaçlı bir optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon işleminin ardından başlangıç form ile optimum formun karşılaştırılması yapılarak uygulanan çeşitli lokal değişiklikler sonucunda formların direnç ve denizcilik değerlerinde bir miktar daha iyileştirme yapılabileceği gösterilmiştir.Sunulan bu tez çalışmasının sonucunda otomatik bir tekne formu modelleme, analiz ve optimizasyon metodolojisi üretilmiş ve fırkateyn tipi savaş gemileri için yeni bir sistematik form serisi geliştirilmiştir. Geliştirilen form serisi sözkonusu tipteki teknelerin dizaynı sürecinde tasarımcıya hidrodinamik performans açısından bilgi vererek ön dizayn sürecini kısaltacaktır. Geniş bir tasarım aralığını kapsayan bu seri ile farklı dizayn isteklerinin karşılanabileceği tekne formlarına ulaşmak mümkün olacaktır. Ayrıca seçilen tekne formunun lokal değişiklikler sonucunda daha optimum bir hale getirilmesi de sağlanabilecektir.