Modern Denizcilikte Kullanılan Tahrik Sistemleri

Gemi Tahrik Sistemleri

Günümüz gemilerinde tahrik sistemi belirlenirken bazı temel parametreler göz önünde bulundurulur:

Görev profili
Hız isteri
Güç profili
Emisyonlar
Ses / Akustik
Isıl iz
Ticari gereksinimler
Hangi ülkenin kullanacağı
Teknik gereksinimler

bu kriterler göz önünde bulundurularak gemilerin ihtiyaçlarına göre tahrik sistemleri geliştirilir veya seçilir.

Yukarıdaki tabloda gemilerin hızlarına göre tahrik sistemlerinin kıyaslamasını görebilirsiniz. (1 knot = 1.852 km/h) Bu tahrik sistemlerinin belli başlılarını örnekleri ile birlikte inceleyelim.

Sistemleri incelerken aklınızda bulunsun:

Dizel motor, türbinli motordan çok daha düşük yakıt tüketimine sahiptir.
Uzun seyir mesafesine sahip gemilerin yakıt depoları dizel motorlarda çok daha küçüktür
Türbinli motorlar çok daha düşük hacim ve ağırlıktan, daha yüksek güç çıkartırlar
Türbinli motorlar çok daha yüksek devirlerde çalışırlar
Türbinli motorların hızlanmaları çok daha iyidir.

CODAD ( Combined Diesel and Diesel): Birden fazla dizel motorun bir dişli yardımıyla birbirine bağlanması sonucunda oluşturulan sistemdir. Geminin sadece hareketini değil, aksesuarları için gerekli elektrik enerjisini de üretir. Özel kavrama ve dişli sistemleri ile motorların sadece biri ya da her ikisi de birlikte çalışabilir.

Tipik Bir CODAD sistemi 4 motorlu

Singapur Deniz Kuvvetleri Delta Fırkateyn CODAD Tahrik Sistemi Kullanmaktadır

COGAG ( Combined Gas and Gas Turbine): 2 gaz türbinli motorun birbirine tek pervane şaftı ile bağlanması sonucunda oluşan tahrik sistemidir. Dişli kutusu ve kavrama sistemi tek motorun veya iki motorun da aynı anda kullanılmasını sağlar.

Bu sistemlerin en büyük avantajı, 2 farklı güç noktası yaratması ve her güç noktasında verimi yüksek tutması diyebiliriz. Türbinli motorlar genel olarak en yüksek güç bölgelerinde verimli olurlar. Az güç ihtiyacı gerekli iken tek motor, çok güç ihtiyacı gerektiğinde 2'si birlikte çalışarak yakıt tüketimi azaltılır.

COGAG Sistemi Eğrileri

HMS Cornwall Britanya Donanması COGAG Sistemi kullanmaktadır

COGAG ( Combined Gas or Gas Turbine): Seyir halinde yüksek verimli düşük güçlü gaz türbinli motor çalışır, yüksek güç isteğinde düşük verimli yüksek güçlü motor devreye girer. Bunlar birlikte çalışmazlar. Bu sistemlerde karmaşık dişli kutuları yoktur, onun yerine sadece basit kavrama sistemleri ile motorlar arasında geçiş sağlanır. Bu sistemlerin kullanılmasındaki temel sebep, küçük türbinlerin tam güçte harcadıkları yakıtın, büyük motorların düşük güçte harcadıklarından çok az olmasından dolayıdır.

Elli-Sınıfı Fırkateyn Yunan Donanması COGAG kullanmaktadır

CODOG ( Combined Diesel or Gas Turbine): Düşük seyir hızlarına sahip fakat maksimum hızları çok yüksek olan genelde savaş gemilerinde kullanılan bir sistemdir. Her pervane şaftına bir dizel ve bir gaz türbinli motor bağlıdır. Kavrama sistemi yardımıyla hız ve güç ihtiyacına göre geminin hangisini kullanacağı seçilir. Dizel ve gaz türbinli motor birlikte çalışmadığı için karmaşık dişli kutusuna ihtiyaç duymaz, fakat yüksek hızlarda yakıt tüketimi kötüdür.

CODOG Sistemi Şeması

F123 Branderburg Sınıfı Fırkateynler CODOG sistemi kullanmaktadır

CODAG (Combined Diesel ve Gas Turbine): CODOG sistemi gibi maksimum hızlarının seyir hızlarından daha yüksek olduğu savaş gemilerinde kullanılan bir sistemdir. Düşük hızda dizel motor çalışırken, yüksek hızlarda gas türbinli motor ile dizel motor birlikte çalışır. Dizel motorun tek başına çalıştığı durum ile dizel ve gaz türbinin birlikte çalıştığı durumun güçleri arasındaki fark çok yüksek olduğu için kontrol edilebilir hatveli pervane kullanılarak pervane hızları optimize edilir. Pervane hatveleri her 2 güç durumunda da farklı olduğu için, pervane hızları da farklıdır, bundan dolayı dizel motorun çıkış hızları ayarlanmalıdır. Değişken oranlı dişli kutuları yardımıyla dizel motorun çıkış hızı ayarlanır.

CODOG sistemlere göre en büyük dezavantajı karmaşık dişli kutusu yapılarıdır. Bunun yanında maksimum hızda CODOG sistemlerine göre çok daha düşük yakıt tüketimine sahiptirler.

CODAG Sistemi Güç - Devir Grafiği

Milgem Korvet'lerimiz CODAG Sistemi Kullanmaktadır.

COD(E)LAG ( Combined Diesel Electric and Gas Turbine): CODAG sistemlerinin çok benzeri olan bir sistem, sadece dizel motorlar elektrik üretiyor, bataryaları dolduruyorlar ve elektrik motorları şafta bağlanıyorlar. Bu sistemin en büyük avantajları elektrik motorlarının farklı devirlerde verimli çalışabilmeleri ve karmaşık dişli kutularına ihtiyaç duymamaları. Büyük motor ve dişli kutusu yerine gelen, dizel ve elektrik motor sisteminin servis maliyetleri çok daha düşüktür.

Karmaşık dişli kutularından kurtulmanın avantajlarından biri de makine dairesinde oluşan gürültünün azalmasıdır. Bundan dolayı bu sistem deniz altılarda ve yolcu gemilerinde sıkça kullanılmaktadır.