Su altı ve su üstünde seyir yapabilen hibrit bir otonom deniz platformunun su altı hidrodinamiğinin incelenmesi

Bu çalışma, su altı ve su üstünde seyir yapabilen hibrit bir yarı dalgıç askeri platformun su altındaki hidrodinamik performansını deneysel ve sayısal yöntemlerle kapsamlı bir şekilde incelemekte, otonom askeri deniz aracı tasarımı alanında katkı sunmayı amaçlamaktadır. Model deneyleri İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Ata Nutku Gemi Model Deney Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiş, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri ise Star CCM+ yazılımı kullanılarak yürütülmüştür. Çalışmada, su altı direnç deneyleri farklı dalış derinliklerinde ve hızlarda yapılmış, sonuçlar deneysel belirsizlik analizleriyle değerlendirilmiştir. HAD sonuçları, deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulama sağlanmış ve genel olarak %5’in altında farklar elde edilmiştir. Bulgular, su altı performansının dalış derinliğiyle doğrudan ilişkili olduğunu ve yüzeye yakın operasyonlarda hidrodinamik etkilerin arttığını göstermektedir. Bu çalışma, hibrit askeri gemilerin tasarım optimizasyonuna yönelik önemli veriler sunarken, HAD yöntemlerinin bu tür analizlerde etkinliğini de ortaya koymaktadır. Gelecekteki araştırmalar, dinamik manevra kabiliyeti ve çevresel etkilerin değerlendirilmesine odaklanacaktır.

This study comprehensively examines the underwater hydrodynamic performance of a hybrid semi-submersible naval platform capable of operating both on the surface and underwater using experimental and numerical methods, aiming to contribute to the design of autonomous military crafts. Model tests were conducted at Istanbul Technical University (ITU) Ata Nutku Ship Model Testing Laboratory, while computational fluid dynamics (CFD) analyses were performed using the Star CCM+ software. The study involved underwater resistance experiments at different submergence depths and speeds, with results evaluated through experimental uncertainty analyses. CFD results were validated by comparing them with experimental data, showing less than 5% overall differences. Findings indicate that submergence depth directly influences underwater performance and that hydrodynamic effects increase in near-surface operations. This study provides valuable data for optimizing the design of hybrid naval vessels and demonstrates the effectiveness of CFD methods in such analyses. Future research will focus on assessing dynamic manoeuvrability and environmental effects.