Birsen Yat Tasarımı Genel İlkeler

YAT TASARIMI – Tamer Yılmaz

ÖNSÖZ

Bu kitap ilk basıldığında ilgili okurlardan birçok yorum ve öneri aldık ve bu değerli tavsiyelere, ikinci basımda mümkün olduğunca yer vermeye çalıştık. İkinci basımdaki en önemli değişiklik, motorbotlara yönelik daha fazla bilginin kitaba eklenmesidir. Kitapta asıl ağırlık yelkenli yatlar üzerine olmasına rağmen birçok motorbot düşkünü bu kitabı ilginç buldu ve bu alanla ilgili daha fazla bilgi istedi. Yeni basımda bunları başarmaya çalıştık. Bu basımda motorbotlara özel olarak yüksek hız hidrodinamiğiyle ilgili tamamen yeni bir bölüm eklendi ve boyutlandırma kısmı her iki yat tipi de dikkate alınacak şekilde genişletildi. Diğer bölümlerin büyük bir kısmı motorbotlar içinde geçerli olduğundan motorbot tasarımcılarının ve sahiplerinin, bu kitabı okurken fayda göreceklerinden eminiz.

Diğer önemli değişiklik, uluslararası standartlara ilişkin bilgilerin güncellenmesidir. ISO/TC188, Çalışma Grubu 22, 6 m ve 24 m arası yelkenli teknelerin denize elverişliliği için çalışmasını sundu. Kitabın ilk basımında sunulandan farklı olarak, kurul başkanı Andrew Blyth’m izniyle yeni yaklaşım burada tanımlanmıştır. Boyutlandırma ile uğraşan ISO/TC Çalışma Grubu 18 bir son karara varamadılar, fakat başkan Mr Fritz Hartz’m izniyle boyutlandırma ile ilgili güncellenmiş kısımda ana fikirler dahil edilmiştir. Önceden bu kısımda tamamen ABS kurallarına yer verilmişti.

Kitabın başından sonuna kadar küçük değişiklikler ve düzeltmeler yapıldı, anlaşılabilirlik açısından, tekne yapısını içeren orijinal kısım; biri yükler diğeri de malzemelerle ilgili olmak üzere ikiye ayrıldı.

İstedikleri gelişmeleri belirterek zamanlarını harcamış olan bütün okurlara minnettarlığımızı belirtmek isteriz. Özel olarak (alfabetik sırayla) H Barkla, B Beck, P K Coles, G Dyne, F Eldridge, G Heyman, H Liljenberg, N Newland, P Schwarzel, ve C Voghera’ya teşekkür ederiz.

Lars Larsson & Rolf E Eliasson Göteborg 1999

çevirenin Önsözü

Dünya üzerinde gezinti teknelerine olan talebin hızla artması, yat inşa sanayini önemli bir sektör haline getirmektedir. Türk yat inşa sanayii gelişme trendine girmiş ve bir marka olma yolunda ilerlemektedir. Yat üretiminde, tekne formundan, yerleşiminden ve malzemeden kaynaklanan hatalar genel, performans, stabilite ve mukavemet gibi çok önemli tekne parametrelerinde olumsuzluklar doğurmaktadır. Yat tasarımcılarının ve imalatçılarının uluslararası standartlarda üretim gerçekleştirmesi ve dünya piyasasında önemli bir paya sahip olabilmeleri için yat tasarımının temel ilkelerinin iyi kavranması gerekmektedir. Türkçe’ye çevrilen bu kitap en önemli yat tasarımı kitaplarından biri olma özelliğine sahiptir. Kitap, yelkenli ve motoryat tasarımcılarına, imalatçılarına, üniversitelerimizin gemicilikle ve denizcilikle ilgili bölümlerinde okuyan öğrencilerimize önemli bir kaynak oluşturacaktır.

Elinizdeki bu kitabın hazırlanmasında, emeği geçen tüm çalışma arkadaşlarıma ve öğrencilerime teşekkür ederim.

Doç. Dr. Tamer Yılmaz 

İstanbul 

2006

 

İÇİNDEKİLER

Giriş

Tasarına Yöntemi Tasarım sarmalı

Bilgisayar destekli tasarım (CAD)

Ön Hususlar Tekne tipinin seçimi Kullanım amacı Ana boyutlar Maliyet

Önemli hususların kontrol listesi YD-40 için kontrol listesi

Tekne Geometrisi Tanımlar

Endaze çizimi Araçlar İş planı

Bilgisayar destekli tekne tasarımı

Hidrostatik ve Stabilite Alanların hesabı

Islak yüzey Deplasman Sepiliye merkezi Su hattı alanı

Küçük açılarda enine ve boyuna stabilite 

Büyük meyil açılarında enine stabilite 

Statik stabilite eğrisi Yalpa

Dalgaların doğrultucu moment üzerindeki etkisi

Stabilite istatistikleri

Denize elverişliliğin değerlendirilmesi

Tekne Tasarımı

Bir yelkenli yata etki eden kuvvet ve momentler

Direnç bileşenleri

Viskoz direnç, temel kavramlar

Sürtünme direnci

Viskoz basınç direnci

Pürüzlülük

Dalga direnci, temel kavramlar 

Tekne şeklinin dalga direncine etkisi 

Meyil direnci 

Dalgalarda ek direnç 

Diğer denizcilik yönleri 

Tekne istatistikleri

Salma ve Dümen Tasarımı

Bir kanat etrafındaki akış 

Salma formunun tanımı 

Klasik kanat teorisi Uç şekli

Gelişmiş form tasarımı

Bazı form kavramlarının değerlendirilmesi

Kesit tanımı

Faydalı üç değişik NACA kesiti

Şeklin kesit karakteristikleri üzerine etkisi

Kesit şekilleri hakkında bazı pratik sonuçlar

Teorik kesit şeklinden uzaklaşmanın etkisi

Gelişmiş kesit tasarımı

Salma ve dümen alanı istatistikleri

YD-40

Yelken ve Arma Tasarımı

Yelken etrafındaki akış Form planı 

Yelken kavisi Direk etkileşimi

Direkten kaynaklanan bozulmaları azaltma yöntemleri 

Akım hattı biçimi vermek

Yelken ve arma aerodinamiği için pratik bir model 

Yelken istatistikleri

Denge

Meyilin etkisi İyi denge

Su altı gövdenin etki merkezi Yelkenlerin etki merkezi

Lid

Dümen dengesi

Pervane ve Makine

Sakin ve sert havada direnç

Pervane karakteristikleri

Optimum bir pervanenin tasarımı

Optimum olmayan pervanenin performansı

Kanat alanının kontrolü

Pervane direnci

Yüksek Hız Hidrodinamiği Kayma

Sintine kalkmtısı

Kayıcı bir tekne üzerindeki kuvvetler

Serpinti trizleri, basamaklı dipler ve kıç kanatçıklar

Dinamik stabilite

Alternatif sevk sistemleri

Bir örnek

Arma Yapışa

Tanımlar ve standardın kapsamı

Çarmıh üzerindeki kuvvetler

İstralya üzerindeki kuvvetler

Tel ve çubuğun karşılaştırılması

Enine direk katılığı

Boyuna direk katılığı

Kesirli direk tepesi

Bumba

Gurcatalar

Direkteki delikler

YD-40 arması

Tekne Yapısı

Yapısal mekanikteki kavramlar Genel yükler

Bölgesel hidrostatik yükler Bölgesel hidrodinamik yükler Enine yük dağılımı Bölgesel defomıasyonlar Salmadan gelen kuvvetler Karaya oturma kuvvetleri Dümen kuvvetleri Yüklerin özeti

Malzemeler Cam takviyesi İslak tabakalar Yorulma

Egzotik tabakalar Sandviç

Tipik sandviç burkulması Sandviç eğilmesi Uygulamada sandviç Son hususlar

Soyutlandırma Hesabı ISO Standardının yapısı Tekne tanımları .

Temel tabaka

Dip için tasarım yükleri

Borda için tasarım yükleri

Güverteler ve perdeler için tasarım yükleri

İç kısımlar için tasarım yükleri

Boyuna etki dağılımı faktörü

Alan azaltma faktörü

Panel hesabı

Stifner hesabı

Dümen rodu

Çarmıh ayağı ve salma cıvataları Sandviç yapı

YD-40’m boyutlandırılması

Yerleşim

Genel yer gereksinimleri Yaşam mahalli Güverte yerleşimi

Taşanım Değerlendirmesi Boyutsuz parametreler

Hız Tahmin Programı (VPP)

Çekme tankı testi

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD)

YD-40’ın ana boyutları 

Ağırlık hesabı 

STIX hesabı