Wig nedir ve askeri kullanım

1/15

Askeri görevlerde WIG kullanımı

İTÜ Denizcilik Fakültesi - TUZLA23 Ekim 2015

ITU WIG TEAM

Deniz Özistek tarafından hazırlanmıştır

2/15

İçerik

- WIG nedir?

- Dünyada kullanılan örnekler

- Avantajlar

- Dezavantajlar

- Askeri görevler

- Muhtemel askeri WIG tasarımı

- Kaynaklar


3/15

WIG nedir?


4/15

WIG nedir?

Uçaklar çok düşük irtifalarda uçarken (veya iniş/kalkışlarda) kanatlardaki kaldırma kuvveti artar ve kaldırma kuvvetinden kaynaklanan indüklenmiş direnç düşer. Kanatlarla yüzey arasında sıkışan hava, hava yastığı görevi görerek kanatların etkin açıklığını arttırır.

İkinci Dünya Savaşı’nda çarpışan pilotlar, motorlarından veya yakıt tanklarından vurulduklarında, üslerine dönebilmek için suyun hemen üzerinden uçarak yakıt ve güç tasarrufu yapabiliyorlardı.

Bir kağıdın yere düşerken yüzey üstünde süzülmesi veya bir kuşun dalgalar arasında uçmasında da yüzey etkisi mevcuttur.

Fotoğraftaki araç, bir deniz aracından ziyade Japonya’da denenen prototip bir trendir ancak yine aynı yüzey etkisi prensiplerini kullanır.


5/15

WIG nedir?

WIG’ler, uçaklar ile kara ve deniz araçlarının arasındaki boşluğu doldurur.

Yukarıdaki grafikte ağırlık başına kullanılan gücün çeşitli araçlar için seyir hızına göre değişimi verilmektedir.Deniz Özistek tarafından hazırlanmıştır

6/15

WIG çeşitleri

Ters delta (Lippisch tipi)

• Yüksek uçuş stabilitesi

• Görece küçük elevatör ihtiyacı

• Çoğu tipte küçük adacıkların üstünden atlayabilme özelliği

• Kalkış için eşik hıza kadar yüksek güç gereksinimi


7/15

WIG çeşitleri

Ekranoplan

• Düşük boyuna stabilite nedeniyle büyük elevatör ihtiyacı

• Baş tarafa yerleştirilen motorların çevrilerek kanat altına hava üflenebilmesi ve dolayısıyla kalkış için daha düşük güç ihtiyacı


8/15

WIG çeşitleri

Tandem tip

• Hizalı ön ve arka kanatlar

• Çok iyi boyuna stabilite nedeniyle elevatör ihtiyacının olmaması

• Çok düşük irtifa (atlama özelliğinin olmaması)

• Genellikle göller ve buz için uygun, dalgalı denizler için uygun değil.


9/15

WIG çeşitleri

PAR WIG


10/15

WIG çeşitleri

Aerodinamik kaldırmaya göre WIG çeşitleri:

o Tip A: Sadece yüzey etkisinde çalışan WIG’ler

o Tip B: Kısmi olarak yüzey etkisi dışında, 150m irtifaya kadar çıkabilen WIG’ler

o Tip C: Yüzey etkisi dışında ve 150m irtifa üstünde uçuş için tasarlanmış WIG’ler

Tip A ve B deniz aracı sayılıyor ve Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) kurallarına tabii.

Tip C uçak sayılıyor ve Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO)kurallarına tabii.


11/15

Çeşitli donanmalardan örnekler

Rusya

Endonezya

İran

Amerika


12/15


Rus donanması

Tasarımcı: Rostislav Evgenievich Alexeyev

Teknik Bilgi:

• Boy: 73,8 m

• En: 44 m

• Yükseklik: 19.2 m

• Draft: 2,5 m

• Deplasman: 286 ton

• Taşıma kapasitesi: 100 ton

• Hız: 297 knot

• Menzil: 1000 nmi


13/15


Endonezya Donanması

Yapım şirketi: Aron Flying Ship Ltd. (Korea)


14/15


Amerikan Donanması

Yapım şirketi: Boeing Phantom Works

Boeing Pelican ULTRA

Teknik Bilgi:

• Boy: 122 m

• En: 152 m

• Yükseklik: 6 m

• Deplasman: 1600 ton

• Taşıma kapasitesi: 1400 ton

• Hız: 240 knot

• Menzil: 10000 nmi


15/15

Teknik avantajlar

İndüklenmiş dirençte düşüş ve etkin kanat açıklığında artış

Kanatların yarattığı kaldırma kuvvetinde artış

Yüksek verim sayesinde yüksek taşıma kapasitesi

Düşük yakıt tüketimi sayesinde yüksek menzil

Eşdeğer geleneksel bir deniz aracına göre çok yüksek sürat

Piste ihtiyaç duymama

Uçağa göre üretim maliyeti çok daha düşük

İyi yükseklik stabilitesi

İyi yatma stabilitesi

Düşük irtifa nedeniyle rahat acil iniş imkanı (daha az ölümcül)


16/15

Askeri avantajlar

Yüksek taşıma kapasitesi sayesinde daha fazla silah,

mühimmat veya yük taşıma olanağı.

Alçak irtifa uçuşu sebebiyle düşük radar kesit alanı

Denizde yüksek sürate rağmen gemilerdeki gibi spray

veya iz çıkarmamak (uzaktan ve uydudan tespiti

zorlaştırma)

Torpido ile vurulamama

Mayından etkilenmeme

Düşük maliyet sayesinden uçaktan daha fazla adet

üretilebilme olanağı


17/15

Teknik dezavantajlar

Aşındırıcı ortam nedeniyle sürekli bakım ve tuzdan arındırma işlemleri

Fırtınada denizden etkilenme

Su üstünde uçan kuşlara çarpma ihtimali

Gürültü

Denize iniş esnasında yapıya etkiyen ciddi yükler ve bu yüklere dayanabilecek yapının aracı ağırlaştırması

Kalkış esnasında direnç nedeniyle ihtiyaç duyulan motor gücünün daha sonra uçuş esnasında kullanılamaması

Düşük boyuna stabilite

Liman içinde düşük manevra kabiliyeti


18/15

Askeri dezavantajlar

Denizaltılar tarafından uzaktan sonarla tespit edilebilmesi

Uçaklara göre düşük hız

Füzeden kaçış için 2 boyut


19/15

WIG için askeri görevler

Arama kurtarma görevleri


20/15


Su üstü ve sahil hedeflerine saldırı


21/15


Su altı hedeflerinin tespiti ve saldırı


22/15


Çıkarma görevleri: Yük, araç, personel taşıma


23/15

Muhtemel askeri WIG tasarımı

Köşeli hatlar

Kokpit camlarının radar ışını geçirmez malzeme ile kaplanması (ince film şeffaf iletken – vapor deposited gold or indium tinoxide)

Camın 300knot’la 2 kg’Lık kuş çarpmasına göre tasarlanması gerekir

Hafiflik için kompozit yapı

İnfrarede karşı egzos gazlarının kanat altından verilmesi

Büyük araçların çıkartmasında kullanılacak WIG’lerin hibrit (muhtemelen hava yastığı ile beraber) tasarlanabilmesi


24/15


Köşeli hatlar

Kokpit camlarının radar geçirmez malzeme ile kaplanması (ince film şeffaf iletken –vapor deposited gold or indium tinoxide)

Camın 300knot’la 2 kg’Lık kuş çarpmasına göre tasarlanması gerekir

Hafiflik için kompozit yapı

İnfrarede karşı egzos gazlarının kanat altından verilmesi

Büyük araçların çıkartmasında kullanılacak WIG’lerin hibrit (muhtemelen hava yastığı ile beraber) tasarlanabilmesi


25/15


• Toplam ağırlık: 1500 kg

• Hız: 100 knot

• Güç: 240 kW

• Menzil: 400 nm


26/15

• Canning, J. S. (2002, 8 16). vereporting.com. Retrieved 04 22, 2015, from Applications for Wing in Ground Effect Vessels, a Transformational Concept: http://vereporting.com/reports/gov/mil/navy/wingships/web-presentation/

• Liang YUN, Alan BLIAULT, Johnny DOO. (2009). WIG Craft and Ekranoplan.New York: Springer.

• McKesson, C. B. (2009). The Practical Design of Advanced Marine Vehicles.New Orleans: University of New Orleans.

• Navy Recognition. (2013, 04 13). Retrieved 04 22, 2015, from Indonesian Navy and Coast Guard may order up to 20 Aron littoral combat WIG Craft: http://www.navyrecognition.com/index.php/news/defence-news/year-2013-news/april-2013-navy-world-naval-forces-maritime-industry-technology-news/994-indonesian-navy-and-coast-guard-may-order-up-to-20-aron-littoral-combat-wig-craft.html

• Z.T. Pagowski, K. Szafran. (2014, June). "Ground effect" Inter-Modal Fast Sea Transport. TransNav, 8(2), 317-320.

Kaynaklar


Engineering

Wig nedir ve askeri kullanım