REİS SINIFI VE MİLDEN DENİZALTILARINA KISA BAKIŞ

REİS Sınıfı Denizaltılara Kısa Bakış

€2,060 Milyar değerindeki Yeni Tip Denizaltı Projesi (YTDAP/NTSP) altında Gölcük Tersanesi Komutanlığında inşa faaliyetleri devam eden ve 22 Aralık 2019 tarihinde donatım faaliyetleri için yüzer havuza alınan Tip 214TN REİS Sınıfı Denizaltılardan ilki olan TCG PiriReis (S-330) Denizaltısı 22 Mart 2021’de denize indirilmiş ve ilk kez su üstünde görüntülenmişti. Doğu Akdeniz ve Adalar Denizinde, Mavi Vatan’da önemli bir güç çarpanı olması beklenen REİS sınıfı denizaltılar ve sonrasında donanmamıza önemli bir kabiliyet kazandıracak MILDEN denizaltılarını sizler için ele aldım.

11 Nisan, 2021

22 Mart tarihinde su ile buluşan ve 2022 yılında tam harekat kabiliyeti ile hizmete girmesi planlanan TCG PiriReis Denizaltısı donatım faaliyetlerinin tamamlanmasını müteakip önümüzdeki dönemde sırasıyla Fabrika Kabul (FAT), Liman Kabul (HAT) ve Deniz Kabul (SAT) Testlerinden geçirilecektir. İTÜ SAVTEK 2021 Konferansı kapsamında 24 Mart 2021 günü bir konuşma yapan SSB Deniz Araçları Daire Başkanı Alper KÖSE, TCG PiriReis Denizaltısının teslimatını 2021 yılı sonuna yetiştirebilmek için çalıştıklarını ifade etmiştir. Her bir REİS Sınıfı Denizaltının inşa, donatım, FAT, HAT ve SAT faaliyetleri toplamda 62 ay sürmektedir. Daha önce HAT faaliyetleri için 9 ay, SAT faaliyetleri için de 11 aylık bir takvim açıklanmıştı. Bu durumda 2021 sonuna yetişebilmesi için 22 Mart günü denize indirilen TCG PiriReis için kısaltılmış ve hızlandırılmış bir HAT ve SAT takvimi uygulanacaktır.

Projede ilk denizaltı TCG PiriReis’in inşa faaliyetlerine Ekim 2015 de başlanılırken, 2023 yılında teslim edilmesi beklenen ikinci denizaltı TCG HızırReis (S-331)’in 2016 yılında, 2024 yılında teslim edilmesi beklenen üçüncü denizaltı TCG MuratReis (S-332)’in 25 Şubat 2018’de, 2025 yılında teslim edilmesi beklenen dördüncü denizaltı TCG AydınReis (S-333)’in 4 Kasım 2018’de ve 2026 yılında teslim edilmesi beklenen beşinci denizaltı TGC SeydialiReis (S-334)’in 22 Aralık 2019’da başlanılmıştı. Projenin son denizaltısı TCG SelmanReis (S-335)’in inşa faaliyetlerine hangi tarihte başlanıldığına dair elimde bir bilgi bulunmamaktadır. Havelsan TCG SelmanReis’te kullanılacak Denizaltı Bilgi Sistemi’ni Mart ayı başında denizaltıya monte edilmek üzere Gölcük Tersanesi Komutanlığı’na sevk etmişti.

Gölcük Tersanesi Komutanlığında REİS Sınıfı Denizaltıların inşasının gerçekleştirildiği Denizaltı İmalat Fabrikası; A-Blok ve B-Blok olmak üzere iki büyük hangardan oluşmaktadır. Aynı anda üç denizaltının sığabildiği A-Blok, denizaltının inşa ve montaj faaliyetlerinde, B-Blok ise denizaltı teknesini/kemeresini oluşturan sacların kaynak işleri ve blokların birleştirilme/çatma işlemlerinde kullanılmaktadır.

Hatırlanacağı üzere Proje başlangıcında CERBE Sınıfı olarak isimlendirilen denizaltıların tam boyu 66.3m, su üstü deplasmanı ise 1.845 ton olarak planlanmıştı. Ancak mevcut tasarımın DzKK isterlerine tam olarak cevap veremeyeceği anlaşılmış ve tasarımda fark edilen bazı kusurlar (5 önemli dizayn sorunu giderilmiştir) Türk mühendislerce giderilmişti. Söz konusu değişiklikler sonucu boyu uzayan ve ağırlığı artan denizaltılara 2014 yılından itibaren REİS Sınıfı adı verilmişti. DzKK tarafından o tarihlerde hazırlanan dokümanlarda REİS Sınıfı Denizaltıların teknik özellikleri; 66.7m uzunluk, 13.1m yükseklik (periskop mastları hariç), 6.3m genişlik, 6.0m su çekimi/draft dalmış durumda 2,042 ton, su üstünde ise 1.856 ton olarak yer almıştı. Ancak yapılan incelemeler sonrasında REİS Sınıfı Denizaltıların teknik özelliklerinde yeniden revizyona gidilmiş ve boyu yeniden uzatılırken Havadan Bağımsız tahrik (AIP/HBT) Sisteminin önemli bir unsuru olan sıvı Hidrojenin depolandığı Metal Hidrid Silindir tanklarının sayısında artışa gidilmiştir.

REİS-II olarak isimlendirdiğim bu yeni versiyonda denizaltının tam boyu 68.35m (REİS Sınıfı ilk versiyona kıyasla 0.75m, CERBE Sınıfına göre de 2.05m daha uzun)’ye uzarken yükseklik (13.1m, periskoplar açık durumda 16.5m), genişlik (6.3m), su çekimi (6.0m) ve satıhtaki ağırlığında (1.856 ton) bir değişiklik olmamıştır. Denizaltının dalmış durumdaki ağırlığı ise 2.042 ton.

Tip 214 Sınıfı Denizaltılardaki Havadan Bağımsız Tahrik (HBT/AIP) Sistemi’nin kalbini her biri 120kW güç sağlayan Siemens ürünü iki adet BZM120 Proton Değişimli Membran (PEM, Polimer Elektrolit Membranlı olarak da adlandırılmakta) Yakıt Pili modülü (ilk parti U212A denizaltılarında ve Güney Kore Deniz Kuvvetleri’nin sipariş ettiği ilk parti Tip 214 gemilerde toplamda 306kW [400bg] güç üreten 9 adet [biri yedek 8’i aktif kullanım] BZM34 PEM modülü bulunmaktadır) oluşturmaktadır. Her biri 900kg ağırlığındaki 500 litre kapasiteli 320 hücreli BZ120 PEM Yakıt Pili modüllerinin çalışma/hizmet ömrü 2,000-4,000 saat olarak hesaplanmaktadır. Yani 2,000-4,000 saat çalıştıktan sonra BZM120 PEM Yakıt Pili modülünün yenilenmesi gerekecektir. BZM120 PEM modülü denizaltıya su altında 2 ila 6kt hızla seyrüsefer yapabilme ve hıza bağlı olarak satha çıkmadan yaklaşık 3 hafta süre ile sualtında kalabilme kabiliyeti sağlamaktadır. Su üstünde 12, sualtında ise 22 knot sürate erişebilen Tip 214’ün HBT/AIP Sistemi sayesinde bataryaları şarj etmek için şnorkel yapmadan 4 knot hızla sualtında 18 gün (yaklaşık 1,250nm, 14 günü AIP Sistemi, 4 günü̈ de bataryaları kullanarak olmak üzere), azami yakıt yükü ile satıhta şnorkel yapıp dalmış durumda ise 4 knot hız ile 12,000nm yol kat edebildiği belirtiliyor.

Denizaltı yüksek hızda seyir sırasında dizel motorlarını kullanırken, düşük hızda sessiz seyir için AIP Sistemi’nden yararlanmaktadır. HBT/AIP Sistemi’nin ana bileşenleri; PEM Yakıt Pili modülü, silindir şeklindeki metal hidrid tüpler, sıvı oksijen tankı ve kontrol ünitesinden oluşmaktadır. Metal hidrid tüplerde depolanan hidrojen ile sıvı haldeki oksijenin yakıt hücresi modülünde kimyasal reaksiyonu sonucunda oluşan elektrik enerjisi ile denizaltı su üstüne çıkma ihtiyacı duymadan uzun süre görev icra edebilmektedir. Yakıt Pillerinde elektrik, saf hidrojen sayesinde elde edildiğinden hidrojen verildikçe elektrik elde edilebilmektedir.

HPT/AIP Sisteminde kullanılan Proton Değişimli Membran Yakıt Pilleri (PEM Fuel Cell) için gerekli olan enerji silindir şeklindeki çift cidarlı metal hidrid tüpler içinde taşınan ve zehirleyici özelliği bulunan saf hidrojen (H2) ile sağlanmaktadır. Mukavim tekne içinde yatay/ufki olarak yerleştirilmiş bir adet 15.3 ton kapasiteli Sıvı Oksijen (LOX) tankı taşıyan Tip 214TN denizaltısında 6 sıra değil de 7 sıra Metal Hidrid Silindir tankının yer alması AIP Sisteminde kullanılan yakıt hücreleri için gerekli enerjinin sağlanmasında kullanılan sıvı hidrojenin depolandığı Metal Hidrid Silindirlerde taşınan hidrojen miktarını artıracağından geminin sualtında kalış süresine de olumlu etki yapacaktır. Tip 209PN ve Tip 214 denizaltılarında normalde mukavim tekne dışında denizaltı gövdesinin alt kısmına yerleştirilmiş 6 sıra, Tip 209 AIP denizaltısında ise 5 sıra halinde üç adet sağ tarafta üç adet de sol tarafta olmak üzere toplamda 6’şar adet metal hidrid tüp bulunmaktadır. Ancak TKMS tarafından ilk kez Ekim 2017’de düzenlenen 8’inci Deniz Sistemleri Semineri sırasında paylaşılan Tip 214TN Yeni Tip Denizaltı Projesi iç kesit mukavim tekne dışında 7 sıra halinde metal hidrid tüp görülmektedir. Bu REİS Sınıfı Denizaltılarda 6x7=42 adet metal hidrid tüpün (toplamda 42x55kg = 2.3 tonun üzerinde hidrojen) bulunacağı anlamına gelmektedir.

Uzun bir görev seyri sonrasında HBT/AIP Sisteminde yer alan sıvı oksijen ve hidrojen tüplerinin dolumu için Tip 214TN Reis Sınıfı denizaltıların konuşlandırılacağı Gölcük Deniz Üssü bünyesinde bu ihtiyaca özel bir (sabit veya mobil) yakıt dolum tesisinin inşası gerekmektedir. Denizaltı gövdesi üzerinde LOX tankı ve hidrojenin depolandığı metal hidrid silindir tüplerinin doldurulması için özel kapakların yer aldığı ve dolumu yapacak sistemin bağlanması ile hidrojen tüplerinin tamamının manifoldlar sayesinde aynı anda doldurulabileceği belirtiliyor.

AIP Sisteminde kullanılan Yakıt Pili modüllerinde elektrik üretimi için gerekli olan enerjinin sağlanmasında kullanılan saf hidrojenin silindir şeklindeki çift cidarlı metal hidrid tüpler içinde taşınması hem pahalı, hem idamesi sıkıntılı, hem de oldukça ağır (2 tonluk kullanılabilir hidrojen için 100 ton ağırlığında metal hidrid tüpler taşınmakta) bir çözümdür. Ayrıca bu yöntemle denizaltının AIP modda hem seyir hızı (azami 6knot), hem de su altında kalış süresi belli ölçüde sınırlanmaktadır. Bu gibi sıkıntıları aşmak için hidrojenin metal hidrid tüplerde taşınması yerine Yakıt Pili modülleri için gereken hidrojenin denizaltıda yine emniyet tedbiri alınmış yalıtımlı bir tank içinde taşınacak sıvı haldeki metanol (metil alkol)’den elde edilmesini sağlayan Metanol veya denizaltıda yine bir tank içinde taşınacak biyoetanol (etil alkol) üzerinden elde edilip kullanılmasını sağlayan Etanol ya da denizaltının dizel yakıtından elde edilip kullanılmasını sağlayan Dizel Yakıt Dönüştürücü (Reformer) Sistemleri geliştirilmiştir. Örneğin İspanyol Deniz Kuvvetleri için inşa edilmekte olan 81m uzunluğunda ve dalmış durumda 3.300 ton deplasmanındaki S-80 Plus Denizaltılarında 2026 yılından itibaren toplamda 300kW+ kapasiteli Etanol (Bioethanol) Yakıt Pili modülleri ve Etanol Reformer yer alırken, TKMS tarafından geçtiğimiz yıllarda Avustralya Kraliyet Deniz Kuvvetleri (RAN) için önerilen 89m uzunluğunda, 8.1m genişliğinde ve dalmış durumda 4.350 ton deplasmanındaki Tip 216 Denizaltısında ise  her biri 120kW güç kapasiteli dört adet PEM Yakıt Pili (toplam güç kapasitesi yaklaşık 500kW) ve iki set Metanol Reformer’dan oluşan Doğrudan Metanol Kullanılan Yakıt Pili (DMFC) teknolojisi ile Lityum İyon (Li-Ion) batarya setleri kullanılacaktı. Diğer yandan Tip 212CD Denizaltılarında da Reformer kullanılabileceği iddia edilmektedir. Bu arada DCNS tarafından geçtiğimiz yıllarda tanıtımı yapılan 2nci Nesil Yakıt Pili (FC-2G) teknolojisine dayalı yeni HBT/AIP sisteminde de yine Yakıt Pili modülleri için gereken hidrojenin denizaltıda taşınan dizel yakıttan elde edilmesini sağlayan Dizel Yakıt Dönüştürücü (Diesel Fuel Reformer) kullanılmaktadır.

Tip 214TN REİS Sınıfı ve MİLDEN Denizaltılarına yönelik PEM Yakıt Pili ve Yakıt Dönüştürücü (Reformer, Metil Alkol kullanılacak ve sadece MİLDEN için) ihtiyacına yönelik milli bir altyapının tesisine yönelik olarak SSB tarafından başlatılan Denizaltı Tahrik Sistemi Bileşenleri Geliştirme Projesi kapsamında açılan ihaleye davet usulüyle Aspilsan, Roketsan ve Vestel Savunma Firmaları ile TÜBİTAK MAM firmalarından teklif istenmiş ve ilk teklifler geçtiğimiz yıllarda SSB’ye teslim edilmişti.

Halen REİS Sınıfında her biri 120kW kapasiteli (toplamda 240 kilowatt) iki adet PEM Yakıt Pili modülü yer alırken Denizaltı Tahrik Sistemi Bileşenleri Geliştirme Projesi kapsamında MİLDEN için toplamda 350kW’ın üzerinde brüt güç kapasitesi hedeflenmektedir. Bu hedefe yerli tasarım ve üretim 6 Yakıt Pili modülü ile erişilmesi planlanmıştır. Edindiğimiz bilgiye göre Projenin ilk aşamasında prototip bir Yakıt Pili modülü milli imkanlarla geliştirilip üretilecek ve testler için SSB’ye teslim edilecektir. Testlerin ardından eğer ürün başarılı olursa ihtiyaca uygun 6 adet Yakıt Pili modülünün seri üretimi yapılacaktır.

Türk Denizaltıcılık tarihinde yeni bir sayfa açacak Milli Denizaltı (MİLDEN)’nın 2030’lu yılların ikinci yarısından itibaren hizmete girmesi bekleniyor. Türkiye Cumhuriyeti’nin yüksek bir yerli katkı oranı ile milli imkanlarla tasarlanıp inşa edilecek ilk milli denizaltısı MİLDEN’in tasarım ve inşasında REİS Sınıfı Denizaltılar için kurulan alt yapıdan yararlanılacaktır. Başlangıçta REİS Sınıfı ile benzer ölçülere ve deplasmana sahip olması düşünülse de MİLDEN gemilerinin planlanandan biraz daha uzun ve daha ağır olacağını değerlendirmekteyim. 70 ila 80m arası bir uzunluğa, 7 ila 8.5m arası genişliğe ve dalmış durumda 2,500t-3,000t deplasmana sahip olacağını değerlendirdiğim MİLDEN gemileri, gerek MİLDEN Çalıştayı kapsamında sergilenen gerekse MİLDEN Tasarım Proje Ofisi’nde yer alan ve dış görünüş olarak Japon Deniz Kuvvetleri hizmetindeki Soryu Sınıfı denizaltıları anımsatan ölçekli makete göre halihazırda hizmette bulunan tek bölmeli (güverteli) ve tekne formları sigara şeklinde (cigar-shaped) olan AY, PREVEZE ve GÜR Sınıfı ile inşası devam eden REİS Sınıfı denizaltıların aksine “Damla” (tear drop) şeklindeki çok bölmeli tekne formuna sahip olacaktır. MİLDEN maketinde baş ufki dümenlerin ağırlık merkezine yakın olması maksadıyla yelken diye tabir edilen kulenin iki yanına konmuş olması, kıç taraftaki kontrol yüzeylerinin yani amudi ve kıç ufki dümenlerin (rudder) ise AY, PREVEZE, GÜR ve REİS Sınıfı denizaltıların aksine “+” yerine “X” yani çapraz dümen tasarımına sahip olması ve çekili sonar için A-26 ve Collins Sınıfı denizaltılardaki gibi kıç tarafta sabit bir tüpün bulunması dikkat çekmiştir. MİLDEN’de en az 6 adet 533mm çapında ağır torpido kovanı ve sualtından SAT/SAS Timi operasyonu için bir adet 650mm çapında SAS/SAT çıkarma istasyonu yer alacağını değerlendirmekteyim. Yine MİLDEN Maketinden yola çıkarak denizaltıda bir şaft ve shrouded screw ’in yer alacağını söylemek de mümkün. ‘Shrouded screw’ tahrik sistemi konfigürasyonunda denizaltının çok kanatlı pervanesi bir silindirik muhafaza içinde dönmekte böylece kavitasyon azaltılmaktadır.

MİLDEN Denizaltısının ön tasarımını yapacak MİLDEN Tasarım Proje Ofisi’nin resmi açılışı 2020 yazında (Ağustos) gerçekleştirilmişti. Edindiğimiz bilgiye göre Ofis 2023 yılına kadar MİLDEN’in Konsept Tasarımına yönelik çalışmalar gerçekleştirecek. 2023 yılı ikinci yarısından itibaren ise Detay Tasarım ve İnşa Fazına yönelik çalışmalara başlanılması bekleniyor.