Hibrid Elektrikli Araçlar-Askeri Uygulamaları

0
14736
Askeri Araçlar için Hibrid

Hibrid elektrik teknolojisinin Askeri araçlar için hibrid uygulamasına ilişkin bir makale ile karşınızdayız. Daha önceki yazım “hibrid elektrili araç nedir” yazıma göz atabilirsiniz. Elimden geldiğince basite indirgemeye ve kısa tutmaya çalıştım. Umarım Askeri teknolojilere ilgisi olanların hibrid elektrikli araçlardan nasıl fayda sağlanılacağı hakkında bir izlenim oluşur.

Askeri araçlar için Hibrid Elektrikli Araçların kullanımında doğrudan ve dolaylı olmak üzere birçok sebep vardır. Doğrudan nedenler taşıt uygulamalarına bağlı olarak itki güçleri, dolaylı nedenler ise tahrik uzuvlarında kullanılan elektriksel sistemin duyarlılığı ile askeri tabanlı güç uygulamalarında microgrid (küçük ölçekli elektriksel sistem) ve bunun gibi ara yüzleri içermesidir.

Askeri Araçlar için Hibrid Sistemler

Hibrid Elektrikli Araç

Söz konusu Askeri HEA ( hibrid elektrikli araçlar ) için en önemli faktörlerden birisi yakıt maliyetidir. Bir çatışma alanındaki riskli rota boyunca veya çok uzak mesafelerde yakıt nakli kayda değer oranda bir yakıt maliyeti ortaya çıkarmaktadır. Normal bir sivil durumundaki kişi için savaş alanına yakıt taşımanın maliyeti Galon başına 1$’dan 400$’a kadar çıkabilir. ( Litre Başına 236.51 TL, Kasım 2014 ) Eğer bir hava nakline veya ikmale gerek olursa o zaman maliyet Galon başına 1000$’a kadar ulaşabilir. ( Litre Başına 591.28 TL, Kasım 2014 ) Genelde savaş alanlarına yakıt taşıma maliyeti galon başına yaklaşık olarak 100$ ( Litre Başına 59.13 TL, Kasım 2014 ) olmaktadır. ( Hatırlatma; 95 Oktan Benzin: 5.12 TL/lt ve Mazot: 4.65 TL/lt – 22 Kasım 2014 ) Uzun lafın kısası bir savaş durumunda bizler yakıt maliyetini yaklaşık olarak birkaç yüz lira olacağını farz edeceğiz. Bu yüzden yakıttaki küçük oranlardaki kazançlar bile yıllık bazda büyük maliyetlerin kazanılmasını sağlayabilir.

Askeri uygulamalarda diğer hususlar gürültü, kızılötesi radyasyon formunda akustik ses ve ısı imzalarının tespit edilebilmesi unsurlarını da içerir. Sessiz bir Hibrid Elektrikli Araç, gürültünün azaltılması hedefine ulaşma yolunda önemli ölçüde bizlere yardımcı olabilir. Hibrid Elektrikli Araçların dolaylı faydaları şöyle sıralanabilir;

  • Bir çatışma bölgesine askeri harekat yapıldığı zaman, üsler ve diğer altyapılar için yardımcı düzeyde sabit elektriğe ihtiyaç duyulur.
  • Birden çok hibrid aracın birbirine bağlanması ile, durağan ekipmanları çalıştırmak için yardımcı düzeyde gerilim oluşturmak mümkün olur.

Bu güç, çalışan bir HEA‘ın pili (veya gerekirse, Araçtaki İçten Yanmalı Motor) tarafından çalıştırarak elde edilebilir. Hibrid Araçlar, aslında oldukça güçlü kaynağı ile bir Microgrid (küçük elektriksel sistem) oluşturabilir. Tabii ki, elektrik üretmek için birkaç HEA arabirimi bağlandığında, uygun kontrol elektroniğinin olması sayesinde bunlar düzgün şekilde çalışacaktır. Enerji üretimi için bu tür araçların kullanımı, önemli oranda yardımcı güç ünitelerine olan gereksinimi azaltılmasında bizlere yardımcı olabilir. Böylece taşıma maliyeti ve ağırlık tasarrufu sağlanmış olunur.

Askeri araç

Hibrid Elektrikli Araçlarda kullanılan mimariye bağlı olarak örneğin, eğer tekerleklerin her birinde göbekle bağlantılı bir elektrik motoru varsa ya da tahrik için her aks başına bir motor bulunuyorsa ve bir Seri Hibrid Elektrikli Araç (SHEA) mimarisi kullanılıyorsa, motorların birinin bozulması durumunda fazladan avantajları olacaktır. Sonra araç kontrollü bir ayrışma modun da (gracefully degradable mode) biraz düşük bir performans ile, çalıştırılabilinir ve gerektiğinde güvenli bir bölgeye taşınabilir. Yani, askeri uygulamalar için HEA’ları tanımlayan pek çok avantajları olduğunu görebiliriz.

Kara Dışı Askeri Araç Uygulamaları

Askeri araçların yanı sıra otomotiv dışı uygulamalar da bulunmaktadır. Bunlara su ve hava tabanlı araçlarda dahil edile bilinir. Yani uçak, bot, gemi vb uygulamalarda hibridleştirilebilinir. Buna ek olarak, bazı uygulamalar doğal olarak doğrudan araç değildir. Örneğin, daha iyi elektriklenmiş olan bazı araçlar, elektriksel silah veya daha benzeri ekipmanlar kullanabilir. Buna elektromanyetik silah örneği verilebilinir. Bunlardan bazılarının bir içten yanmalı motora gereksinimi olabilir yada yakıt hücreleri vb hatta şarj üniteleri için pil veya ultrakapasitör bile kullanabilirler. Ekipmanlar ( silahlar veya diğerleri ) elektrik gücü tarafından doğrudan kendi kendilerini aktif hale getirebilirler, sonra bir içten yanmalı motor yada yakıt hücresi kullanarak kendini tekrar yenileyebilir. Hibridizasyon, bir aracın bir anlamda olmasa da araçların bir dizi bazı ortak bus ( veri yolu ) ile güç alışverişi verebilecek bir şebekeye veya bir Microgrid arabirimi gibi hususları de içerebilir. Burada bir içten yanmalı motor tabanlı jeneratör, bazı yakıt hücreleri için prensipte bu mümkündür. Araçların tümü düzgün bir biçimde güç alışverişi yapabilir ve senkronize olabilirler.

Elektromanyetik Mancınık

Elektromanyetik Mancınık

Elektromanyetik kuvvet ile çok yüksek hızda parçaları (mermi vb) bir şekilde itmek için onları kullanabilirsiniz. Normal bir silahta, bir patlama ile kimyasal yanma gerçekleşir ve ivme kuvveti oluşur. Yüksek performanslı silahlar için yanma tabanlı sistemlerde hız 2 km/s civarlarında olurken, elektromanyetik sistemlerde bu değerler 6-7 km/s hızlara kadar çıkabilir. Yanma tabanlı sistemlere göre üç kat daha fazla hızının olması ve uyduları alçak yörüngeye koyabilecek düzeyde hızlara erişebilmesi oldukça muhteşemdir.

hibrid güç sistemİ

Bu tür uygulamalar sağlayabilen teknolojiler kısa zamanda çok yüksek akım durumu ve ani güç sağlayabilirler. Basit bir güç sistemi çok yüksek güç gereksinimi karşılayamaz. Her yüksek darbeli atıştan sonra, daha önce belirtildiği gibi bir takım hibrid güç sistemleri üzerinden sistemin şarj edilmesi gereklidir. Eğer küçük ölçekli mancınık sistemleri mobil araç tabanlı sistemlere konuşlandırılacak olsaydı, aracın içinde hibrid güç sistemi kullanmak neredeyse zorunlu olacaktır. Bu belki hibrid tahrik sistemlerine örnek olmayabilir ama kesinlikle bir hibrid güç sistemidir.

Elektromanyetik Bombalar

Elektromanyetik Bombalar

Her alanda elektronik sistemlerin kullanılmasına bağlı olarak, gelişen teknoloji ile artık elektromanyetik bombalar adı verilen yeni sistemlerin geliştirilmesi üzerine durulmaktadır. Etki alanına bağlı olarak orataya çıkan elektromanyetik dalgalar, çalışan tüm elektronik sistemleri devre dışı bırakabiliyor. Kullanım alanı olarak özellikle savunma sanayi düşünülmüş olsa da bu sistemler aynı zamanda hızlı bir iletişim ağı içinde çok büyük öneme sahiptir.

Kaynak:
1. http://www.defensesystems.com/Articles/2010/03/11/Defense-IT-3-Greens.aspx
2. http://www.environmentalleader.com/2010/05/28/us-commanders-wantdeployable-renewable-energy-generation
3. http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/sessiz-yaklasan-tehlike-elektromanyetik-bomba/11432#ad-image-0
4. Hybrid Electric Vehicles – Principles and Applications with Practical Perspectives by Mi 2011
Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikBelirsizlik İlkesi Nedir
Sonraki İçerikGoldbach Hipotezi İspatlandı mı?
Furkan Gümüş
Karadeniz Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümü mezunu. Yüksek lisans eğitimini Marmara Üniversitesinde Mekatronik üzerine devam ettirmektedir. Uzmanlık alanı Robot ve Mekatronik Sistemler, Otomatik Kontrol, Mekanik Tasarım, Gömülü Sistem ve Kontrol Yazılımlarıdır.

Düşünceleriniz Nedir?