13 Temmuz 2013 Cumartesi

Ana Muharebe Tankı Tasarımı Üzerine Notlar: Hareket Kabiliyeti

Bir ana muharebe tankını tanımlayan üç temel bileşen bulunur:

1. Zırh koruması (ya da daha geniş bir ifadeyle beka kabiliyeti)
2. Hareket kabiliyeti
3. Ateş gücü

Bu etkenlerin birbirine göre ağırlığı ve önem sıralaması, tankın karakterini belirler. İhtiyaca göre hafif zırh korumalı ve orta derecede ateş gücüne sahip ancak son derece çevik bir tank ya da hantal ancak üst seviye korumaya sahip bir tank gibi. (Konu ile ilgili olarak bkz: Modern Ana Muharebe Tankı Tasarımı)

Bu etkenlerden aktif ve pasif özsavunma sistemleri zırh korumasının, atış kontrol sistemi ile hedef tespit / teşhis / takip sistemleri ise ateş gücünün etkinliğine katkıda bulunurlar. Dolayısıyla bu unsurların yan bileşenleri olarak değerlendirilebilirler.

Bir ana muharebe tankının "başarılı" olup olmaması, tasarlandığı ihtiyaçlara ne derece yanıt verebildiği ile orantılıdır. Bir başka kıstas ise, çağdaşı ve muhtemel hasımlarına karşı durumudur.

Ana muharebe tankı otomotiv sektörü ile büyük bir kesişim kümesi olan ama başlı başına bağımsız bir branş olarak ele alınması gereken bir konu. Bunun sebebi, söz konusu üç tasarım sacayağı için isterlerin son derece zorlayıcı olması, bu isterlere yüksek performansta yanıt verirken bunu aynı zamanda muharebe şartlarında ve kısıtlı lojistik destek ile gerçekleştirmenin gerekliliği.

Bir tankın değerlendirmesini pek çok farklı kritere göre yapmak mümkün. Şimdilik hareket kabiliyeti (mobility) büyüteci ile bakalım.

Tankların hareket kabiliyeti üç çeşittir:

1. Stratejik hareket kabiliyeti (strategic mobility)
2. Operasyonel / taktik hareket kabiliyeti (operational mobility)
3. Savaşalanı hareket kabiliyeti (battlefield mobility)

Stratejik hareket kabiliyeti, tankın savaş / harekât bölgesine intikâl kabiliyetidir. Tanklar, yapıları gereği uzun mesafeleri kendi imkânları ile kat etmezler; havadan, karayolu, demiryolu ya da denizden nakledilirler. Tankın bu yollarla nakledilebilme kolaylığı, stratejik hareket kabiliyetini oluşturur.

Modern ana muharebe tankları, 60 tonu aşan ağırlıkları ve boyutları nedeniyle havadan kolayca nakledilemezler. Bazı tank modelleri ağır nakliye uçaklarına boyut olarak sığsa bile, harekât bölgesinde anlamlı bir sayıya ulaşana kadar havadan nakledilebilmeleri imkânsızdır.

Tankın demiryolu ile intikâli ise, öncelikli olarak genişlik değerine bağlıdır. Tankın, etekleri ve etek zırhı çıkartılmış şekildeki azami genişliği, demiryolu hattının genişliğinden fazla olmamalıdır. Benzer şekilde karayolundan, taşıyıcı araç ile nakil de, yine boyut ve ağırlık değerlerine bağlıdır.

Dolayısıyla stratejik hareket kabiliyeti, tankın boyutları ve ağırlığı ile ters orantılı bir parametredir.

Operasyonel hareket kabiliyeti, tankın harekât bölgesindeki manevra kabiliyetini tanımlar. Burada en başta gelen parametreler güç - ağırlık oranı (power - to - weight ratio) ve yere uygulanan basınçtır (ground pressure).

Güç - ağırlık oranı, tankın birim ağırlığı başına düşen motor gücünü tanımlar. Tankın özellikle ivmelenmesi ve manevra kabiliyeti açısından en önemli belirleyici parametredir. Güç - ağırlık oranı ne kadar yüksekse tankın bir noktadan diğerine intikali sırasında ulaşabileceği ortalama hız o kadar yüksektir. Dolayısıyla operasyonel hareket kabiliyeti ile motor gücü doğru, ağırlık ters orantılıdır.

Yere uygulanan basınç ise, paletler tarafından temas edilen yüzeye uygulanan toplam basınçtır. Palet başına düşen ağırlığın, paletin yere temas yüzey alanına bölünmesi ile elde edilir. Yere uygulanan basınç ne kadar yüksekse tank araziye o kadar çok gömülür, başka bir deyişle tankın arazideki manevra ve hareket kabiliyeti o kadar azalır. Dolayısıyla yere uygulanan basınç ile operasyonel hareket kabiliyeti ters orantılıdır: Ağırlığı mümkün olduğunca düşürüp palet yüzey alanını mümkün olduğunca artırmak (=daha geniş paletler kullanmak) hedeflenir. Ancak palet genişledikçe, onu hareket ettirmek de o kadar zorlaşır.

Operasyonel hareket kabiliyetinde tankın kendi motorunun performansı doğrudan belirleyici rol oynamaya başlar. Tank motorunun yakıt kapasitesi, arızalar arası ortalama zaman (Mean Time Between Failures; MTBF), tamir için gereken ortalama zaman (Mean Time to Repair; MTTR) ve arızaya kadar kat edilen ortalama mil / mesafe (Mean Miles Between Failure; MMBF) verileri, tankın bağımsız olarak hareket edebilme kabiliyetini belirler.

Savaşalanı hareket kabiliyeti ise esas olarak engel aşabilme ve düşmana saldırı / düşmandan sakınma / korunma manevrası yapabilme becerisini tanımlar. Burada önde gelen parametreler hendek ve dikey engel aşabilme ile yanal ve dikey eğim tırmanabilme becerileridir.

Unutulmamalıdır ki, düz yolda ya da engebeli arazide ulaşılabilen azami hız değerleri, tek başlarına hareket kabiliyetini tanımlamak için nesnel veriler değildir. Bir tank, teknik özellikler tablosunda verilen azami hız değerlerine nadiren ve çok kısa süreler için ulaşır. Bu hızlar sürdürülebilir değerler değildir; daha ziyade anlık ulaşılabilecek teorik maksimumları gösterirler. Esas önemli olan, tankın belli bir hız değerine ne kadar kısa sürede ulaşabileceği, yani ivmelenme kabiliyetidir. İvmelenme performansına ise doğrudan etki eden parametre, güç - ağırlık oranıdır. Bu oran ne kadar yüksekse tank o kadar hızlı sürat kazanabilir (zira birim ağırlığı taşıyan motor gücü fazladır).

Bu konu ile ilgili aşağıdaki grafik fikir verebilir:
Kaynak: http://ciar.org/ttk/mbt/acceleration-and-power-per-tonne.jpg

Tabloda güç - ağırlık oranının ivmelenme performansına etkisi görülmektedir. Buna göre çeşitli tanklar için güç - ağırlık oranı arttıkça 0'dan 32km/saat ve 0'dan 48km/saat hızlarına ulaşmak için harcanan süre de belli bir oranda azalmaktadır.

Motor, yanma sistemi ve aktarma organı gibi alanlardaki teknolojik gelişmeler, tankların çok daha yüksek güçlü motorlarla donatılmalarını sağlamıştır. Bu da, daha ağır (=daha fazla yakıt ve cephane taşıyan, daha fazla zırhla donatılabilen) tankların üretilebilmelerini mümkün kılmıştır.

Denkleme tersten de bakılabilir: Harekât ihtiyaçları nedeniyle daha ağır zırhla donatılması gereken, daha fazla ve daha büyük mühimmat ile daha fazla yakıt taşımak zorunda kalan tankları hareket ettirmek için ancak daha büyük ve güçlü motorların geliştirilmeleri zaruriyeti doğmuştur.

Halihazırda dünya orduları envanterinde bulunan başlıca ana muharebe tanklarının hareket kabiliyetleri ile ilgili aşağıdaki tabloyu hazırladım :


ÜlkeTankSeri Üretim BaşlangıcıMuharebe Ağırlığı
(ton)
MotorMotor Gücü
(beygir gücü)
Güç / Ağırlık Oranı (bg/t)Yere Uygulanan Basınç (kg/cm2)Azami Hız (Yol; km/saat)Ana Silah
(mm/kalibre)
ABDM60A1196252.6AVDS 1790-2A V12 dizel75014.260.8748.28105mm/52
ABDM48A5197549AVDS 1790-2D V12 dizel75015.310.8848.2105mm/52
İsrailMerkava Mk1197760AVDS 1790-6A V12 dizel900150.9046105mm/52
ABDM60A3197852.6AVDS 1790-2C V12 dizel75014.260.8748.28105mm/52
FransaAMX-30B2198137Hispano-Suiza HS 110 V12 dizel72019.460.9065105mm/56
İngiltereChallenger 1198262Perkins Engines Company CV-12 1200 V12 dizel1,20019.350.9765120mm/55
İsrailMerkava Mk2198361AVDS 1790-6A V12 dizel90014.750.9046105mm/52
AlmanyaLeopard 2A4198555MTU MB873 Ka 501 V12 dizel1,47926.890.8368120mm/44
ABDM1A1198561.3Textron Lycoming AGT 1500 gaz türbin1,50024.470.9767.60120mm/44
AlmanyaLeopard 1A5198742.2MTU MB 838 Ca M-500 V10 dizel83019.670.8665105mm/52
RusyaT-72S198746.5V-84 V12 dizel84018.060.9060125mm/48
İsrailMerkava Mk3198965AVDS 1790-9AR V12 dizel1,20018.460.9660120mm/44
FransaLeclerc199056.5SACM V8X-1500 V8 dizel1,50026.550.9072120mm/52
RusyaT-90199246.5V-84MS V12 dizel84018.060.9465125mm/48
ABDM1A2199263.1Textron Lycoming AGT 1500 gaz türbin1,50023.771.0867.60120mm/44
İngiltereChallenger 2199362.5Perkins Engines Company CV-12 TCA Condor V12 dizel1,20019.200.9056120mm/55
ÇinTip 98199850WD396 V8 dizel1,200240.9065120mm/55
PakistanAl Khalid2000486TD-2 dizel1,200250.9070120mm/55
AlmanyaLeopard 2A6200162.3MTU MB873 Ka 501 V12 dizel1,47923.740.8368120mm/55
İsrailMerkava IV200265MTU MT883 Ka 501 V12 dizel1,50023.080.9064120mm/47
AlmanyaLeopard 2A7+200667.5MTU MB873 Ka 501 V12 dizel1,50022.22

120mm/55
TürkiyeAltay2017?65?MTU MT883 Ka 501 V12 dizel1,50023.08?70?120mm/55


Tabloya göre şu yorumları yapmak mümkün:

1. 1990'lı yıllardan itibaren, özellikle Batı yapımı tanklarda 1,200 ve 1,500 beygir güçlü motorlar kullanılmaya başlamış.

2. 1980'li yıllardan itibaren 120mm/55 namlu kullanılmaya başlamış. İngiliz Challenger 1 bu namluyu kullanan ilk tank olmuş. Halihazırda 120mm/55 neredeyse standart haline gelmiş.

3. Tankların yere uyguladıkları basınç değerinde belirgin bir artış trendi söz konusu. 1960 - 1970'li yıllarda 0.80 civarlarında seyrederken, 2000'li yıllara gelindiğinde 0.90'dan fazla değerlere ulaşmış, hatta M1 Abrams örneğinde 1'i geçmiş. Bu, tankların palet genişliği olarak belli bir sınır değere (500 - 700mm civarı) ulaşıp toplam ağırlıklarının artmaya devam etmesinin bir sonucu gibi görünüyor.

4. Nitekim 2006 yılında ilk örneği görülen Leopard 2A7+, 67.5t gibi bir ağırlığa ulaşmış. Leopard 2'nin en yaygın modellerinden 2A4 türevinde toplam muharebe ağırlığı ise 55t. Güç ağırlık oranında da dolayısıyla dramatik bir düşüş görülüyor.

5. Altay tankı, hareket kabiliyeti olarak ele alındığında, 1990'lı yıllarda geliştirilmiş tanklarla eşdeğer bir konumda görülüyor. Motor gücü, ağırlık ve güç - ağırlık oranı bakımından Merkava IV ile Leopard 2A6 arası bir konuma giriyor. Burada fark yaratabilecek muhtemel etkenler motorunun teknolojisi (dolayısıyla MTBF, MTTR gibi verileri) ile aktarma organı performansı olabilir. Ancak hareket kabiliyeti açısından şu anda hizmette olan mevcut tanklardan çok ileri ya da çok geri bir noktada değil.

6. Tablodaki tankların seri üretim başlangıç tarihleri incelendiğinde ise ilginç bir durum ortaya çıkmakta. Halihazırda hizmetteki modern ana muharebe tanklarının tamamı, 1980'li yıllarda geliştirilmiş modellerin güncel türevleri. Bu tankların ömürleri, 2020'li yılların başında dolmaya başlayacak. Öte yandan kağıt üzerindeki teknik özellikleri üç aşağı beş yukarı bu tanklara eşdeğer olan Altay ise, eğer seri üretimine en erken 2017'de başlanması öngörülen bir tank. O da tüm testler, seri üretim hazırlıkları ve sanayileşme programı yolunda gider, bir aksama ya da gecikme yaşanmazsa. Ki seri üretim başladıktan sonra doğal olarak alt sistem bazında iyileştirmeler, güncelleme ve tadilatlar da yapılacaktır. Sonuç olarak Altay, 2020'lerin başından itibaren anlamlı sayılarda envantere girmiş ve uluslararası piyasada boy göstermeye başlamış olacak.

Soru şu ki, 2020'lerde dünya piyasasında ana muharebe tankı talebi nasıl olacak? Dünyanın ağırlık merkezi Asya - Pasifik'e kayıyor; bu bölgedeki ülkelerin orduları esas olarak hava ve deniz sistemlerine yatırım yapmakta. Ayrıca çokuluslu harekatların artması, hava ve denizden hızla ve bol miktarda nakledilebilen muharebe araçlarına talebi artırmış durumda. Bugünün muharebe sahası için 65+ t ağırlıkta, 120mm toplu, 1200 - 1500bg motorlu bir tank iyi bir konumda; ancak 10 yıl sonrasının muharebe ortamı nasıl bir tankı dikte ettirecek? 140mm toplu, 2,000bg motorlu, 80t ağırlığında mı? Bunun sonu nereye gidecek?

Suriye İç Savaşı, tanklar açısından ilginç bir laboratuar olmakta: Doğru dürüst silah tutmasını bilmeyen isyancıların elinde Metis, RPG-29, Kornet vb var, mahalle arasında tank avlıyorlar. Yarın bu tip militanların eline çok daha gelişmiş tanksavar füzeleri geçmesi muhtemel. Bu durum tankların zırh ve aktif / pasif koruma sistemlerini nasıl etkileyecek?

7. Dolayısıyla Altay tankının, muadillerine ve olası hasımlarına karşı fark yaratması için atış kontrol, sensör ve aktif / pasif koruma sistemlerinden yana avantajlı olmasının gerekliliği ortaya çıkmakta. Tankın tasarımında bu hususlar doğrultusunda genişleme payı bırakılmış olması muhtemeldir.

8. Bu manzaradan benim çıkardığım sonuç, tank tasarımının ve tank teknolojilerinin bir çeşit doyma noktasına doğru gitmekte olduğudur. Yakın gelecekte oyunun kurallarını değiştirici konsept ve/veya teknolojiler kullanıma geçebilir, bu da tank üretimi ve tank savaşını farklı bir boyuta taşıyabilir.

Resmi daha net anlayabilmek için zırh koruması, ateş gücü ve sensör teknolojileri açısından da incelemek gerekli. Onlar da başka yazıların konusu olsun...


Kaynaklar
The Technology of Tanks, Richard Ogorkiewicz, Jane's Information Group, Surrey, 1991
http://www.tank-net.com/forums/index.php?showtopic=20510                              
http://www.defenceviewpoints.co.uk/articles-and-analysis/the-future-of-the-main-battle-tank            
http://www.thinkdefence.co.uk/2013/04/obituary-for-the-main-battle-tank/

https://en.wikipedia.org/wiki/Tank#Mobility

9 yorum:

Adsız dedi ki...

Selam Arda,

güzel bir calisma yine.
3. nesil Leopard 2 tankinin ilk orijinal seri ürtim modelinin 1500 BG dizel motorunun 1979 yilinin Ekim ayinda bir cigir actigini eklemekte fayda var. Dolayisiyla senin bahsettigin ve 1985'in sonunda, Aralik ayinda üretimine baslanan LEopard 2A4'ten cok önce, 70'lerin sonu ve 80'lerin ilk yarisinda standartti 150 BG motor Almanlar acisindan. Bugün bizim yapmaya calistigimiz Altay tanki 2050'lere kadar kullanilacak ama benzeri bir motoru Almanlar 1979 yilinda kullanmaya baslamislar.

Birde tanklarin üc ana parametresinden zirh korumasi terimini ben olsam beka kabiliyeti diye genisletirdim. Tankin bekasini sadece platform ve sasisinin pasif veya aktif homjen/katmerli zirhina indirgemek pek dogru degil. Nasil hareketlilik kabiliyetine motor yaninda transmisyon (sanziman).., süspansiyon gibi faktörleri de ekliyorsak, beka kabiliyetinin bir parcasi zirh korumasi. Bunun seninde bildigin gibi soft kill, hard kill, perdeleme, kamuflaj.. gibi bir cok alt unsuru var. Her halpkarda aktif ve pasif elektronik koruma bekaninda bir parcasi.

TEkrar tebrikler yazi icin. Bilirsin tank dendimi benim icin akan sular durur ;)

Özge KILINC

Adsız dedi ki...

Emeğinize sağlık güzel, bilgilendirici bir yazı olmuş. Hocam fakat birazda ileriye bakarsak Altay'da ileri safhalarda düşünülen 1800hp motor Altay'da kullanılması düşünülürse, Altay'ın harekat Kabiliyeti açısından değişkenlik göstericektir bu seçenek Altay'ı bu bakımdan en azından diğerlerine göre üsütün kılmazmı yani en azından diğerlerinden biraz daha önde tutmazmı.

Adsız dedi ki...

''Yakın gelecekte oyunun kurallarını değiştirici konsept ve/veya teknolojiler kullanıma geçebilir, bu da tank üretimi ve tank savaşını farklı bir boyuta taşıyabilir.''

Bahsettiğiniz konuda 80'lerde ABD nin tamamen kompozit yapıda dolayısıyla ağırlığı azalmış ve üretim maliyetleri düşük.2 personel tarafından sevk ve idare edilen,oldukça alçak bir siluete sahip bir konsepti olduğunu bir belgeselde izlemiştim.Devamında bir şeyler duymadığımıza göre ar-ge aşamasında kalmıştır.

1-Bu bahsedilen proje hakkında bilgi sahibi misiniz?

2-Halihazırda kompozit uygulamalar için yürütülen projeler var mı?

Ayrıca genel olarak sitenizde vermiş olduğunuz bilgiler ve sarf ettiğiniz emek için teşekkür etmek isterim.

Selamlar... Saygılar...

Adsız dedi ki...

ingilizlerin bir tank tasarımı vardı yanılmıyorsam. Her ne kadar askeri çevrelerde bir urban legend olarak değerlendirilsede stealth yada ghost tank tasarımı sıfır IR izi bırakan. Tank baybayağı görünmezmiş bunuda çok kaba tabirle kamera ve görüntü oyunları ile yapıyorlarmış. tankın yanından da geçilse farkedilmiyormuş. İngilizler her nekadar tankın mucidi olsalarda esas tank devrimini ll. Dünya Savaşı nda Wehrmacht tan öğrendikleri dersler sayesinde soğuk savaşın sonlarına doğru Challenger tankı ile gerçekleştirdiler.(zırhı kastediyorum). gerçekten stealth bir tank var ise bu tankın genelden ziyade taktik amaçlı olduğunu düşünüyorum. Heybetli, sesi 2 kilometreden duyulan, ağır ateş gücü, sağlam bir zırh korumasından ziyade geleceğin tankları belkide bunun tam tersi olacaktır. Geleceğin muharebe meydanını tahayyül etmeye çalışan askeri teknoloji meraklısı bizler belki bu kriterleride dikkate almalıyız. Her zamanki gibi bir makaleden ziyade bir mühendislik çalışması gibi doyurucu istatistiklerle beslenmiş doyurucu bir yazı olmu emeğinize sağlık Arda bey

Adsız dedi ki...

çevre ülkelerde ki modern tank mevcutlarını ve diğer tankların yaşlarını göz önünde bulundurunca endişeye mahal olmadığı kanaatindeyim.komşularımız arasında silah teknolojileri üzerinde yetkin olan Rusya ve İsrail'den başkası yok.bunların veya bir başka ülkenin tank tasarımında bir devrim olacak yeni bir teknoloji üzerinde çalıştığının bilgisine sahip miyiz?velev ki bu konuda çok gizli bir çalışma (F-117 gibi) yapılıyor ve biz bundan habersiziz, bu teknolojinin olgunlaşıp meyve vermesi ciddi zaman alacaktır ve gayetle muhtemeldir ki yüksek maliyetli bir proje olacaktır. Devam eden sıcak veya soğuk büyük bir savaş söz konusu olmadığından üretim miktarlarıda muhtemelen düşük olacağından ilk alım maliyetleri nedeniyle düşük miktarlarda alınacaktır.tabi bu çok gizli proje üzerinde 20 yıldır çalışıyorlar ayrıca üretim maliyetlerini acayip düşürmüşlerse ve hemen yarın üretilen ilk tank hizmete girecekse tam anlamıyla yandık:)öte yandan yeni teknoloji sözkonusu değilse ve nasıl ki merkava veya leopard tanklarının zaman içerisinde yeni sürümleri çıkıyorsa mesela Altay-B gibi yeni bir sürüm çıkartılabilir.yeter ki teknolojik gelişmeler yakinen takip edilsin.uygur

parke makinası dedi ki...

bilgi için teşekkürler

Adsız dedi ki...

Tankın mürettebat bölmesinin hacminin düşürülmesi ağırlık tasarrufu sağlar diye düşünüyorum.İptal edilen Amerikan Crusader KM top projesinde olduğu gibi otomatik doldurucu sayesinde 3 kişilik mürettebat tankın önünde yanyana otursa böylece taret insansızlaştırılsa hatta boşalan hacme mühimmatlar yerleştirilse belki 45-50t bandına çekilebilir tank ağırlığı.Teknolojik olarak zorlayıcı bir durum yok diye düşünüyorum ama kimse tercih etmiyor veya cesaret edemiyor.Eskisinden farklı olarak otomatik doldurucuyu gürbüz (robust) yapma imkanı vardır diye düşünüyorum.Mesela taretin altında herbiri tek tip mühimmat içeren (APFSDS, HE, LAHAT vs) yanyana şarjör gibi mekanizmalar olsa (tabii yaylı değil belki motor gücüyle mermileri yukarıya süren)ve mühimmat taretin tavanından sarkan robotik bir kol vasıtasıyla namluya yüklense gayet yoğun (kompakt dememeye çalışıyorum) bir tank elde edebiliriz.uygur http://en.wikipedia.org/wiki/Autoloader

Adsız dedi ki...

M1A2 Abrams ve Leopard 2A7 için ya da şu anda kullanımda olan diğer tank modelleri için MTTR ve MTBF gibi verileri nerede bulabilirim acaba? Yardımcı olursanız çok sevinirim

Adsız dedi ki...

Harika bir yazı olmuş. Aslında sonuç olarak daha farklı anlayışla tasaranmış ürünler çıkabileceğinden bahsetmişsiniz ve bende buna benzer şeyler düşünüyorum. Modern orduda tankın yeri eski ordudaki süvariler. Aynı işlevi gören birde saldırı helikopterleri var. Aslında zırhı ne kadar mukavemetli olursa olsun bir tankı devre dışı bırakmak nisbeten kolay. Bu nedenle ya değişik materyaller kullanılarak daha hafif ve çok daha mukavemetli tanklar yapılacak yada uçan süvari ile karada giden süvarinin melezi araçlar üretilecek. Her ikisi de kolayca vurulabiliyorsa hava hakimiyeti kara hakimiyetinden daha avantajlıdır.