Nurol Makina’dan, Çağdaş Mühendislik Yaklaşımları ile Üstün Beka Kabiliyeti – MSI Dergisi: Türk Savunma ve Havacılık Sanayisinin Güncel Referans Bilgi Kaynağı ve Yenilik Habercisi

Nurol Makina’dan, Çağdaş Mühendislik Yaklaşımları ile Üstün Beka Kabiliyeti

3 Ekim 2018

MSI Dergisi’nin 167’nci sayısında yayımlanan analiz, derginin İnternet sitesinde paylaşılmıştır:

 

Nahit BABAARSLAN / nahit.babaarslan@nurolmakina.com.tr

Uzman Tasarım Mühendisi, Nurol Makina

Uğur Can COŞKUN / ugur.coskun@nurolmakina.com.tr

Tasarım Mühendisi, Nurol Makina

 

Nurol Makina, son dönemde geliştirdiği araçların, performanstan taviz vermeden, 360 derecelik üstün koruma sağlaması ile dünya pazarlarında haklı bir üne kavuştu. Yüksek performans ve beka kabiliyetini bir arada isteyen, farklı kıtalardan silahlı kuvvetler ve güvenlik güçleri, Nurol Makina tasarımı araçları tercih ediyor. Nurol Makina, birbiri ile çelişen performans ve beka kabiliyeti arasındaki optimizasyonu, çağdaş mühendislik yöntemleriyle gerçekleştirdiği; analiz, tasarım ve doğrulama süreçleriyle sağlıyor.

 

Artan Tehdit: Mayın ve EYP

İkinci Dünya Savaşı’ndan günümüze, yaşanan çatışmalarda, mayınlar ve el yapımı patlayıcılar (EYP’ler) gibi asimetrik tehditler, araç ve personel kayıplarının nedenleri arasında, üst sıralarda yer alıyorlar. Bu tehditler, özellikle ABD ve NATO güçlerinin Afganistan ve Irak operasyonları ile birlikte, dünya kamuoyunda, gündemin üst sıralarına çıktı. Bu operasyonlarda, mayın ve EYP kullanımında radikal bir artış görüldü ve devamında da hem yeni geliştirilen araçların hem de mevcut araçların, EYP ve mayın tehditlerine karşı korunması, uluslararası alanda en önemli araştırma kalemlerinden biri hâline geldi.

Gelişen bu tehdidi ve sonuçlarını yakından takip eden Nurol Makina, 2012 yılında, görev performansından taviz vermeden üstün koruma sağlama vizyonuyla, dünyada da öncü olarak, EJDER YALÇIN 4×4 aracının çalışmalarına başladı. Proje ekibi, aracın tasarım faaliyetlerini, uluslararası askeri standartları referans alarak belirlediği balistik ve mayın tehdidi seviyelerine göre yürütüp sahadaki tehditleri en yüksek oranda yansıtan analizler ile optimize etti.

Bu analizler, akredite kuruluşların, askeri standartlarca belirlenen test yönergelerine uygun şekilde gerçekleştirdiği saha testleri ile de doğrulandı. Analiz ve test faaliyetlerinden elde edilen çıktılar, tasarım faaliyetlerine, geri bildirim oluşturdu. Böylece, aracın, özellikle ana unsurları iyileştirildi ve neticede, sınıfının en yüksek beka kabiliyetine sahip, 4×4 aracı ortaya çıkarıldı.

 

EJDER YALÇIN 4×4, kapsamlı mayın testlerinden başarıyla geçti.

 

Türkiye, uzun yıllardır, özellikle teröre karşı mücadelesinde karşı karşıya kaldığı bu asimetrik tehditler sebebiyle kayıplar veriyor. Kullanıma girdiği 2014 yılından itibaren günümüze kadar olan süreçte, EJDER YALÇIN 4×4 de sahada, çok sayıda asimetrik tehdide maruz kaldı. Araç, tasarım, analiz ve test faaliyetlerinde dikkate alınan bu tehditler karşısında, öngörülen beka kabiliyetini sergiledi ve envanterde bulunan diğer taktik tekerlekli zırhlı araçların, oldukça üstünde bir performans gösterdi. Sahada karşılaşılan sonuçlar, analiz ve test süreçlerini doğruladı; ayrıca, aracın tasarımına, performansını daha da yukarılara taşıyacak, bir dizi geri bildirim sağladı. Bugün EJDER YALÇIN 4×4, tüm bu birikimler sayesinde, mayın ve EYP’lere karşı koruma konusunda, benzer sınıftaki araçlar arasında, lider konumda. Nurol Makina da bu bilgi birikimine sahip ender firmalardan biri hâline geldi ve bu birikimi, yürüttüğü projelere de yansıtarak, fark yaratmaya başladı.

Nurol Makina’nın ürün ailesinin amiral gemisi olan EJDER YALÇIN 4×4, onu, diğer taktik tekerlekli zırhlı araçlardan ayrıştıran en önemli özelliklerinden biri olan, beka kabiliyeti ile ön plana çıkıyor.

 

Üstün Beka Kabiliyeti Denince İlk Akla Gelen Araç: EJDER YALÇIN 4×4

Nurol Makina’nın ürün ailesinin amiral gemisi olan EJDER YALÇIN 4×4, onu, diğer taktik tekerlekli zırhlı araçlardan ayrıştıran en önemli özelliklerinden biri olan, beka kabiliyeti ile ön plana çıkıyor. Aracın, balistik koruma, özellikle de mayına dayanım kabiliyetini tanımlayan bu özellik; Nurol Makina’nın tecrübeli mühendislerinin ortaya koydukları yenilikçi yaklaşım, gerçekleştirdikleri bilgisayar destekli analiz çalışmaları ve yaptıkları etkin tasarım sonucunda ortaya çıktı. Aracın beka kabiliyeti, zorlu testlerde ve sahada karşılaşılan tehditlerle de bugüne kadar defalarca kendisi ispat etti.

EJDER YALÇIN 4×4, silahlı kuvvetlerin ve güvenlik güçlerinin karşılaştığı asimetrik tehdit unsurlarına karşı, en yüksek korumayı, milli imkânlar ile sağlamayı amaçlayarak hizmete sunuldu. Bu amaca uygun olarak EJDER YALÇIN 4×4; yerli tasarım, üretim ve test ve doğrulama faaliyetleri neticesinde, bu alandaki standartların ve akademik çalışmaların anlattıklarının ötesinde, önemli bir bilgi birikimini de ortaya çıkarttı. Bugün, yüzlerce araç, gerek yurt içinde gerekse müttefik ülkelerin silahlı kuvvetlerinin ve güvenlik güçlerinin envanterinde, başarıyla hizmet vermeye devam ediyor.

YÖRÜK 4×4, sınıfının en iyi faydalı yük taşıma kapasitesine sahip.

 

Nurol Makina, YÖRÜK 4×4 ile Yeni Bir Çağ Başlatıyor

Taktik tekerlekli zırhlı araçlarda beka kabiliyeti, temel bir ihtiyaç olmakla birlikte; bu kabiliyetin seviyesi, uygulamaya ya da ilgili birimin gereksinimlerine göre farklılıklar gösterebiliyor. Savunma ve güvenlik alanında faaliyet gösteren firmalar, bu değişken ihtiyaçlara, her zaman cevap veremiyorlar. Genellikle firmalar, bir projenin ya da uygulamanın belirli ihtiyaçlarına göre araç geliştiriyorlar. Böyle araçlar tedarik edildiğinde ise ihtiyaçlar değiştiğinde, ya maliyetli modernizasyon gerekiyor ya da yeni araçların tedarik edilmesi yoluna gidiliyor.

Özgün ve milli çalışmaların önem kazandığı; ulusal kazanımların arttırılmasının gerektiği günümüzde, değişken ihtiyaçlara hızlı reaksiyon gösterebilecek, ileri teknoloji ürünü ve yüksek performans özelliklerine sahip bir araç platformu geliştirmek, bir zorunluluk hâline geldi. Nurol Makina, bu kapsamda, ülkemizde ve dünyadaki ihtiyaçları iyi okuyarak, bu ihtiyaçlara cevap verebilecek ve ulusal kazanım oluşturabilecek YÖRÜK 4×4’ü geliştirdi. IDEF 2017’de konsept tasarımı görücüye çıkarılan araç, henüz seri üretime geçmeden büyük beğeni topladı. Hem yurt içinden hem de yurt dışından büyük talep gördü ve yurt dışından ilk siparişlerini aldı.

YÖRÜK 4×4, tamamıyla Nurol Makina mühendisleri tarafından geliştirilen, özgün ve modüler bir araç platformu. Çağımızın gereksinimlerine uygun olarak, farklı balistik koruma seviyelerine göre konfigüre edilebilir şekilde tasarlanan araç, yine ihtiyaca yönelik, farklı sayıda personele göre konfigüre edilebiliyor. Sınıfında yer alan diğer araçlara kıyasla daha hafif olan araç, aynı zamanda, yüksek mayın korumasına sahip. Sahip olduğu teknik özellikler ve dinamik yapısı sayesinde, her türlü yol koşulunda, arazide ve meskûn mahalde, kullanıcısına, yüksek hareket kabiliyeti ve üstün performans özellikleri sunuyor. Araç, modüler olmasının yanında monokok bir gövde yapısına sahip. Başka bir deyişle ana taşıyıcı yapı, kaynak ve dolayısıyla malzeme özelliğini değiştirebilen ısı girdisinin optimize edildiği, yekpare bir geometride tasarlandı.

YÖRÜK 4×4, Nurol Makina’nın, geçmişten bugüne elde ettiği tecrübe ve kabiliyetler doğrultusunda, en güncel teknoloji ve sistemler ile donatılmış bir araç olarak öne çıkıyor. Sınıfının en iyi faydalı yük taşıma kapasitesi ile her ortam ve koşulda, sorunsuz kullanılabiliyor ve kullanım esnasında, personele yüksek konfor ve ergonomi sağlıyor.

Araç, sadece kullanışlılık dikkate alınarak değil, bakım-idame edilebilirlik kavramları da ön planda tutularak geliştirildi. Modüler yapısı, periyodik bakım gerektiren sistemlere ulaşım, olası arıza tespiti ve onarımı gibi konularda, kullanıcıya büyük kolaylık sağlıyor. YÖRÜK 4×4’ün, ilerleyen zamanlarda, farklı silah ve güvenlik sistemlerinin entegre edildiği; farklı amaç ve kullanım senaryolarına uygun, yeni ve farklı versiyonları ile de sınıfında rakipsiz olması ve piyasadaki konumunu güçlendirmesi bekleniyor.

YÖRÜK 4×4’ün tasarım aşamasındaki sanal ortamda yaratılan görselleri ile üretim bandından çıkan aracın benzerliği, Nurol Makina’nın tasarım kabiliyetlerini gözler önüne seriyor.

 

YÖRÜK 4×4’ün, Analiz ve Simülasyon Çalışmaları

YÖRÜK 4×4’ün tasarım sürecinde, analiz ve simülasyonların, önemli bir yeri bulunuyor. Temel olarak, kritik komponent ve yapısal unsurlar bazında başlayan analizler, aracın bütününün yapısal ve dinamik analizleri ve mayın simülasyonları ile devam etti ve tasarım optimizasyonu sağlanarak tamamlandı. Bütün analiz ve simülasyonlar için, aynı holding bünyesinde yer alan kardeş şirket FNSS’in tecrübeli ekibi ile ortak bir çalışma yürütüldü.

Aracın birçok komponentinde, kullanım senaryolarına göre, yapısal analizler gerçekleştirildi. Bu komponentler arasında; vinç bağlantı arayüzleri, çeki-kaldırma arayüzleri ve kritik sistemlerin bağlantı arayüzleri gibi unsurlar yer alıyor. Bu analizlerde, simüle edilen arayüzün maruz kalacağı yük öngörüleri, belirlenen güvenlik katsayıları ile modele uygulandı ve model üzerindeki etkileri incelendi. Bu analizler, gerektiğinde, tasarım değişiklikleri ile tekrarlandı ve neticede, uygun malzeme seçimi ve geometri değişiklikleri ile optimum tasarım elde edildi.

Sürecin en önemli analiz safhası, aracın bütünü üzerinde gerçekleştirilen; yapısal, dinamik ve mayın analizleri oldu. Gövdenin ve ana taşıyıcı yapıların yapısal analizlerinde, yine maruz kalınacak yükler tanımlandı ve gerekli yapısal analizler yapıldı. Şekil 1’de görülebileceği üzere, aracın mayın performansını etkileyen bütün sistemlerin yer aldığı eksiksiz mayın modeli üzerinde, gerçeğe en yakın şekilde, mayın simülasyonları gerçekleştirildi. Bu simülasyonlar, standartlara uygun olarak, teker ve karın altında koşuldu ve gerek görüldüğünde, kritik bölgelerde tekrarlandı.

 

Şekil 1. YÖRÜK 4×4’ün mayın modeli üzerinde, çeşitli simülasyonlar gerçekleştirildi.

 

Araç, kullanım koşullarından dolayı, sürekli dinamik yükler altında çalışacağı için, dinamik analizleri doğru girdiler ile gerçekleştirmek, çok önemlidir. Araç üzerine etki eden en önemli dinamik yük girdisi, yoldan ve dolayısıyla süspansiyon sisteminden gelir. YÖRÜK 4×4 için yapılan analiz ve simülasyon çalışmalarında, aracın, en olumsuz koşullarda seyir hâlinde maruz kalabileceği yükler, özellikle süspansiyon sisteminin bağlantı arayüzlerinden araca uygulanarak sonuçlar gözlemlendi ve gerekli iyileştirmeler uygulandı.

Bir diğer önemli dinamik yük unsuru ise aracın silah sistemidir. Aracın tavanında konumlandırılan bu sistemin sorunsuz çalışabilmesi için, üreticinin belirlediği bir doğal frekans aralığı vardır. Bu gerekliliğin sağlanabilmesi ve uygun bir tavan yapısalının oluşturulabilmesi amacıyla da çeşitli analizler gerçekleştirildi. Özetle aracın dinamik yük altında çalışan bütün sistemleri, somut gerçekliğe en yakınsayacak şekilde analiz edildi ve en uygun tasarım elde edildi.

 

Mayın Testlerinden Tam Not

Patlamaya maruz kalan bir askeri araçta, en önemli güvenlik göstergeleri; başta taşıdığı personelin can güvenliği, personelin beden sağlığı ve aracın yapısal bütünlüğüdür. Bu göstergeler, çeşitli analizler yardımıyla araç üretilmeden önce, yüksek gerçeklikte doğrulanabilir. Mayın analizleri ise tasarım sürecinin en zorlu safhasıdır. Ülkemizde, bu kapsamda analiz ve simülasyon yetkinliğine sahip, sayılı kişi, kuruluş veya organizasyon bulunmaktadır. Milisaniyeler mertebesinde gerçekleşen bir patlamayı, bilgisayar üzerinde tanımlamak ve sonuçlarını incelemek, ciddi bir tecrübe, deneyim ve altyapı gerektirir.

YÖRÜK 4×4, yüksek balistik korumasının yanında yüksek mayın korumasına sahip bir araçtır. Nurol Makina bünyesinde, mayın korumasına sahip olarak geliştirilen diğer araçlar gibi, YÖRÜK 4×4 aracı üzerinde de birçok analiz gerçekleştirilmiş ve nihai tasarım, bu analizler neticesinde şekillendirilmiştir.

YÖRÜK 4×4’ün tasarım sürecinin en başında, daha önce elde edilen tecrübeler ve farklı projeler için gerçekleştirilmiş somut mayın testleri ışığında, aracın gövde zırh kalınlıkları ve geometrik yapısı tayin edildi. Çeşitli yapısal ve dinamik analizler ile şekillenen araç modeli, nihai hâle geldikten sonra, mayın testi modeli ve üretim öncesi araç modeli üzerinde, mayın analizleri gerçekleştirildi. Bu analizler, sadece yalın gövde üzerinde uygulanmadı; araç üzerinde yer alan bütün sistemler, malzeme özelliklerine ve bağlantı şekillerine kadar tanımlanarak gerçekleştirildi. Bu analizlerde, araç, birebir simüle edildiği için, kullanılacak bütün malzemelerin, malzeme modelleri de oluşturuldu. Böylece, malzemenin, çok büyük anlık dinamik yükler karşısında göstereceği davranış gözlemlenebildi. Bu analizler, gerçek mayın testleri için belirlenen standartlara uygun olacak şekilde gerçekleştirildi ve gerekli hâllerde, gözlemlenmesi gereken yapısal unsurlar ve yapısal bütünlük için, firma inisiyatifinde, farklı bölgelerde ve şekillerde tekrarlandı. YÖRÜK 4×4, kullanıcıya sunulmadan önce, somut mayın testlerine de tabi tutuldu ve bu analiz sonuçları doğrulandı.

 

 Modüler Zırh Yapısı ve Balistik Testler

Araç tasarımlarında referans alınan balistik standartlarda tanımlanan koruma seviyeleri ve zırh üretici firmaların da teknik verileri ışığında, bir aracın, zırh tipi ve zırh kalınlıklarını kabaca belirlenebilir.  Genellikle askeri araçlar belirli bir koruma seviyesine sahiptir. YÖRÜK 4×4, modüler bir zırh yapısına sahip olması sayesinde, askeri standartlarda tanımlanan en düşük balistik koruma seviyelerinden, çok daha yüksek seviyelere kadar konfigüre edilebilir. Böylece, tek bir araç ile farklı balistik koruma ihtiyaçlarına ve beklentilerine cevap verilebilir.

Araç tasarımlarında, çok çeşitli zırh çeliklerinden ve alternatif malzemelerden de yararlanılır. Modüler zırh yapısına uygun alternatiflere sahip olan YÖRÜK 4×4 için malzeme tercihleri yapılırken ve alternatif tasarımlar geliştirilirken sadece tedarikçi verileri ve uygunluk belgeleri referans alınmamıştır. Yalın zırh çeliğinden hazırlanan ve “malzeme doğrulaması” olarak da adlandırılan plakalardan, cam koruması gibi spesifik tasarımlara kadar, aracın, tehdide açık bütün yüzeyleri üzerinde, balistik testler gerçekleştirilmiştir.

Bu testler, Nurol Holding bünyesinde yer alan kardeş şirketler; FNSS ve Nurol Teknoloji’nin, yeterli donanıma sahip ve tecrübeli personelin görev yaptığı laboratuvarlarında, koruma seviyesinin gerektirdiği; mermi tipi, mermi hızı, atış mesafesi gibi parametreler sağlanarak yapılmıştır. YÖRÜK 4×4 aracının tasarımında ve zırh konfigürasyonunda, gerçekleştirilen bu balistik testlerin, çok önemli katkısı olmuştur.

Standartlarda, tasarlanacak aracın, belirli bir balistik koruma seviyesinde, sahip olması gereken koruma yüzdesi tanımlanır. Başka bir deyişle araç, o koruma seviyesinde, tehdide açık yüzey alanına göre, belirlenen asgari yüzde oranında bir korumaya sahip olmalı; yine, tehdide açık yüzey alanına göre, belli bir azami yüzde oranda zafiyet gösterebilir denebilir.

Nurol Makina tarafından geliştirilen diğer araçlarda olduğu gibi, azami korumanın ve asgari zafiyetin hedeflendiği YÖRÜK 4×4’ün tasarım sürecinde de araç üzerindeki olası balistik zafiyet oluşturabilecek bütün bölgeler tespit edilmiş ve gerekli önlemler alınmıştır. Bu çalışmalar, aracın sadece zırhlandırılmış yüzeyleri için değil; bütün camlar, açılır kapanır sistemler, özetle aracın bütünü için yürütülmüş ve YÖRÜK 4×4’ün kabiliyetleri, balistik testlerle de doğrulanmıştır.

YÖRÜK 4×4’ün tasarım sürecinin en başında, daha önce elde edilen tecrübeler ve farklı projeler için gerçekleştirilmiş somut mayın testleri ışığında, aracın gövde zırh kalınlıkları ve geometrik yapısı tayin edildi.

 

Nurol Makina’nın Tasarım Süreçlerinde, Analiz ve Simülasyon

Sonlu elemanlar analizleri, literatüre ilk defa, 1956 yılında, uçak gövdelerinin gerilme analizleri çalışması kapsamında girdi. Bu tarihten itibaren, uygulamalı bilimler ve mühendislik problemlerinin çözümüne katkıda bulunacağı ve başarı ile kullanılabileceği görüldü. Devamında, analiz ve simülasyon araçları; bilgisayar ve yazılım teknolojilerinin, malzeme biliminin ve tasarım araçlarının gelişimine paralel şekilde, önemli bir gelişme kat etti. Günümüzde, birçok analiz yöntemi ve çeşidi kullanılıyor ve bu analizlerden, yüksek gerçeklik oranında sonuçlar alınabiliyor.

Analiz ve simülasyon, Nurol Makina’nın tasarım süreçlerinin de ayrılmaz bir parçasıdır. Nurol Makina’nın uzman ve yetkin ekibi, tasarım süreçlerinde, ihtiyaca yönelik çok çeşitli analiz yöntemleri kullanıyor. Bir yapıyı ya da sistemi, somut ürüne dönüştürmeden önce, henüz tasarım aşamasındayken doğrulamanın yolu, onu, çalışacağı koşullarda simüle etmektir. Başka bir deyişle sistemin maruz kalacağı; yük, titreşim ve şok gibi fiziksel etkileri, bilgisayar ortamındaki model üzerine uygulayıp tasarım üzerindeki etkilerini gözlemlemektir. Bu doğrulama, yüzde yüz kesin sonuçlara ulaşılamasa bile tasarım hakkında fikir verebilmesi açısından, oldukça önemlidir.

Birçok bileşen ve alt sistemden oluşan zırhlı araçların tasarım sürecinde, her sistemin, birebir somut denemesinin ve testlerinin yapılması, maliyet ve zaman açısından uygun değildir. Bununla beraber, esas amacı, asimetrik tehditler karşısında, taşıdığı personelin can güvenliğini sağlamak olan bu araçlarda, güvenilirliği şansa bırakmak ya da güvenilirliği sağlamak için, olması gerekenden daha masif ve hantal ürünler ortaya çıkarmak da uygun bir çözüm değildir. Sonuç olarak, bir sistem, somut olarak doğrulanacak olsa bile tasarım sürecinde o sistemi simüle etmek, gerçeğe en yakın parametreler ile gerekli analizlere tabi tutmak gerekmektedir. Bu sayede, optimum tasarımı ve dolayısıyla ürünü elde etmek mümkün olabilecektir.

 

Nahit BABAARSLAN

1988 yılında, Yozgat’ta dünyaya geldi. İlk ve orta öğrenimini, Leeds (İngiltere) ve Adana’da tamamladı. Gaziantep Vehbi Dinçerler Fen Lisesi’nin ardından, Çukurova Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü’nden, 2011 yılında mezun oldu. 2014 yılında, Hacettepe Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü’nde, yüksek lisans eğitimini tamamladı. Mezun olduğu 2011 yılından bugüne kadar, otomotiv ve tasarım alanında çalıştı. Hâlen Nurol Makina bünyesinde, Ar-Ge departmanında, Uzman Tasarım Mühendisi olarak görev yapıyor.

 

Uğur Can COŞKUN

1991 yılında, Zonguldak’ta dünyaya geldi. İlköğrenimini Diyarbakır’da, orta öğrenimini Aksaray’da ve lise öğrenimini Ankara Gazi Anadolu Lisesi’nde tamamladı. Gazi Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü’nden, 2014 yılında mezun oldu. Yükseköğrenimimin bir kısmını, Erasmus kapsamında, Polonya Lodz Teknik Üniversitesi’nde gerçekleştirdi. 2016 yılında başladığı, Hacettepe Üniversitesi Makina Mühendisliği Yüksek Lisans Programı’na devam ediyor. Bir mühendislik firmasındaki 1 yıllık iş tecrübesinin ardından, Nurol Makina bünyesinde çalışmaya başladı. Hâlen, Ar-Ge departmanında, Gövde ve Konstrüksiyon Bölümü’nde, Tasarım Mühendisi olarak çalışıyor.

1,711 toplam görüntüleme, 11 bugünkü görüntüleme