Periskop

bilgipedi.com.tr sitesinden
El yapımı askeri periskopun, optikal dizaynı.
Periskopun prensipleri.
A - İki düzlem ayna kullanan periskop.
B - İki dik açılı prizma kullanan periskop.
1 - 2 - Düz aynalar.
3 - 4 - Dik açılı prizmalar.
5 - 6 - Gözlemci göz.
7 - 8 - Periskop tüpü.
H - Periskopun optik yüksekliği.
Periskop lensinin prensipleri.
A - Tek bir lens kullanan periskop (L2) -görüntüyü düzelmek için.
B - İki lens kullanan periskop (L2-L3) -görüntüyü düzeltmek için.
1-3 - Periskop penceresi.
2-4 - Durma alanları veya taksimatlı objektif.
P - Dik açılı prizmalar (veya düz aynalar).
L1 - Objektif lensi.
L2 - A için - L2 - L3 - B için - Görüntü düzeltici lens.
L3 - L4 -A için- L4-L5- B için - Mercek (oküler).
L0 - Lens alanı.
y - Uzak nesne.
H - Periskopun optik yüksekliği.

Periskop, deniz ve kara savaşlarında, harekâtı kolaylaştırmak maksadıyla kullanılan, emniyetli mesafelerden hedefe görünmeden incelemeye yarayan optik bir alettir. Teknisyenler, nükleer araştırmaları da tehlikeli bölgeye yaklaşmadan periskopla gözler. Periskopun en çok kullanıldığı saha denizaltılardır.

Periskopta iki yansıtıcı ayna veya prizma bulunur. Birinci ayna hedeften gelen ışıkları doksan derece kırarak aşağı doğru yansıtır. İkincisiyse bu gelen ışıkları tekrar doksan derece kırarak yatay yönde göze iletir. Periskobun bu özelliği teleskobik yapı ile güçlendirilir. Periskop, mercekler yardımı ile hedefi yaklaştırma, büyütme özelliği kazanır.

Periskop, prensip olarak ters ve doğru yerleştirilmiş iki dürbünün bir tüp içine yerleştirilmesinden ibarettir. Ters dürbünde cisimler olduğundan daha küçük görülmesine rağmen görüş açısı çok büyüktür. Ters dürbünle genişletilmiş görüş sahası doğru dürbünle tekrar büyütülüp yaklaştırılarak gözlenir. Bu duruma göre görüntüyü büyütmek için üst (ters) dürbün görüntüsünün küçültülmesi; alt (doğru) dürbün görüntüsünün ise büyütülmesi gerekir. Bu işlemler periskop kafasına monte edilmiş kolların elle döndürülmesiyle yapılır.

Periskopta görüntüye ve kullanıma tesir eden birçok husus vardır. Fiziki olarak periskopun ince ve uzun olması istenir. Periskobun boyunu uzatmak için ara mercek düzenleri ilave edilir. Boy uzayıp çap daraldıkça ışık kaybı artar. Görüntü büyütme ve görüş açısı mercek çaplarına bağlıdır. Periskopla yalnız cisimlerin şekli incelenmekle kalmaz, ayrıca hedef, mesafe ve açı göstergeleri ilavesiyle hedefle ilgili daha geniş bilgi de toplanır. Gelişmiş periskoplarda fotoğraf makinaları, ekran görüntüleme, hafıza sistemleri de mevcuttur. Bütün bu parçalar basit bir silindirik tüp boru içerisine monte edilmiştir. Boru çapı küçüldükçe görüş açısı küçülür.

Periskop I. Dünya Savaşında kullanılmaya başlanmıştır. Önceleri siperlerden gözükmeden hedefin incelenmesi maksadı ile yapılan periskoplar, daha sonraları tanklara, büyük kara ve gemi toplarına, denizaltılara da monte edilmiştir. Fiber optiğin gelişmesiyle çok ince çaplı ve uzun periskoplar yapılmıştır. Fiber optik periskoplar insan vücudunun çeşitli yerlerine sondaj yapılarak incelenmesini mümkün kılmaktadır.

Periskop, bir gözlemcinin mevcut konumundan doğrudan görüş hattı gözlemini engelleyen bir nesnenin, engelin veya durumun üzerinden, etrafından veya içinden gözlem yapmak için kullanılan bir araçtır.

En basit haliyle, her iki ucunda 45° açıyla birbirine paralel yerleştirilmiş aynalar bulunan bir dış kasadan oluşur. Bu periskop biçimi, iki basit merceğin eklenmesiyle, I. Dünya Savaşı sırasında siperlerde gözlem amacıyla kullanılmıştır. Askeri personel periskopları bazı top kulelerinde ve zırhlı araçlarda da kullanmaktadır.

Aynalar yerine prizmalar ya da gelişmiş fiber optikler kullanan ve büyütme sağlayan daha karmaşık periskoplar denizaltılarda ve çeşitli bilim alanlarında kullanılmaktadır. Klasik denizaltı periskobunun genel tasarımı çok basittir: birbirine doğrultulmuş iki teleskop. İki teleskop farklı bireysel büyütmeye sahipse, aralarındaki fark genel bir büyütme veya küçültmeye neden olur.

İlk örnekler

Johannes Hevelius 1647 yılında Selenographia, sive Lunae descriptio [Selenografi ya da Ay'ın tasviri] adlı eserinde mercekli erken dönem bir periskopu ("polemoskop" olarak adlandırmıştır) tarif etmiştir. Hevelius icadı için askeri uygulamalar gördü.

1854 yılında Hippolyte Marié-Davy, her iki ucunda 45° açıyla sabitlenmiş iki küçük ayna bulunan dikey bir tüpten oluşan ilk deniz periskopunu icat etti. Simon Lake 1902 yılında denizaltılarında periskop kullanmıştır. Morgan Robertson (1861-1915) periskopun patentini almaya çalıştığını iddia etmiştir: kurgusal eserlerinde periskop kullanan bir denizaltı tarif etmiştir.

Bazı durumlarda tüfeklere sabitlenen periskoplar, I. Dünya Savaşı'nda (1914-1918) askerlerin siperlerin üstünü görmelerini sağlamak ve böylece düşman ateşine (özellikle keskin nişancılardan) maruz kalmaktan kaçınmak için kullanıldı. Periskop tüfeği de savaş sırasında kullanıldı - bu, bir periskop aracılığıyla nişan alınan bir piyade tüfeğiydi, böylece atıcı silahı siper parapetinin altındaki güvenli bir konumdan ateşleyebiliyordu.

İkinci Dünya Savaşı sırasında (1939-1945), topçu gözlemcileri ve subayları farklı bağlantılara sahip özel olarak üretilmiş periskop dürbünleri kullandılar. Bazıları stereoskopik telemetre olarak tasarlandıkları için bir hedefe olan mesafeyi tahmin etmeye de olanak tanıyordu.

Zırhlı araç periskopları

Tanklar ve zırhlı araçlar periskop kullanır: sürücüler, tank komutanları ve diğer araç yolcularının araç tavanından durumlarını denetlemelerini sağlarlar. Periskoplardan önce, araç içindekilerin dışarıyı görebilmesi için zırhta doğrudan görüş yarıkları açılırdı. Periskoplar, ön ve yan zırhtaki bu zayıf görüş açıklıklarını kesmeye gerek kalmadan aracın dışını görmeye izin vererek aracı ve içindekileri daha iyi korur.

Bir protectoskop, zırhlı plakada doğrudan görüş yarığına benzer bir pencere sağlamak üzere tasarlanmış ilgili bir periskopik görüş cihazıdır. Protoskopun içindeki kompakt bir periskop, görüş yarığının aralıklı zırhlı plaka ile kapatılmasını sağlar. Bu, görüş yüksekliğinde sadece küçük bir farkla küçük silah ateşi için potansiyel bir giriş noktasını önler, ancak yine de zırhın kesilmesini gerektirir.

Tanklar gibi zırhlı savaş araçları bağlamında, periskopik görüş cihazı episkop olarak da adlandırılabilir. Bu bağlamda periskop, daha geniş bir görüş alanı sağlamak için dönebilen (veya dönebilen bir düzeneğe sabitlenen) bir cihaz anlamına gelirken, episkop yerine sabitlenir.

Periskoplar "shufti-scope" gibi argo terimlerle de ifade edilebilir.

Gundlach ve Vickers 360 derecelik periskoplar

Önemli bir gelişme olan Gundlach döner periskop, görüşü tersine çeviren seçilebilir ek bir prizma ile döner bir üst kısım içeriyordu. Bu, bir tank komutanının koltuğunu hareket ettirmeden 360 derecelik bir görüş alanı elde etmesini ve ekstra prizmayı devreye sokarak arka görüşü de elde etmesini sağlıyordu. Rudolf Gundlach tarafından 1936 yılında patenti alınan bu tasarım ilk olarak Polonya 7-TP hafif tankında (1935'ten 1939'a kadar üretildi) kullanıldı.

İkinci Dünya Savaşı öncesi Polonya-İngiltere askeri işbirliğinin bir parçası olarak patent Vickers-Armstrong'a satılmış ve burada Vickers Tank Periskopu MK.IV olarak Crusader, Churchill, Valentine ve Cromwell modelleri de dahil olmak üzere İngiliz tanklarında kullanılmak üzere daha da geliştirilmiştir.

Gundlach-Vickers teknolojisi, İngiliz ve ABD ortak gereksinimlerini karşılamak üzere inşa edilen Sherman da dahil olmak üzere tanklarında kullanılmak üzere Amerikan Ordusu ile paylaşıldı. Bu durum savaş sonrasında yasal işlemlerle tartışmalara yol açtı: "İkinci Dünya Savaşı'ndan ve uzun bir mahkeme mücadelesinden sonra, 1947'de Rudolf Gundlach, periskop patenti için bazı üreticilerden yüklü bir ödeme aldı."

SSCB de tasarımı kopyaladı ve T-34 ve T-70 de dahil olmak üzere tanklarında yaygın olarak kullandı. Kopyalar Ödünç Verme-Kiralama İngiliz araçlarına dayanıyordu ve birçok parça birbirinin yerine kullanılabilir durumdaydı. Almanya da kopyalarını yapmış ve kullanmıştır.

Periskopik silah dürbünleri

Periskopik nişangâhlar da İkinci Dünya Savaşı sırasında kullanılmaya başlanmıştır. İngiliz kullanımında, Vickers periskopu, doğru bir yön elde etmek için ön ve arka prizmaların doğrudan hizalanmasını sağlayan nişan çizgileriyle donatılmıştı. Churchill ve Cromwell gibi daha sonraki tanklarda, benzer şekilde işaretlenmiş bir episkop, taret tavanındaki bir kanatlı görüş ile hizalanmış bir yedek görüş mekanizması sağlıyordu.

Daha sonra, ABD yapımı Sherman tankları ve İngiliz Centurion ve Charioteer tankları ana teleskopik nişangâhı birincil rolde gerçek bir periskopik nişangâhla değiştirdi. Periskopik nişangâh silahın kendisine bağlıydı ve yüksekliğin yakalanmasına izin veriyordu (dönüş, dönen taretin bir parçası olarak sabitleniyordu). Nişangahlar genel periskopun bir parçasını oluşturuyor ve nişancıya daha önce teleskopik nişangahla mümkün olandan daha fazla genel görüş sağlıyordu.

Modern özel AFV periskopları

Modern kullanımda, özel periskoplar gece görüşü de sağlayabilir. Kent Periskoplar tarafından tasarlanan ve patenti alınan Gömülü Görüntü Periskopu (EIP), araç çevresinin normal gündüz görüntüsü için standart tek görüşlü periskop işlevselliğinin yanı sıra bir dizi araç üstü sensör ve kameradan (termal ve düşük ışık dahil) dijital görüntü görüntüleme yeteneği sağlar, böylece elde edilen görüntü ünitenin içine "gömülü" olarak görünür ve rahat bir izleme konumunda yansıtılır.

Donanma kullanımı

1889 Arthur Krebs & Jean Rey Fransız Gymnote denizaltısı için periskop

Periskoplar bir denizaltının nispeten sığ bir derinlikte batık haldeyken yakındaki hedefleri ve su yüzeyindeki ve havadaki tehditleri görsel olarak aramasını sağlar. Kullanılmadığı zaman denizaltının periskopu gövdenin içine geri çekilir. Taktik koşullarda bir denizaltı komutanı periskopunu kullanırken ihtiyatlı davranmalıdır, çünkü periskop görünür bir dümen suyu oluşturur (ve radar tarafından da tespit edilebilir) ve denizaltının konumunu ele verir.

Marie-Davey 1854 yılında aynalar kullanarak basit, sabit bir deniz periskopu yapmıştır. Birleşik Devletler Donanması'ndan Thomas H. Doughty daha sonra 1861-1865 Amerikan İç Savaşı'nda kullanılmak üzere prizmatik bir versiyon icat etti.

Denizaltılar periskopları erken benimsedi. Kaptan Arthur Krebs 1888 ve 1889 yıllarında deneysel Fransız denizaltısı Gymnote'a iki adet uyarlamıştır. İspanyol mucit Isaac Peral 1886'da geliştirdiği ancak 8 Eylül 1888'de denize indirdiği denizaltısı Peral'i, görüntüyü denizaltıya aktarmak için prizmaların bir kombinasyonunu kullanan sabit, geri çekilemeyen bir periskopla donattı. (Peral ayrıca denizaltı navigasyonu için ilkel bir jiroskop geliştirmiş ve su altındayken canlı torpidoların ateşlenebilmesine öncülük etmiştir).

Denizaltı savaşında kullanılmak üzere katlanabilir periskopun icadı genellikle 1902 yılında Simon Lake'e atfedilir. Lake cihazına "omniscope" ya da "skalomniscope" adını vermiştir.

2009 itibariyle modern denizaltı periskopları büyütme için lensler içerir ve teleskop olarak işlev görür. Genellikle aynalar yerine prizmalar ve toplam iç yansıma kullanırlar, çünkü yansıtıcı yüzeyde kaplama gerektirmeyen prizmalar aynalardan çok daha sağlamdır. Menzil bulma ve hedefleme gibi ek optik yeteneklere sahip olabilirler. Denizaltı periskoplarının mekanik sistemleri tipik olarak hidrolik kullanır ve suda sürüklenmeye dayanması için oldukça sağlam olması gerekir. Periskop şasisi ayrıca bir radyo veya radar antenini de destekleyebilir.

Denizaltıların geleneksel olarak iki periskopu vardı; bir navigasyon veya gözlem periskopu ve bir hedefleme veya komutanın periskopu. Donanmalar başlangıçta bu periskopları dizel-elektrikli denizaltıların dar gövdelerinde biri diğerinin önüne gelecek şekilde kontrol kulesine monte ederdi. Yeni ABD Donanması denizaltılarının çok daha geniş gövdelerinde ikisi yan yana çalışır. Deniz yüzeyini ve gökyüzünü taramak için kullanılan gözlem dürbünü tipik olarak geniş bir görüş alanına sahipti ve büyütme özelliği yoktu ya da düşük güçte büyütme özelliğine sahipti. Hedefleme ya da "saldırı" periskobu ise daha dar bir görüş alanına ve daha yüksek büyütmeye sahipti. Dünya Savaşı'nda ve daha önceki denizaltılarda bir torpidoyu doğru bir şekilde ateşlemek için hedef verilerini toplamanın tek yoluydu, çünkü sonar bu amaç için henüz yeterince gelişmiş değildi (sonarla menzil belirlemek için denizaltının yerini ele veren elektronik bir "ping" yayılması gerekiyordu) ve torpidoların çoğu güdümsüzdü.

21. yüzyıl denizaltılarının periskopları olması şart değildir. Birleşik Devletler Donanması'nın Virginia sınıfı denizaltıları ve Kraliyet Donanması'nın Astute sınıfı denizaltıları bunun yerine Kraliyet Donanması'nın HMS Trenchant gemisinin öncülüğünü yaptığı, suyun üzerinde elektronik bir görüntüleme sensör setini kaldıran fotonik direkleri kullanmaktadır. Sensör setinden gelen sinyaller elektronik olarak denizaltının kontrol merkezindeki iş istasyonlarına ulaşır. Sinyali taşıyan kabloların denizaltının gövdesine girmesi gerekse de, periskopların gerektirdiğinden çok daha küçük ve daha kolay kapatılabilen ve dolayısıyla daha ucuz ve daha güvenli bir gövde açıklığı kullanırlar. Kumanda kulesinden geçen teleskopik borunun ortadan kaldırılması da basınçlı gövdenin tasarımında ve dahili ekipmanın yerleştirilmesinde daha fazla özgürlük sağlar.