Türk'ün, Teknolojiyle İmtihanı: TF-X Savaş Uçağı

Türkiye, F-16 block 40 ve 50+ uçaklarında gövde ömürlerinin son senelerine gelmesi, F-35 programından çıkarılması sonucu, önümüzdeki 10 yıldan sonraki süreçte, ciddi bir savaş uçağı sorunu bulunuyor. MMU TF-X projesinde, BAE Systems ile know how anlaşmasını son derece stratejik ve havacılık devinden ciddi anlamda mühendislik teknolojileri ve yetişmiş işgücü mühendis ve tekniker yetiştirmede de birçok faydasının olacağını düşünüyorum.

Milli muharip uçak projesinde, elektronik aviyonik ve mühimmat kısmında Türkiye'nin hiçbir sorun yaşacağını sanmıyorum zaten birçok donanımsal ve yazılımsal olarak hazır, ama bu MMU uçağında iki kısım Bence, çok kritik ve zor onlarda; Kullanılacak olan Turbofan motoru ve mikro çip konusu. İkisi de çok stratejik ve teknolojik uçağın beynini ve itkisini sağlayan iki önemli faktör.

Turbofan motorunu, teknoloji transferiyle BAE Systems ile aşmayı düşünüyor, mikro çip olarak da Malezya ile aşmayı planlıyor Türkiye. Mikro çip olarak da, Çakıl adında bir mikro çip çalışması Türkiye'de var ama henüz bir uçağın görev bilgisayar çipi olur mu? O şu an belli değil. Malezya ile de, bu çip konusu teknoloji transferiyle sürmekte.

5. Nesil Turbofan Motoru yapmak!

Öncelikle Turbofan motoru yapmak ayrı bir zor mühendislik ekosistemi ve teknolojisi gerektirir, 5. nesil Turbofan motoru yapmak gene ayrı ve çok yüksek mühendislik gerektiren bir konudur.

Çünkü, F-22 Raptor Pratt & Whitney 5. nesil F119-PW-100 Turbofan motoru gibi, sıcak bölümü (Hot Section) Stealth karakteri ya da nozzle'dan atılan yüksek basınçlı sıcak gazların, radar ekosu bırakmaması gerekir, bu da ayrı bir mühendislik teknolojisi demek.

Bunu şu an Ruslar bile NPO Saturn üretimi, AL-41F1 Turbofan motoru, bu konuda Arge ve inovasyon sürse de henüz başarabilmiş değiller! Suhoy Su-57 üzerindeki çalışmaları ve aynı motoru kullanan, kalifikasyon ve modifikasyon geçirmiş Çin, Chengdu J-20'de aynı bu stealth nozzle üzerinde ciddi çalışmaları var.

Şimdi bunu 100 yıllık, havacılık teknolojisi ve gaz türbinli motorlarda tecrübesi bulunan Ruslar bile başarmakta zorlanıyorken, Türkiye'nin hiçbir tecrübesi olmadan nasıl 5. nesil gibi, son derece yüksek teknoloji Turbofan motorunu nasıl başaracak?

Turbofan motor nedir? Nasıl çalışır?

Temel olarak, Turbofan motor; Fan yardımıyla motorun ön kısmına hava emerek çalışır. Oradan motor havayı sıkıştırır, yakıt karıştırılarak sonra yakıtı ateşler. Turbofanın ilk kısmı fandır. O yüzden motorun soğuk bölümü (Cold section) hava girişlerine karşı mekanik hesaplanmaları, uçak gövde oranı ve uçak manevra fonksiyonları itki oluşturması için, çok ileri metalurjik ya da metal ve malzeme mühendisliği olarak da hesaplanmalıdır.

Metalurjik olarak, genelde titanyum kanatlardan yapılır fan, çünkü çok yüksek mach hızlara ulaşması için, yüksek miktarlarda havayı motora emer.

Bu içeri alınan hava, motorun iki parçasından geçer ve havanın bir kısmı, yanmanın gerçekleşeceği motorun merkezinde Baypass havası diyeceğimiz bölümde, havanın geri kalanı motorun içindeki, kanal aracılığıyla motor merkezinin dışında hareket eder.

Bu baypas havası ek itme kuvveti oluşturur ve ayrıyeten motoru soğutur ve motordan çıkan egzoz havasını emerek motoru daha sessiz bir şekilde uçmasını sağlar, o yüzden 5. nesil Turbofan motorunun birçok zorluğu bulunmaktadır. Üstelik bu Baypas oranlı Turbofan motoru, ciddi anlamda radar ekosu bırakmaması gerekir.

Turbofan motorunun, kompresör bölümü, motor merkezinde ilk soğuk bölümde bulunur ve hava sıkıştırması fonksiyonu bulunur. Diğer Eksenel akış kompresörü (Axial flow compressor) havayı hızlandırmak ve sıkıştırmak için 360 derece dönen çelik bıçaklardan oluşan bölümüdür!

İşte sadece mekanik mühendislik değil, Metalurji mühendisliğinin başladığı yer, uçaklar arabalar gibi değil sonuç olarak sıralı veya V motor gibi piston atakları yerine itki oluşturur!

Uçakların, yüksek yanmaları genişleyen patlamalı gazları vardır bu da bu havayı yanma odasında yakıtın yakıldığı bölümde bu bıçakların, birbirine bağlı mekanik bölümlerin uçağın motorunda çatlama, delinme, takılma gibi konular söz konusu olmamalı!

Arabayı kenara çekersiniz ama uçağı kenara çekemiyorsunuz, direk yere irtifa kaybederek çakılıyorsunuz! Turbofan motor, tonlarca ağırlıktaki bir uçağı, uçurduğu için çok zor ve ileri bir mühendisliktir! O yüzden, her ülke de yapamıyor!

Eksenel akış kompresörünün, önemli fonksiyonu da, eksenel akış yapması, çünkü hava motorun şaftına paralel bir yönde geçer, merkezkaç akışın aksine içeri alınan hava kompresörden geçerken, her bir kanat seti biraz daha küçüktür ve havaya daha fazla enerji ve kompresyon eklemelidir.

Turbofan motorun, yanma odası yakıtın yakıldığı yerdir ve hava kompresörden çıkıp yanma odasına girdikçe yakıtla karıştırılır ve ateşlenen bölümdür ve türbin bölümüne doğru akışkan sağlayarak aktarır. Türbin, kompresördeki kanatlara çok benzeyen bir dizi kanat şeklindedir ve sıcak, yüksek hızlı hava türbin kanatlarının üzerinden akarken, havadan enerji çeker, türbini bir daire içinde döndürür ve bağlı olduğu motor şaftını döndürür.

Yukardaki bütün bu mühendislik olayın gerçekleşmesinin son aşaması ve işte 5. nesil Turbofan motorunun farkının ortaya çıkacağı, nozzle bölümüdür bu Turbofan motorunun sıcak bölümü motorun egzoz kanalıdır ve yüksek hızlı yanan yakıtın ve genişleyen gazların dışarıya atıldığı bölümdür!

Bu son kısım ayriyeten, Newton'nun hareket kuralına göre (Laws of Motion), eşit ama ters yönde Etki-Tepki (impulse-reaction) prensibine göre çalıştığı ve itki oluşturduğu ya da uçağı yüksek hızlara ve uçuşlarını, sortilerini yaptırdığı temel Turbofan motorun fonksiyonudur!

Bu Turbofan motordan, çıkan sıcak itki oluşturan gazların, radar ekosu bıraktırmadan, sorti yaptırması, 5. nesil Turbofan motorunun, temel özelliğidir ve Türkiye'nin bu en zor kısmı BAE Systems ile aşabilecek mi? Bunu başarabilecek mi? İşte Türk mühendis ve teknikerlerin yüksek mühendislik ve teknolojiyle imtihanının başladığı yerdir bana göre!

Başta dediğim gibi, Türkiye elektronik aviyonik ve mühimmat olarak hiçbir sorun yaşamaz, hatta gövde üretimi bakımından bile, zaten bu konuda Tusaş, Aselsan, Havelsan, TEI, Roketsan gibi çok tecrübeli ve global teknoloji markaları var, mikro çip olarak da çözülür ama Turbofan ve 5.nesil uçak olacağı için, MMU-TF-X 5. nesil turbofan motor önümüzdeki son 9-10 yılda nasıl çözülecek ve bu uçak nasıl operasyonel olacak, süreci göreceğiz.

Bu Türkiye'nin, vizyonunu ve global ligini değiştirecek projede çalışan ve çalışacak olan, bütün isimsiz kahramanlar olan; Türk mühendis, Tekniker, Türk bilim insanlarına başarılar diliyorum, bu projeyi başarmalarını diliyorum!

• Eurofighter Typhoon, Türkiye'nin Savaş Uçağı İhtiyacına Alternatif Olabilir mi?
• F-22 Raptor Savaş Uçağı (Advanced Engineering Exciting Technology)