Hipersonik hızlara ulaşabilen uçaklar ve füzeler, son yıllarda savunma sanayisinin en sert rekabet başlıklarından biri hâline geldi. Çünkü iş artık yalnızca hız meselesi değil; menzil, manevra kabiliyeti ve sistemin ne kadar verimli çalıştığı da en az onun kadar önemli.
Bugün bu hızlara çıkabilmek için çoğu zaman birden fazla itki sistemi birlikte kullanılıyor. Kalkışta ve düşük hızlarda türbin motorları devreye giriyor, Mach 3’ün üzerindeyse işi ramjet motorları devralıyor. Ama bu yapı, açıkçası, beraberinde ciddi bir yük getiriyor. Sistem ağırlaşıyor, mühendislik tarafı karmaşıklaşıyor, geçiş anlarında da kararsızlık riski büyüyor.
Çin Bilimler Akademisi (CAS) bünyesinde geliştirilen “zıt yönlü dönen ramjet motoru” yani contra-rotary ramjet, teorik olarak sıfır hızdan başlayıp Mach 6’nın üzerine kadar kesintisiz çalışabilecek şekilde tasarlandı. Araştırmacılar, sistemin prototipinin tamamlandığını ve deneysel olarak doğrulandığını da söylüyor.
Bu da şu anlama geliyor: Eğer teknoloji gerçek kullanım koşullarında da aynı performansı verirse, mevcut çoklu itki sistemlerine olan ihtiyaç büyük ölçüde ortadan kalkabilir.
Aslında bu motorun arkasındaki fikir yeni değil. Temelleri yaklaşık 30 yıl öncesine uzanıyor. Ancak projeyi bugünkü seviyeye getirmek kolay olmamış. Özellikle kanat tasarımı ve deneysel doğrulama gibi kritik başlıklarda yıllar süren çalışmalar yürütülmüş. 2009’da kurumsal destek alan proje, şimdi ilk kez çalışır prototip aşamasına ulaşmış durumda.
Geleneksel hipersonik motorlarda en büyük problemlerden biri, farklı itki modları arasında geçiş yapılırken ortaya çıkan dengesizlik. Hızlanma sırasında ya da manevra anında hava akışı ve yanma koşulları değişiyor; bu da sistemi hassas ve kırılgan hâle getirebiliyor.
Çinli araştırmacıların tasarımı bu sorunu, birbirine zıt yönde dönen iki kompresör sistemiyle aşmayı amaçlıyor. Böylece motorun, farklı hız rejimleri arasında geçiş yapmak zorunda kalmadan tüm hız aralığında daha stabil çalışabildiği belirtiliyor.
Yani mesele sadece daha hızlı gitmek değil; o hızı baştan sona aynı sistemle, daha dengeli biçimde koruyabilmek.
Yeni motorun en dikkat çekici taraflarından biri de şok dalgalarına yaklaşımı. Klasik hipersonik motor tasarımlarında şok dalgaları genelde istenmeyen bir etki olarak görülüyor. Çünkü hava akışında kayıp olabiliyor, kararsızlığı artırabiliyor ve verimi düşürebiliyor.
Bu yeni sistemdeyse tablo tersine çevriliyor. Araştırmacılara göre şok dalgaları artık bastırılması gereken bir yan etki değil, doğrudan sıkıştırma mekanizmasının aktif bir parçası. Zıt yönlerde dönen kompresörlerin yaptığı yüksek hız farkları sayesinde kontrollü şok yapıları oluşturuluyor. Bu yapıların da hava akışını kademeli biçimde sıkıştırarak yanma için gerekli yüksek basınç ve sıcaklık ortamını hazırladığı ifade ediliyor.
Bir bakıma, sistem şok dalgalarıyla mücadele etmiyor; onları kendi lehine kullanıyor.
Bu yaklaşımın bir başka sonucu da daha kompakt bir motor mimarisi. Araştırmacılara göre iki aşamalı bu yapı, klasik dört ila altı aşamalı sistemlerle benzer performans sunabiliyor. Üstelik daha düşük ağırlık ve daha küçük boyutlarla.
Zıt yönlü kompresör tasarımı burada belirleyici rol oynuyor. Yüksek ve düşük basınç rotorlarının ters yönlerde dönmesi sayesinde göreli hız korunurken, mutlak dönüş hızı düşürülüyor. Bunun da motor parçaları üzerindeki merkezkaç kuvvetlerini azalttığı, dayanıklılığı artırdığı ve daha güvenli bir çalışma zemini sunduğu belirtiliyor.
Google Play
App Store
