Katalog

U LAŞ I M TEKNOLOJİSİ FİZİK Sovyetler'den yeni bir atak: En çok enerji veren, en ekolojik yakıt sayılan "hidrojenli" uçaklar 2.5 kez daha yüksekten uçabiliyor. Amerikalılar, uzay yarışında bir kez daha atlatıldıkları görüşünde. Çeviri: Murat Ann uslar, Moskova yakınlarında, tamamen hidrojenle çalışan bir TU155 uçurdular. Bu tarihi uçuş fazla uzun sürmedi. 15 nisanda gerçekleştirilen uçuş 21 dakikada tamamlandı. Üç reaktörlü TU154'ün bir türevi olan TU155, Boeing 727'ye benziyor ve Aeroflot hatlarında kullanılıyor. Uçağın 46.361 itiş gücüne sahip Kuznetsov NK8 adlı motoru, normalde kerosen kullanmasına karşı, hidrojenle çalışması için değiştirildi. Uçuş ekibi, deneme uçuşu sonrasında, klasik motorlara göre hiçbir pilotaj farklılığı hissetmediklerini belırttiler. llk hidrojenli uçak olduğundan daha az (dolayısıyla daha iyi). Bu gelişme, Rusların bugünden yarına kriyojenik uçak üretimine geçecekleri anlamına gelmıyor. Çunkü, öteki yakıt türleriyle karşılaştırıldığında, hidrojenin üretılmesi çok pahalıya gelıyor (yaklaşık olarak klasik yakıtlardan üç kere daha pahalı). Üstelik, daha çözülmesi gereken birçok sorun var. Hidrojeni kanatlarda basınç altında tutma zorluğu, patlama tehlikesine karşı alınacak önlemler, vb. Çeviri: Kerem Cankoçak Yeni yarı iletken lazerler TU154M ve Aeroflot'un yeni uçakları olan TU204'lerde kullanılacağını sanıyorum." Öte yandan, Sovyet uçuşu, ABD'de telaş ve kızgınlığa neden oldu. Hidrojenin çetın savunucularından olan senatör Spark Matsunaga, Sovyet hidrojen uçağının uçuşunun, 1 Ekim 1957'de Sputnik : in fırlatılmasına benzetılebileceğini belirttı: "Bir kez daha atlatıldık. Yeni yönetimln hidrojenle bugünkünden daha fazla ilgileneceğini umut ediyoruz." Yakında, yarı iletken lazerler, yaşantımızı aydınlatacaklar. R Sıvı doğal gaz Bu nedenlerden dolayı, Rusların yakın gelecekte, sıvı doğal gaz kullanımına yönelmeleri bekleniyor. Tupolev, kesin sonuçların, dış depoların neden olduğu kuyruk uzamasının, sıvı doğal gazın en yüksek venmıyle telafi edilebileceğini gösterdiğini belırtıyor. Bu uçakların, SSCB'nın doğal gaz yönünden zengın bölgelerıne gıden hatlarda kullanılmasıyla büyük kazançlar sağlanacağına inanıyor. Böylece, yerel üretimden yararlanılmış olacak ve kerosen, doğal gaz üretmeyen ve erişilmesi daha zor bölgelere saklanacak. Tupolev, bu uçuşların birkaç ay içinde başlayamayacağını, ancak yıllar boyu beklemek için de hiçbir neden olmadığını belırtiyor: "Bu yeni tip yakıtların ıık olarak ekonomık Aslında Reagan, 1994 yılına kadar bir uzay uçağının geliştirıleceğıni 1986 yılında açıklamıştı. Hidrojenle çalışan uçağın New YorkTokyo arasını 2 saatte alacağı belirtilmişti (1). X30 adlı uçak üzerinde çalışan W. Escher'e göre, uçağın çalışması için kullanılabileceK tek yakıt hidrojen. Hava, sesten dört kez daha hızlı yer değiştirirken, yalnızca hidrojen statoreaktörde yeterince hızlı yanabılir. Lockheed'deki sıvı hıdrojen araştırmalarının eskı yönetıcisi G. D. Brevven ise, Sovyet uçuşunun askeri amaçlı olduğu üstünde duruyor: "Hidrojenle çalışan uçaklar, sıradan uçaklardan 2,5 kere daha J TU155, deneme uçuşu sırasında gurülüyor. Genel yapımcı ve akademisyen A. A. Tupolev, hidrojenin uçaklarda yakıt olarak kullanılmasının yararlarını, Izvestia'nın yaptığı röportajda şöyle açıkladı: "Hidrojen, en çok enerji veren ve en ekolo|lk yakıttır. Arkasında su buharı ve blraz ozon bırakır. Kalorifik kapasitesi, kerosen gibi geleneksel yakıtlarınkinl üç kere geçer." öte yandan, hidrojenin bazı sakıncaları bulunuyor. Kullanımı çok sıkı güvenlik önlemlerinin alınmasını gerektiriyor, çünkü % 475 arasında hıdrojen içeren hava, en küçük bir kıvılcımla patlayabilir. TU155 uçağında, 253°C'da soğutulmuş sıvı hidrojen, uçağın arka bölümündekı yolcu salonunda 8 sıra koltuk kaplayan bir çeşit büyük "termosun" içinde bulunuyor. 1,52 atmosfer basınç altında tutulan depo, su geçilmez bir bölmeyle yolculardan ayrılıyor. Kabindeki sızma ve patlama tehlikelerınden sakınmak amacıyla, depoyu motora bağlayan borular uçağın dışından geçiyor ve sızma olasılığına karşı, gaz çözümleyici dedektörlerle sürekli kontrol ediliyor. Sızma anında pilot, o bölümde güçlü bir havalandırma başlatıyor. Yine bir güvenlik önlemi olarak, hidrojen depodan motora sıvı halinde pompalanıyor. Hidrojen, enjektörlere gelmeden önce bir ısıtıcıdan geçerek iOO°C'da gaz haline dönüşüyor Motorun ıtiş gücü, sıvı hidrojenin ısıtıcıya girmeden önceki akışının kontrolüyle sağlanıyor. NK88 motoru üstünde yalnızca yanma odası, enjektörler ve kontrol sıstemleri değiştirilmiş. Tüm ötekı unsurlar (turbınler, kompresörler) TU154'ü çalıştıran NK8 motorunkilerin aynı. Kerosenle sağlanan azami itiş, hidrojenle de elde edilebiliyor ö t e yandan, tüketim (agırlık ve hacım olarak), kerosenle sinden korur. Yakıt olarak hidrojen kullanan uçaklar, aynı performansı verdiklerinde, sıradan uçaklardan üç kez daha hafif oluyorlar. Bu da bu uçakların izleme sistemlerinden çok daha kolay kaçabilmelerini sağlayabillr." (Science et Vie, Temmuz 88) Not: (1) Ayrıntılı bilgi için BilımTeknik'ın 13. sayısına bakabılırsinız. yüksekten uçabilirler. Bu da onları bugünku hava savunma silahlarının hep Uçağın üstünde görülen borular, Kuznetsov NK88 motorlarına sıvı hidroıenı goturuyorlar. ohn Hopklns Ünlversitesi uzmanlan yeni bir yarı iletken lazer türu oluşturuyorlar. Araştırmacılar, bu amaçla azot temelinde madde üretme teknığı gelıştırdıler. Var olan yarı iletken lazerlerın tersine, bu yeni lazerler, tayfın (spectrum) gozle görulebilır bölgesinde dalga boylanna sahıp ışınlar çıkarıyor. Yeni lazerler, televizyondakı katot ışırı tüpü yerıne de kullanılabılecek. Yarı iletken lazerler, diğer lazerlerden çok daha küçüktür ve bir elin tırnağı kadar yer kaplar. Bugün kullanılan yarı iletken lazerler, arsenik bıleşiklerinden, örneğin galyum arsenıt, alimünyum arsenit ve ındiyum arsenitten yapılıyor Bu aletlere elektrik akımı uygulandığında. maddenın ıçındekı elektronlar, daha yüksek enerjı duzeylerıne sıçrarlar. Elektronlar eski enerji düzeylerine dönerlerken, kazandıkları elektrik enerjısını lazer ışını olarak dışarı verirler. Bu ışının enerjisi. söz konusu iki düzey arasındaki enerji farkına bağlıdır Farkın adı "bant aralığı"dır (band gap). Dışarı verilen ışığın frekansı, kendı enerjısı ile doğru orantılıdır Bant aralığı ne kadar büyükse, enerji o kadar fazla ve ışığın frekansı da o kadar büyuk olur Arsenit yarı iletkenleri, görecelı olarak küçük bant aralığına sahipler yaklaşık 2 elektronvolt (ev) ve bu yüzden düşük kızılaltı frekanslarda lazer ışığı üretebılırler. Azottan yapılan yarı iletkenler ıse, daha genış bant aralığına sahip olup, kuramsa! olarak, daha yüksek, gözle görülebilir dalga boylarında (dalga boyu frekansla ters orantılıdır, dolayısıyla daha küçük değerler alacaktır) lazer ışığı üretebıleceklerdır Henüz hıç kımse, yukarıda saydığımız maddelerden lazer yapmayı başaramadı. Çünku bunları, lazer ışını uretebılecek biçıme sokmak çok zor. Günümüzün uretım teknikleriyle, galyum, alüminyum ve indlyum 1000 °C'e dek ısıtılarak, amonyak gıbı, azot içeren bir gaz elde edilebiliyor. Ancak, bu denlı yüksek sıcaklıklarda azot, yeni oluşmuş metal nitritten aynlarak buharlaşmaya başlıyor. Bu da maddede azot eksilmesine ve elektron fazlalığına neden oluyor. Lazer ışığı üretmek için, bir yarı iletken lazerine iki tür madde gerekir: Bir tanesi bıraz elektron fazlalığına, dığerı ıse, aynı olçüde elektron eksıkliğine sahip iki madde. GaAs (galyum arsenit), InAs (ındiyum arsenit) ve AIAs'ta (alüminyum arsenit) elektron eksikliğı ya da fazlalığı yoktur. Bu yüzden de başka elementlerle birlikte kullanılmaları zorunludur. Öte yandan, nitritler bu tür bir elektron fazlalığına sahıptırler. Tom Kistenmacker ve Wayne Bryden, J.Hopkins Üniversitesi'nde, bu yarı iletkenleri düşük sıcaklıklarda üretmentn bir yolunu buldular. Eğer daha az mıktarda azot kullanılırsa, nitrıtin (azotlu madde) yuzeyınden buharlaşma azalacaktır ve bu da daha az elektron fazlalığını sağlayacaktır Bu yeni teknikte alüminyum ya da indiyum, azot iyonlarıyla bombardıman edilir. iyonlar, metalin yüzeyıne çarptıklarında, tepkime için gereklı enerjiyi sağlarlar. Araştırmacılar, alüminyum nıtrıti, ındiyum ve galyum nitritten daha kolay üretebiliyorlar. Böylece, sorunu kabataslak çözebıldıklerıne ınanıyorlar Ancak yeni lazerı tam anlamıyla üretene kadar, gelişmelerı sır olarak sakhyorlar (New Scientist, Nisan 88) 13