Katalog

Gökyüzünde hız arayışı Havacılık sanayi, roket hızına ulaşabilecek jet motorlu uçak teknolojisini yaşama geçirme aşamasında... ASA'nın (Ulusal Havacılık ve Uzay Daıresı) araştırma gehştırme bolumunde gorevlı muhendısler son gunlerdo 'hıpersonık" hızlara çıkabüecek jet motorlan projesı uzerınde çalışıyor "Hıper X Program" adı venlen bu proje kapsamında onumuzdekı yü dunyanm ük hava soluyan başka bır deyışle roket olmayan motoru denemeye sokulacak Motorun kendı gucuyle Mach 7'ye, yanı ses hızının 7 katına çıknıası beklenıyor Bu yenı jet motoru denemesı başanyla sonuçlanırsa havacılık tanhınde yenı bır sayfa açüacak 'Bu sonuç pervanelı uçaktan jet motorlu uçaga geçış kadar onemlı bır gelışme' dıye konuşan HıperX Program projesı başkaru Vincent Rausch, 'Boylece uzay çalışmalannda yenı bır evre başlayacak ve daha da onemlısı bır yerden dığer bır yere daha hızh gıdılebılecek" dıyor Konvansıyonel askerı ve tıcarı uçaklar hava soluyan motorlardan yararlanır Bunlarda hava motorun ıçıne dogru emüerek yakıt üe kanşır Burada ortaya çıkan ıtme kuvvetı hava taşıtını ılerı dogru ıter Bu motorların pek çogu Mach 3 veya 4 arasında (ses hızının 3 veya 4 katı) performans sergüeyen turbojetlerdır Halıhâzırda hava soluyan motor yardımıyla yol alan en hızh uçak SR 71 Blackbırd dur Blackbırd'un hızı ıse Mach 3'un bıraz uzenndedır Concor de Mach 2 hızında uçarken F15 savaş uçagı Mach 2 h 747 ıse yaklaşık Mdch 0 8 (veya saatte 880 kılometre) hızında uçar Ancak bır hava taşıtmın atmosferı dehp uzaya çıkması ıçın Mach 20 üe 25 arasında hız yapması gerekır Ve bu hızı da (uzay mekıgı veya uydu ürlaürken) dev roketler sağlayabılır Ne var kı roketler çok agırdır ve tek kullanımlıktır manevra yetenegı zayıftır dıkey olarak havalanır Guvenılırlık konusu da onemlıdır 'Roketlerden uzaklaşmakta çok buyuk yarar goruyorum" dıye konuşan MITden (Massachusetts Instıtute of Technology) Apollo Profesoru Laurence R. Young roketlerın sakıncalarından dolayı tıcan amaçlarla kullanılmasınm ekonomık olmadığına dıkkat çekıyor N yenı bır altematıfin peşınde Bunlann çabasıyla son 40 yılda motor tasanmında çok buyuk aülımlar yapüdı Konvansıyonel turbojetlerde turbınler gelen havayı sıtaşürarak yakıtla kanşma sırasında buyuk bır basınç altina sokar Yanma sonucu ortaya çıkan maddeler motoru terk ederken atmosferık basınca dogru genışler Bu da aracı ılerıye dogru ıten bır kuvvet oluşturur Ancak turbınlerın uçaga ne kaddr guç verecegı baştan bellıdır Kanatlar ne kadar hızh donerse o kadar fazla hava emıhr Bu da daha fazla ıtme kuvvetı demeknr Na var kı uçagın hızının artması turbınle re çarpan havanın daha fazla ısı yaymasına yol açar Super sonık uçuşlarda bu motorda erıme rıskmı dogurur NASA muhendıslerınden Charles McClinton, en mukemmel rurbın malzemesının büe ancak Mach 3 5a dayanacagını behrtıyor Daha hızh araçlar ıçın muhendısler, sıstemı kendı kendının kompresoru gıbı davranacak şekılde dızayn ettı ler Turbınlerın ve mekaruk kompresorlerın yerıne bır emme valfı yerleştırılır Sıstem o kadar hızh süaştınr kı kendı kendının kompresoru gıbı davranır Bu motorlara "ramjef denır Hızları yaklaşık Mach 6 dolayındadır Bugune dek bu motorlar gudumlu mermılerde kullanıldı Ancak bu koşullar altında hava o kadar hızh hareket edeı kı yakıt üe kanşmak uzere yanma hucresıne geldıgı zaman, hava akış hızı korkunç bır ısınma yaraur Mach 6'da bu sıcakhk 3 300 dereceye (Celcıus) ulaşır Bu *da kımyasal çozuşmeye yol açar Yanma başlar, ancak reaksıyon su yerme serbest radıkaller oluşturur, ıtme kuvvetı azahr, aracın hızı duşer Bunu onlemek ıçın muhendısler motorun dızaynını yenıden degışürdüer Emme valfinı degışurerek hava akış hızındakı duşuşun şıddetinı azalttüar Sonuçta sıcaklığm yanmayı olumsuz etküeyecek noktaya çıkması onlen mış oldu Bu çahşmalarda bır soıunun çozumlenmesı bu başka sorunun ortaya çıkmasına neden oluyordu Yuksek sıcakhğa çare bulununca ortaya başka bır engel çıktı O da supersonık hızda hareket eden havanın yakıt üe tekduze bır şeküde kanşmasını ve müısanıye ıçinde de yanmasını saglamaku Bu teknolojının aksayan yonlerını gıderme çahşmaları sonunda "Işlevsel scramjet' adı verüen motoru dogurdu Bu gehşmelerın ışıgında McChnton'a goıe hava taşıtlarının teorü< hızı yıne yukseltüdı Hız Mach 20 üe 25'e çıktı Ancak şımdıhk ust sınrnn ne olacagı konusunda kım se bır şey bümıyor Scramjet lerın en buyuk sakıncası duşuk hızlarda çahşamaması "Bır scramjet'ın havalanması ıçın sıkıştırümış havaya ıhüyaç vardır dıye konuşan NASA muhendıslerınden Joel Sitz'e gore çozumlerden bırı bu uç sıstemın bırden degışık aşamalarda devreye sokulması Boylece hava taşıtı once gehştırümış rurbın motoru üe harekete geçırıhr (Mach 2 ve 3 arası), daha sonra ramjet (kabaca Mach 6) en son scramjet uçaga yon verır Sıtz bu konuda şoyle konuşuyor "Atmosferde oksıjenın bıttıgı noktaya gehndıgı zaman devreye roket gırebıhr" dıyor Bu planlar bır kenara bıraküdıgmda scramjet üe ügıh çahşmalar halüıâzırda teorık bazda yurutuluyor 1998 yıhnda Ruslann NASA üe bırhkte yuruttugu deneyde olduğu gıbı şımdıye dek hıçbır hava taşıtı scramjet üe havalanmadı Roketlenn uzerıne monte edüen motorlar başanh bır şeküde ıtme kuvvetı sagladı Boylece motorların aerodınamıgı, yanması, ınşı mcelenmış oldu Ancak bu motorlar hıçbır aracı hıpersonık hızlara (Mach 5'ın uzen) çıkartamadı Roket yardımıyla yurutulen deneylerın dışında hava taşıtlan ve motorlan aynca ruzgâr tunellen ve bügısayar sımulasyonlarında da ıncelendı Ancak bu çahşmalar Mach 7 üe sınırlı kaldı M I T'den aeronotık profesoru Jack L.Kerrebrock bu konuda şunlan soyluyor ' Mach sayüaıı artnkça hava akımının yıgüma sıcaklıgı bügısayarda sımule edümehdır Bu sıcakhgın çok yuksek tutuhnası gerekır Mach 10 da sıcakhgın 4 000 Kelvm'e çıkacagını tahmın edıyorum Ancak ruzgâr tuneh deneylerınde hava sıcakhgını bu dereceye nasü yukseltecegımızıbümıyoruz" Akışkanlar dınamıgı konusundakı bügüer hahhâzırda oldukça sınırlı, çunku Mach 7'nın uzerındekı hızlarda fızıksel olaylar karmaşık bır nıtehk kazanır Bu durumda en gehşmış bügısayarlarda büe model yaratmak ımkânsızlaşır Büım adamlanna gore şu anda Hıper Bu sakıncaların farkında olan NASA Amerıkan Hava Kuvvetlerı VP ppV cnk yabancı laboratuvar roketlere karşı Kemerlerinlzl bağlaym: Mach 7 hızında yol alan bir icramjet, Tokyo lle Washlngton DC arasını 1.5 saatte kat edlyor. Bu süre Içinde blr SR71 Blacblrd bu yolun ancak yanunı gldlyor; Concorde Ise ücte blrlnl gldlyor; blr 747'nln Ise daha 10 saatllk yolu kalıyor. Hlpersonlk yolculuğun en buylik sakıncası uçuş sırasında çıkarttığı dayanılmaz yüksekllktekl ses. 708/18