Hipersonik füze yarışında yeni bir sayfa açılıyor

Hipersonik füzeler, ses hızının beş katını (Mach 5) aşan hızlara ulaşarak, savunma sistemlerini adeta işlevsiz bırakabiliyor. Ancak bu tür sistemlerin geliştirilmesinde en kritik engel, motor teknolojisinde yaşanan verimlilik boşluğu. Bu hafta açıklanan yeni gelişmeyle, ABD savunma sanayii bu sorunun aşılmasında büyük bir adım attı.

GE Aerospace ve Lockheed Martin, birlikte geliştirdikleri döner patlamalı ramjet motor (Rotating Detonation Engine – RDE) prototipinin başarılı itki gösterimini tamamladıklarını duyurdu. Bu yeni konsept, hipersonik motorlarda ramjet ve scramjet sistemlerinin temel zayıflıklarını ortadan kaldırarak daha uzun menzil ve daha hafif yapı hedefliyor.

Günümüzde hipersonik silahların çoğu, ramjet motorlarla çalışıyor. Bu motorlar hareketli parçalara sahip olmasa da, çalışabilmeleri için aracın önceden Mach 3 civarına kadar hızlanmış olması gerekiyor. Bu da, her füzenin büyük ve maliyetli roket iticilerle fırlatılmasını zorunlu kılıyor. Sonuç: Menzil kısalıyor, Maliyet artıyor, Tasarım esnekliği azalıyor. Bu durum uzun süredir hipersonik füze mühendisliğinin “ölü noktası” olarak tanımlanıyordu.

GE Aerospace’in geliştirdiği döner patlamalı motor, klasik yanma prensibini kökten değiştiriyor. Bu sistemde, yakıt ve oksitleyici karışımı silindirik bir hazne içinde sürekli dönen süpersonik patlama dalgaları oluşturuyor. Bu patlama, yanmayı sürekli ve kendi kendine sürdüren bir çevrime dönüştürüyor. Böylece: Yakıt %’e kadar daha verimli kullanılıyor, Motor daha küçük ve hafif hale geliyor, Yakıt tüketimi düşerken itki gücü artıyor. Bu teknoloji sayesinde hipersonik füzeler, daha küçük iticilerle kalkış yapabilecek ve çok daha uzun menzillere erişebilecek.

GE’nin motoruna eşlik eden bir diğer yenilik, Lockheed Martin’in geliştirdiği çift modlu hava girişi sistemi. Hipersonik hızlarda oluşan şok dalgaları, hava akışını bozarak motorun stabil çalışmasını zorlaştırıyor. Lockheed’in tasarımı, bu akışı dinamik olarak düzenleyerek döner patlamalı motorun tüm hız rejimlerinde kararlı yanma sağlamasına olanak tanıyor. Bu sistem, motorun ramjet modundan scramjet moduna geçişini de çok daha pürüzsüz hale getiriyor. Şirketin İleri Programlar Başkan Yardımcısı Randy Crites, yaptığı açıklamada şunları kaydetti: “İki yıllık yoğun yatırımın ardından, bu gösterim hipersonik kabiliyetleri sahaya daha hızlı ve ekonomik biçimde kazandırma yolunda dönüm noktası niteliğinde.”

Yeni motor mimarisi, hipersonik sistemlerde üç temel avantaj vadediyor: Daha uzun menzil: Yakıtın daha verimli kullanılması, görev yarıçapını artırıyor. Daha küçük boyut: Daha kompakt motor, füze tasarımlarında alan ve ağırlık avantajı sağlıyor. Daha düşük maliyet: Büyük itici sistemlerin ortadan kalkması, toplam maliyeti düşürüyor. Bu sayede hipersonik füzeler sadece stratejik silahlar değil, taktik seviyede de kullanılabilir platformlar haline gelebilecek.

Uzmanlara göre, bu motor teknolojisi yalnızca hipersonik füzelerde değil, gelecekte hipersonik yolcu ve keşif uçaklarında da kullanılabilir. Döner patlamalı motorun düşük hızda da çalışabilmesi, roket destekli kalkış ihtiyacını azaltarak yeniden kullanılabilir hipersonik platformların önünü açabilir.

GE Aerospace ve Lockheed Martin’in ortak projesi, hipersonik uçuşta verimlilik ve kontrol sınırlarını yeniden tanımlıyor.

ABD, bu gelişmeyle birlikte Çin ve Rusya karşısında hipersonik itki rekabetinde stratejik üstünlüğünü yeniden tesis etmeyi hedefliyor.

Henüz erken aşamada olsa da döner patlamalı ramjet motorun sunduğu potansiyel açık: Daha hızlı, daha ucuz ve daha dayanıklı hipersonik silah sistemleri artık çok uzak değil. Haber Kaynağı: Interesting Engineering