Kubilay Yıldırım İle Donanma Ve Havacılık Özelinde Motorlar-1

2

Makina Mühendisi Kubilay Yıldırım ile donanma ve havacılık özelinde motorlar üzerine söyleşimiz. Keyifli okumalar.

1. Soru: Gaz türbin, turbojet, turboşaft gibi motorları kısaca, herkesin anlayabileceği şekilde açıklayabilir misiniz?

Bunlar tepkili motorlar. Otomobillerde, gemilerde kullanılan pistonlu motorlar git-gellerle çalışan, sürekli bir yanma ve hareketle çalışmayan motorlardır. Motordaki biyel kolunun gitme gelme hareketi pistonlu motorlarda dönme hareketine çevrilir. Patlamalarla çalışırlar.

Pistonlu Motor Çalışma Prensibi

Ancak gaz türbün motorları böyle değildir. İçten yanmalı motorlarla aynı prensiple çalışırlar. Ancak çevrim çeşitleri farklıdır.

Gaz türbinleri Brayton çevrimi ile çalışır, yanma süreklidir. Gaz türbin motor dışarıdan alınan temiz havayı sürekli sıkıştırır ve sürekli olarak yanma odasına basar. Yanma odasındaki sıkıştırılmış havanın içine yakıtı basar ve yakar. Burada elde edilen enerjinin bir kısmını çevrim döngüsünü devam ettirebilmek için motor kendi kullanır. Geri kalan enerji ve sıkıştırılmış havayı itki oluşturmak için sıcak bir gaz karışımı olarak motordan dışarı atar.

Bir Çeşit Gaz Türbin Motoru Olan Turbojet Motor

Gaz türbini çekirdek bir gaz jeneratörü ve gereken aksesuarlarından oluşur. TS-1400 motorunun ilk testlerinde gördüğümüz ve “çekirdek motor” testlerindeki motor aslında bir gaz jeneratörü. Bu da 3 parçadan oluşur. Kompresör yani sıkıştırıcı, yanma odası ve türbin bölümü.

Türbin bölümünün amacı motorun başındaki kompresörü ve eğer varsa diğer aksamları çevirmek. Çekirdek motorun türbini, motorun kendi döngüsünü sağlayabilmesi için ihtiyaç duyduğu, kendi içinde tükettiği enerjiyi yanma odasından çıkan sıcak ve basınçlı gaz karışımından “çalar”.

Çekirdek motorun önüne ve arkasında eklemeler yapılarak motor farklı çeşitlere dönüştürülebilir. Çekirdek motor aksesuarlarla turbojet, turboşaft, turboprop hale dönüştürülebilir.

Türk Hava Kuvvetleri Envanerinde Bulunan A-400M Kargo Uçaklarının TP-400 Turboprop Motorları

Çekirdek motorun arkasına bir ard yakıcı ve nozul eklenirse turbojet motoru elde edilir. Motorun önüne devasa bir fan eklenirse turbofan yani yolcu uçağı motoru elde edersiniz.

Çekirdek motorun sonuna bir türbin ekleyip, türbini bir dişli kutusu vasıtası ile uskura bağlanırsa gemi tahriğinde kullanılabilir. Aynı şekilde türbine bir jeneratör bağlanır ise elektrik enerjisi elde edilir.

2. Soru: Dünyada birçok dizel motor üreticisi varken, havacılık motoru üreten şirket sayısı sayılı. Gaz türbin, turbojet, turboşaft gibi havacılık motorlarını üretmek neden zordur? Kısaca üretim metodları, üretim teknolojileri hakkında bilgi verebilir misiniz?

Sadace uçak motor üreticileri ile otomotiv motor üreticilerini karşılaştırmayalım. Uçak gövdesi üreten firma sayısı da çok fazla. Ancak uçak motoru üretebilen firma sayısı çok az. Helikopter gövdesi üretebilen firma sayısı çok fazla, ancak helikopter motoru üretebilen şirket sayısı da çok az.

Otomotivde de artık emisyon kaygılarından dolayı motor üreticileri azaldı, ortak motor projeleri artmakta. Kısa bir süre önceye kadar her büyük otomotiv üreticisinin kendi motorları vardı. Havacılıkta o da yok. Yolcu uçağı motor üreticisi 3 firma ve bunların aralarında birkaç tali ortak ile oluşturdukları konsorsiyumlar var.

Uçak motor üretici firma sayısının çok az olmasının sebebi dünyadaki en uç teknolojilerin kullanılması değil. Havacılık çok muhafazakar bir alan. Her yeni teknolojinin, her gelişmenin üzerine atlanmıyor. Çünkü bir havacılık motoru yaklaşık 20-30 yıl uçuyor. En küçük bir hatanın bedeli ise ağır oluyor. Asıl mesele güvenilirlik. Buradaki tek “risk” de can kaybı değil. Her teknik hatanın düzeltilmesinin maddi bedeli de çok yüksek olabiliyor.

Uçak motoru kendine has, multi-disipliner teknolojilere, temel bazı bilgilere hakimiyet gerektiriyor. Bu bilgileri sadece uçak motoru üretiyorsan ve kullanıyorsan biliyorsun, derinleşiyorsun. Bu bilgilerin diğer endüstri dallarındaki kullanım alanları son derece dar.

Boenig-777 ya da A-330 gibi yolcu uçaklarının bir motoru yaklaşık olarak büyük bir toplantı odası, bir amfi kadar. Bu kadar büyük bir yapı 20-30 bin devirlerde dönüyor. Parçalar insan saçı kadar toleranslara bağlı kalarak dönmek zorunda. Bu kadar büyük motordan güç elde ediliyor. Motor uçak ile birlikte manevralar yapıyor. Motor uçak inerken yere temas ile büyük darbelere maruz kalıyor. Kısa sürede sökülüp, takılabiliyor.

CFM-6 Yolcu Uçağı Motoru

Bunlar gibi kendine has, başka hiçbir yerde uygulaması olmayan, çok derin tecrübeler ve üretim teknolojileri gerektiren bir alan. Bu sebeplerle uçak motor teknolojisine yatırım yapmak sadece bu alana yönelik bir ülkü edinmek, parayı bunun için harcıyorum demekle oluyor. Dünya piyasası bu konuda giderek daralıyor. Eskiden daha fazla uçak motor üreticisi şirket vardı. Bazı şirketler zamanla dayanamadı ya da büyük uçak motor üreticileri için alt tedarikçiler oldu. MTU, Siemens gibi firmalarda bu şekilde. Bu şirketlerinde önemli yetenekleri var ancak belirli alanlara yoğunlaştılar.

Bu sebeplerle dünyada çok az sayıda uçak motor üreticisi bulunuyor. Uçak motor alanına girmek ve başarı sağlamak sayılan sebeplerle zor.

Ukraynalı Antonov Üretimi AN-70 Kargo Uçağı

TEI’nin başarıları bu sebeple son derece önemli.

Uçak motor üretiminin çoğu torna-freze, dövme ve sac işçiliği. Motor yapısına bağlı olarak ciddi bir kısmı ince sacların kesilip, çeşitli metotlarla şekillendirilip, kaynatılması gibi yöntemlerle üretiliyor.

Yeni tip motorlarda busac metal parçaların çoğu kompozit parçalarla değiştirilmeye başlandı. F-16’larda kullanılan F-110 motorunun arkasında bulunan art yakıcı alan, yanma odası ve motorun dış kısımlarının çoğunun üretimi aslında sac parça işçiliğinden oluşuyor. Bu iş oldukça uğraştırıcı ve adeta bir zanaat.

Şaftlar, turbo mekanik kademeler, diskler ise çoğunlukla torna-freze işlemleri ve elektrokimyasal aşındırma teknikleri ile üretiliyor.

Yüksek sıcaklığa maruz kalan parçalar ise çoğunlukla süper alaşımlar kullanılarak döküm ile üretiliyor. Yüksek sıcaklığa maruz kalan parçaların üzerine soğutma amaçlı bir film tabakası oluşturulması için mikro delikler işlenir. Delikleri açmak için lazer ya da elektro-kimyasal delme metotları kullanılıyor.

General Electric Üretimi F-110 Motoru

Motorda en çok kullanılan malzemelerden biri de Titanyum alaşımları. Titanyum motorun soğuk bölgelerinde tercih edilir. Mekanik özelliklerinin çok yüksek ve buna rağmen son derece hafif olmasından dolayı motorun yüksek sıcaklığa maruz kalmayan bölgelerinde mümkün olduğunca titanyum kullanılır. Sabit parçalarda ise elyaflı polimer kompozit malzemelerin kullanımı artıyor.

Geri kalan parçalarda ciddi miktarda süper alaşımlar kullanılır. Süper alaşım demek çok yüksek sıcaklıklarda erimeyen malzeme demek değildir. Süper alaşımların ergime noktası evsaflı çeliklerden sadece birkaç yüz derece fazla olmasına rağmen, süper alaşımlar ergime sıcaklığına yakın, son derece yüksek sıcaklıklarda dahi mekanik özelliklerini koruyabilen malzemelerdir.

Motorun yanma odasından önceki kompresör kademeleri de havanın yüksek basınçlara ulaşmasından dolayı oldukça sıcaktır. Malum, dizel motorların prensibinde de olduğu gibi sıkışan hava ısınır. Bu bölgede de süper alaşımlar kullanılır. Yani motorun soğuk bölgesi de aslında düşünülen kadar soğuk olmayabiliyor.

F-110 Motoru İç Kesiti

Türbin ve yanma bölgesinin yapısal elemanları da genelde süper alaşımlardan imal edilir. Egzoz, art yakıcı bölgelerinde de ciddi oranda süper alaşım döküm ve sac malzemeler kullanılır. Bunların üzerinde özel seramik sıcaklık dayanımı çok yüksek kaplamalar vardır. Kolay kolay çıplak metal yüzey göremezsiniz bu bölümlerde.

Süper alaşım olarak çoğunlukla nikel alaşımları, az da olsa kobalt ve çelik alaşımları kullanılır. Yakın zamanda seramik matrisli kompozitler de kullanılmaya başlandı. İntermetalikler de ha keza yer yer sıcaklık dayanımları ve hafiflikleri için tercih ediliyorlar. Bunlar yüksek sıcaklıklarda çalışabilen, kaplama istemeyen, soğutma ihtiyaçları daha az olan malzemeler.

Uçak motor üretiminde kullanılan birçok metot ve teknoloji, çok niş alanlar hariç diğer hiçbir sektörde kullanılmaz diyebiliriz. Örneğin süper alaşımlar gıda, kimya, petrokimya ya da tıp gibi bazı sanayi dallarında kullanılsa da en büyük kullanım alanı havacılık. Bazı özel sebeplerle uçak motor üretimi kendine has bir dünya. Bu sebepler zannedildiği gibi çok üstün teknolojilerle uğraşılması değil, çok kısıtlı bir dünya olduğu için.

LM2500 gaz türbin motorunu ele alalım. Ülkemizde birçok kullanım alanı var. Motorun LM’si Land(kara), Marine(deniz)’den geliyor. Karada bu motor elektrik üretimi için kullanılıyor. Ülkemizde de elektrik üretimi için oldukça kullanılan bir motor. Deniz tarafında da bir geminin tahrikini, hareketini sağlamak için kullanılıyor.

LM2500, Türk Hava Yollarında da kullanılan bazı A-330 yolcu uçaklarının motoru olan General Electric üretimi CF6’nın statik hale getirilmiş hali denebilir. Kompresör gibi bazı kısımlarda yerde statik çalışma için bazı değişiklikler yapılmış. Statik olan motorlar uçakta kullanılan muadillerine göre daha verimlidir. Çünkü uçakta kullanılan motorlarda hacim, boyut, ağırlık gibi önemli kısıtlayıcı etkenler bulunuyor. Sabit kullanımda bu kısıtların çoğu yok. En verimli yanma için modifikasyonlar yapılabiliyor.

LM-2500 Gaz Türbin Motoru

Neden gaz türbinini bir gemiye koymak isteyebilirsiniz? Bunları sayalım:

  • Gemide oldukça az yer kaplıyor ve çok hafifler. Bir gaz türbinini gemiye bir konteyner içinde yerleştirebiliyorsunuz. Ancak tabii ki gaz türbin motorlara gereken yoğun hava girişi için, yine yanma sonrası sıcak gazların tahliyesi için ve tabii ki türbinin soğutulması için birbirinden izole ve çok büyük kesitli bir dolu hava kanalının geminin içine tesisi gerekir.
  • Gemilerde, gaz türbin motorlar 20 ila 40 bin beygir güç üretebiliyor. Ürettikleri güce kıyasla gaz türbin motorların gemi içinde kapladıkları alan oldukça küçük. Motora hava besleyen ve egzoz gazını tahliye eden havalandırma kanallarının hacmi oldukça büyük ancak içi boş boru şeklindeler. Gemiye büyük bir ağırlık yükü eklemiyorlar. Gaz türbin motorun ve motora bağlı ekipmanların ağırlığı oldukça düşük.
  • Askeri gemiler ömürlerinin çoğunu iktisatlı süratlerde seyir halinde geçirir. Normal seyir sırasında gemide dizel motor varsa son derece ekonomik olan dizel motorlar kullanılır. Yüksek sürat gerektiği anda gaz türbin motor devreye girer ve ani hızlanma sağlanır.
  • Bütün bu avantajları yanında kendine has bazı riskleri de var. LM2500 ömrü oldukça yüksek, son derece dayanıklı, kendini ispatlamış bir motor. CODAG ve CODOG sistemi kullanan gemilerde gaz türbin ve dizel motorları koordineli kullanmak gerektiğinde siz dişliler ve aktarma organları ile aslında karmaşık bir problemi çözmeye çalışıyorsunuz. Sistemde birlikte çalışacak yahut itkiyi birbirine devredecek sistemlerin, dev dişliler vasıtası ile inanılmaz yüksek torkları benzer devir sayıları ile sisteme dahil olmaları gerekiyor. Gemi dizelleri “hızlı” sayılsalar dahi aslında birkaç bin devir/dakika ile dönen sistemler. Bir gaz türbini ise on binlerce devir/dakika ile dönüyor.
CODAG Tahrik Sistemli MİLGEM Korveti

Bunlardan CODOG biraz daha basit. Gemiye gaz türbin motor güç verirken dizeller susuyor. Ancak CODAG’da dizeller çalışırken gaz türbin de ekleniyor. Bunların güç aktarımı, devir ayarlamaları problemleri devreye giriyor. Dişli sistemlerini zorlayan ve karmaşıklaştıran durumlar bunlar.

Burada altını çizmeye çalıştığım şey, motor güç grubunun sadece bir elemanı. Mesela; Altay Tankı’nın motoru konuşuluyor. Altay’ın motoru aslında daha üretilebilir bir ürün. Oysa biz sadece Altay’ın motorundan değil bir “güç grubu” eksikliğinden söz ediyoruz. Güç grubunda motorun yanında transmisyon sistemi ve bunun kontrolleri de bulunuyor. Büyük gemilerde de motor bir yere kadar. Ancak transmisyon sistemi, bunun güç üreten çeşitli motor ve makinelerle uyumlu çalışabilmesi asıl tasarım ve idame problemi.

Bununla sınırla olmamakla birlikte, bu gibi sebeplerle gemilerde elektrikli-hibrit tahrik sistemlerine geçişin kaçınılmaz olduğunu düşünüyorum. Ancak bunun da bazı zorlukları var. İngilizler Type-45 sınıfı hava savunma destroyerlerinde bu sistemi denediler. Çok da zorlandılar.

TCG Anadolu LHD Amfibi Hücum Gemisi de bu şekilde, elektrik tahrikli olacak. 4 adet dizel motor elektrik üretecek, üretilen elektrik tahrik sistemini besleyecek. TCG Alemdar, TCG Akın ve TCG Işın gemileri de elektrik tahrikli.

TCG Anadolu da bir muharip gemi olarak hizmete girdikçe Türk Donanması için yardımcı gemilerle birlikte bir elektrikli tahrik sistem laboratuvarı da olacağını düşünüyorum.

MİLGEM’de ve İ sınıfında CODAG tahrik sistemini tercih ettik. Bir sonraki nesilde hibrit-elektrikli tahrik sistemlerine geçebiliriz.

ABD’nin FFG-X sınıfı fırkateynlerinde CODLAG kullanılacak. ABD’de ilk kez elektrikli-hibrit sistemi deneyecek. Bunu şundan dolayı örnek veriyorum; Biz de hibrit tahrik sistemi için çok geç kalmış sayılmayız. Hibrit tahrik sistemine geçişi kaçınılmaz olarak görüyorum.

İtalyan Donanmasına Ait CODLAG Tahrik Sistemli FREMM Sınıfı Fırkateyn

3. Soru: Türk Deniz Kuvvetleri envanterinde Gabya sınıfı ve Barbaros sınıfı fırkateynlerde, MİLGEM-ADA sınıfı korvetlerde gaz türbin motorlar kullanılıyor. Hepsi General Electric üretimi LM2500 motoru. İ sınıfı fırkateyn ve DİMDEG projesinde de bu motorlar kullanılacak.

CAATSA yaptırımları sonrası, sözleşmesi imzalananlar hariç,  bu motorların tedarik edilmesi zor görünüyor.

Dünyada benzer özelliklere sahip Ukraynalı Zorya ve İngiliz Rolls Royce üretimi gaz türbin motorlar da bulunuyor. Hem İngiltere hem de Ukrayna ile ilişkiler oldukça iyi durumda. Ukrayna ile ortak motor projelerinin yapılması da olası.

Siz Rolls Royce ya da Zorya şirketlerinin üretimi motorlardan hangisini Türk savaş gemilerinde görmek istersiniz?

Ukrayna üretimi motorların kalite, arıza oranı gibi bazı konularda dezavantajları olduğu bilinmekte. Teknoloji transferi, ortak üretim olursa Ukrayna motorları tercih edilmeli mi?

Benzer özelliklere sahip birkaç tane gaz türbin motor üreticisi bulunuyor. Batı’da çok fazla seçenek yok. Kendini oldukça kanıtlamış LM2500 ve abisi konumunda olan LM6000 var. Rolls Royce üretimi MT-30 motoru var. Ukraynalı Zorya var. Ruslar fırkateynlerinde Zorya motorlarını kullanıyordu. Bu motorların tedariğinde 2014’te Kırım’ın işgali sonrası büyük sorun yaşadılar. Zorya motorları yerine de bir motor koyamadılar.

Ukraynalı Zorya Üretimi UGT-15000 Gaz Türbin Motoru

CAATSA sonrası da LM2500 tedariğinin olabileceğini düşünüyorum. Ancak bu konuda kesinlikle alternatiflerimizin olması gerektiği görülüyor. CAATSA sonrası yeni tedariğinin yanında asıl sorun olarak mevcut LM2500’lerin bakım ve idamesinde sorun yaşayabiliriz. Türk Donanmasında birçok platformda bu motor kullanılıyor. Gabya sınıfı fıkateynler sadece 2 adet LM2500 ile tahrik ediliyor.

Türk Deniz Kuvvetleri ve Sahil Güvenlik Komutanlığı tepeden tırnağa MTU dizel motorları kullanıyor. Almanya ile de aramız çok iyi değil.

Şunu da düşünmek lazım: Zor durumda kalırsak bu motorları nasıl idame edeceğiz? MTU motorlarını zorlanarak da olsa kendimiz idame edebiliriz diye düşünüyorum. Bu motorların alternatif parçaları Türkiye’de üretilebilir. En zor parçalar belki katmanlı imalat ile üretilebilir. Döküm bir parça dolu malzemeden işlenebilir. Bu tür çeşitli durumlar olabilir. Bunlara çalışmak lazım.

Deniz Kuvvetleri senelerdir malzeme sergileri yapar. Ben bundan senede şu kadarlık tüketiyorum, yerli sanayi üretebilir mi diye. Başlangıçta çok olmasa da artık sanayiciler bu sergilerde gördükleri daha fazla ürünü üretebilmeye başladı. Yerlileştirme daha sistematik bir hal aldı.

Örnek veriyorum: Acaba bu şekilde daha kısa ömürlü dahi olsa LM2500’ün türbin kanatçıklarını üretebilir miyiz? Bunları da belki düşünmek gerekir.

Oliver Hazard Perry(Türk Donanmasındaki Gabya) Sınıfı Fırkateynin LM-2500 Motoru

Ukraynalı Zorya üretimi motorları gerçekten bilmiyoruz, tanımıyoruz. Şu an ülkeler arası ilişkiler sebebiyle bize en yakın motor Zorya’nın motorları gibi duruyor. Ancak motorların ne kadar iyi olduğunu, nasıl olduğunu bilmiyoruz. Zorya’nın motorlarının diğer şirketlerin ürettiği motorlar kadar sınanmışlıkları yok.

Ukrayna kendileri için üretilecek MİLGEM korvetlerinde Zorya motorlarının olmasını istiyor. Bir deneyelim bakalım nasıl bir sonuç ortaya çıkacak. Bu bir entegrasyon, mühendislik işi. Ukrayna için üretilecek MİLGEM’lerde hangi dizel motorların kullanılacağını ben bilmiyorum.

Ukrayna MİLGEM’leri güzel bir tecrübe olacak. Zorya motorlarını biz de görür, deneriz. Motorlar sınanacak, tetkik edileceklerdir.

MİLGEM Sınıfı TCG Heybeliada Korveti

Zorya motorlarını alalım; bize uymayan taraflarını Türkleştirelim, NATO’laştıralım diyemiyorum. Bu neredeyse mümkün değil. Çok zor bir şey. Ufak tefek değişiklikler yapılabilir ancak bu motorları Türkleştiremeyiz.

İleride Milli Muharip Uçak’ın yerli motoru söz konusu olursa belki bu motorun çekirdek motorundan bir deniz motoru geliştirmek söz konusu olabilir.

İlerleyen yıllarda savaş gemilerinde hibritleşme devam etse de gaz türbin motorlarının öneminin değişmeyeceğini düşünüyorum.

Türkiye’de karada elektrik üretmek için kullanılan LM2500 gaz türbin motorların bakım ve idamesinde çoğunlukla Türk Deniz Kuvvetlerinden emekli personeller çalışıyor. Yurtdışına gidip hizmet veren personeller de var. Yani; Türk Deniz Kuvvetleri LM2500 motorunu, CODAG sistemini artık baya öğrenmiş durumda. Gaz türbinin dizellerle çalışmasını kavradık.

Gabya Sınıfı Fırkateyn

4. Soru: TEI PD-170 motoru ile sınıfının en iyisi olan bir havacılık motorunu üreterek tüm Türkiye’yi oldukça sevindirdi. Bu motordan hemen sonra ortaya çıkan ürünlerden biri de TS-1400 motoru. 2 motorun arasında oldukça önemli farklar bulunmakta. Yaşanan bu sıçrama büyük bir merak konusu.

Bu teknoloji ve birikimi nasıl oluştu? F-16, F-35, T-70 projelerinin katkısı nasıldır?

Bu birikim çok çalışarak gerçekleşti.

PD-170 pistonlu bir motor. TEI en başta pistonlu motor üzerine çalışacak özel ve oldukça kaliteli bir ekip kurdu. Bu ekibin başarısı, TEI’nin mühendislik altyapısından, havacılık kültüründen beslenmelerinden kaynaklandı. Havacılık üretim ve test altyapısına sahip bir şirketin içerisine TEI’nin o zamana kadar çalışmadığı bir alanda çalışacak bir ekibi eklediler. Bu bence çok başarılı bir entegrasyon oldu.

PD-170 sınıfının en iyi motoru. Motorun turbosunu da TEI üretti. Motorda ön sıkıştırma ve 2’nci sıkıştırma olmak üzere 2 kademeli turbo kullanıldı. Çok iyi turbo makina bilen ekip bunu da kendileri üretti.

TS-1400 motorunun geliştirme süreci ise bambaşka bir hikaye. TEI bunu yapacağım dedi. Başlarda çok inanılan bir proje değildi. Türkiye’nin bir jet motoru, bir helikopter motoru yapamayacağına inanılıyordu. Hep böyle bir motoru yapmanın neden zor olacağı konuşuldu. Ancak TEI başardı.

TEİ Üretimi TS-1400 Motoru

TS-1400 çift kademe, radyal kompresörlü bir motor. Atak Helikopteri projesinde ortak üretimi yapılan LHTEC T-800 motoruna epey benzer bir motor. Bir adet yüksek basınç radyal kompresörü ve bir adet düşük basınç radyal kompresörü ardışık. Üstlerine sarılmış bir yanma odası var. Arkada güç türbini bulunuyor. Bu mimarisi sebebi ile gerek LHTEC T-800, gerek TS-1400 çok kompakt motorlar.

Radyal kompresörler yüksek sıkıştırma oranına tek bir kademede ulaşılabilinen kompresör tipleri. Alınan hava tek kademede sıkıştırılarak bir sonraki kademeye aktarılır ve iki kademede çok yüksek sıkıştırma oranlarına erişilir. Sıkıştırma oranının yüksekliği motorun verimli çalışması için çok kritiktir. Radyal kompresörler çok verimli kompresörlerdir ancak sıkıntıları yüksek hava debisinde çalışamamaları ve büyük çapa sahip olmalarıdır. Aynı yapıdaki bir motoru büyütüp haydi Milli Muharip Uçak’a takalım dediğinizde dev gibi, çapı çok büyük bir motor yapmanız gerekir.

Bu sebeplerle TS-3000 motorunda ister istemez eksenel kompresöre geçilmek zorunda. Eksenel kompresörlü motor mimarisi daha uzun ve çapı küçük olacaktır. Motor çapına nazaran işleyebildiği hava debisi miktarı çok daha yüksektir. Motora alınan hava kademe kademe, belki 5 belki 10 kademeden geçerek basınçlandırılır.

Sikorsky’ler dediğimiz S-70 ve Super Cobra helikopterlerinde kullanılan T700 motoru ise hibrit bir motor. T700’de çok kademeli eksenel bir düşük basınç kompresörü ve tek bir yüksek basınç kompresörü vardır. Bu şekilde hibrit bir motor üretilmiş. TS-3000 motoru da büyük ihtimalle bu tipte olacak.

Cutaway illustration of the T700-GE-700 turboshaft engine. (Global Security)

Dünyada bir motoru tasarlayıp, büyük kısmını üretebilen çok fazla firma yok, ilk 5 büyük motor üreticisi dışında. Bu firmaların üretim kabiliyetleri olsa bile bazılarının kendi motorları yoktur. Avrupalı şirketler olan İtalyan Fiat Avio, İspanyol ITP ve Alman MTU gibi şirketler uçak motorlarının belirli kısımlarını üretebiliyor. Belirli tasarım kabiliyetleri vardır ya da çeşitli parçalar üretebilirler ancak baştan bir motoru tasarlayacak tasarım kabiliyetleri yoktur.

TEI’nin avantajı üretim ve tasarım kabiliyetine aynı anda sahip olması. TEI 2 tarafı da dengeli olarak yürütüyor. Ciddi bir üretim kabiliyeti vardı. Bu şimdi tasarım kabiliyeti ile taçlanıyor. TEI belki ilerde ortağı olan General Electric’in motor projelerinin bazı kısımlarının tasarımlarını da ben yapayım diyecek.

Türk Deniz Kuvvetlerine Ait T-700 Motorlu S-70B Seahawk Helikopteri

5. Soru: Türk Savunma Sanayii şimdiye kadar motora göre ürün tasarladı. SOM, Atmaca gibi füze projeleri ve askeri araçlarda böyle oldu. Bu projelerde sonradan yerli motor projeleri başlatıldı.

Orta Menzilli Gemisavar füzesi ise bu konuda bir ilk. ROKETSAN’ın üreteceği füzeden önce TEI’nin geliştirdiği TJ-300 turbojet motoru tanıtıldı.

TJ-300 motoru Türkiye’deki birçok motor projesine göre oldukça hızlı ortaya çıktı. TJ-300 motoru hakkında neler söylemek istersiniz? Geliştirilmesi muhtemel Spike-Nlos benzeri bir füze için TJ-300 motor teknolojisi kullanılarak bir motor üretilebilir mi?

TEI Genel Müdürü Prof. Dr. Mahmut Akşit küçük mühimmat motor projelerinin TEI’nin alanı olmadığını açıklamıştı. Kale Havacılık firmasının bu projelerle ilgilendiğini söyledi.

Prof. Dr. Mahmut Akşit TJ-300 motoru projesini eksenel kompresörlü motor tasarım egzersizi oyapmak için aldıklarını ve başardıklarını açıkladı. TEI’nin TJ-300 projesinde belirli teknolojileri denediği anlaşılıyor.

Orta Menzilli Gemisavar Füze projesinde çap kısıtından dolayı eksenel motor kullanıldı.

TEI Üretimi TJ-300 Motoru

Spike tarzı bir füze için böyle büyük bir turbojet motor pahalı olacaktır. Muhtemelen daha ucuz bir motor alternatifi tercih edilir, mesela TJ-90’nın daha büyük versiyonu. Fakat TEI mühimmat projeleriyle ilgilenmediğini kendisi açıkladı. Kimse yapamıyorsa TEI bu motorları yapar ancak bu motorlar artık TEI için çok basit projeler.

TJ-300 büyük ihtimalle emsallerinden çok üstün olacaktır. Orta Menzilli Gemisavar Füze projesi ile sınıfında muhteşem bir füzenin ortaya çıkma ihtimali var.

Benim eskiden beri imrendiğim, İsrail’in havadan atılan Deliah seyir füzesi, küçük ama uzun menzilli bir seyir füzesidir. Delilah’ın anti-radyasyon başlıklı versiyonu da var. Bir radar emisyonu görünce ona doğru gidip, emisyonu kaybederse yakıtı bitene kadar o bölgede dolanmaya (loiter) devam ediyor. Orta Menzilli Gemisavar Füzesi üzerinden bu tip farklı amaçlı mühimmatlar üretilebilir belki.

Gezgin seyir füzesi ise halen çok gizli bir proje. Savunma Sanayii Başkanı Prof. Dr. İsmail Demir tarafından Gezgin projesinin sadece varlığı açıklanmıştı. Yakında ortaya çıkarsa hepimiz görürüz. Aslında Gezgin’i SOM seyir füzesinin bir bakıma daha gelişmiş versiyonu olarak düşünebiliriz. Akıl bunu gerektiriyor. SOM çok üstün özelliklere sahip ve üstün bir füze olacak şekilde tasarlandı zaten. Buradan gezgin gibi daha kapasiteli bir platforma geçiş zor olmayacaktır.

Gezgin Füzesi Temsili Görseli

6. Soru: Kale Grubu SOM seyir ve Atmaca anti-gemi füzesi için KTJ-3200 motorunu geliştiriyor. . Projede bir sarkma söz konusu Bu füzelerde halen Fransız üretimi TR-40 motoru kullanılıyor. İki motor hakkında bilgi verebilir misiniz?

Seyir ve anti-gemi füzelerinde neden turbojet motorlar kullanılıyor, roket motorları kullanılmıyor?

Kale Havacılık senelerdir KTJ-3200 motoru üzerine çalışıyor. Kale Havacılık üretim teknolojilerini bilen, özellikle akademik alt yapıdan çok hızlı şekilde destek alabilen esnek bir firma. Ancak bu tür motorları geliştirmenin bazı zor yönleri bulunuyor. Ucuz fakat çok güvenilir olmak zorundalar. Bu tür küçük motorlarda, turbomakine kısmı çok yüksek hızlarda dönüyor. Hepimizin bildiği otomobil motor turboları 200.000d/d’ya kadar hızlarda dönerken bu motorlarda devirler 40-90.000 d/d olabiliyor. Yüksek dönüş hızı birçok şeyi zorlaştırıyor. Malzeme dayanımları, gerilmeler, ısınma ve dönen elemanların yataklamaları olarak.

KTJ-3200 Motoru

Bu motor füze atılınca bir kez çalışacak ve bir daha kullanılmayacak, dolayısı ile belirli bir maliyetin altında olmak zorunda. Bu ince ayarı tutturmak gerçekten çok zor. Kompresörün yeterli sıkıştırmayı sağlayabilmesi, türbinin her irtifada gerekli çevrimi elde edebilmesi ama basit de olması gibi beklentiler var.

Motorun çok yüksek devirlerinde yağlama ve yataklama da ciddi bir sorun. Uzun ömür istiyorsanız dönen parçaların sürekli ve basınçla yağlanması gerekiyor. Yataklamanın yağlayıcı ile sürekli soğutulması gerekiyor. Aynı şekilde kısa ömürlü bu motorda, sıcak bölümde çalışan malzemelerin de bir “uzama” sorunu var. Bunun tehlikeli olabileceği çalışma rejimlerine geçmeden, ince bir dengede en ucuz ve bulunabilir malzeme ile üretilebilmeleri gerek.

KTJ-3200 motorunun 2021 yılında ilk kez SOM füzesine entegrasyonunun yapılacağı açıklanmıştı.

2 Adet SOM Seyir Füzesi Taşıyan Türk Hava Kuvvetlerin Ait F-4E 2020 Savaş Uçağı

TR-40 motoru Fransız Safran şirketinin tüm tecrübesi, teknolojileri ile üretilen bir motor. Gayet başarılı bir motor.

Turbojet motorlar roket motorlarına göre oldukça verimli motorlar. Turbojet motor kullanan füzelerde sadece yakıt füzede taşınır, yakıtı oksitleyen oksijeni taşıyan hava dışarıdan alınır. Roket motorlarında ise hem yakıt hem de yakıcı (oksitleyici) katı ya da sıvı halde füzede taşınmak zorundadır. Atmosfer içinde gidilecek uygulamalarda roket motorlu füzeler turbojet motorlu füzelerden daha büyük ve ağırdır.

Seyir füzesi gibi uzun süre yol alan bir füzede motor uzun sayılabilecek bir süre çalışmak zorunda. Roket motorunu belirli bir sürenin üzerinde kararlı şekilde çalıştırmak ve roket motorunun kontrollü yanmasını sağlamak çok zor. Turbojet motorlar uzun bir süre kararlı bir şekilde çalışabiliyor. Roket motorları daha kısa sürelerde çalışabiliyor.

Gelecek Mavi Vatan!

2 Yorumlar
  1. Kamil diyor

    Elinize saglik cok guzel olmush. En son verdiyiniz soru benim de hep kafamdaydi, ona cevap buldum. Hem de LM2500lerle alakali

  2. umut diyor

    süper

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.