Yeniden kullanılabilir hipersonik uçak geliştirme alanında süren yarış, General Electric Aviation'ın (GE Aviation) geçtiğimiz ay süpersonik jet motorunun tasarımında çığır açacak bir ilerleme kaydettiğini ve bu sayede geleneksel uçakların Mach 10'u aşan hızlara ulaşabileceğini açıklamasının ardından hız kazandı.
Yükseltilmiş motorlar
General Electric yaptığı açıklamada, motorunun bir ramjet-hiperjet motorunda enerji üretmenin yüksek verimli bir yolu olarak, döner patlamalı bir motor kullanarak çift modlu bir süpersonik ramjet cihazının dünyadaki ilk testini tamamladığını duyurdu.
Ramjet ve hiperjetler, Mach 3 ila Mach 5 ve üzeri yüksek hızlarda en iyi performansı gösteren ancak düşük hızlarda (Mach 3'ün altında) daha az verimli olan iki hava destekli jet motoru. GE Aviation'nın bu başarısı, özellikle türbin tabanlı bir döner tahrik sistemi ile birleştirildikten sonra, daha uzun uçuş menzillerine sahip ramjet ve hiper jetlerin geliştirilmesine yönelik çok önemli bir adım olarak görülüyor.
GE Aviation firması daha önce Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) ve ABD Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuarı ile döner patlamalı bir motorla çalışan türbin tabanlı döner tahrik sistemine sahip bir motor geliştirmek için iş birliği yaptığını duyurmuştu.
GE Aviation'ın askeri motorlar bölümü CEO'su Amy Gowder, döner tahrik motorunun dört farklı hava jetli motor teknolojisini tek bir sistemde birleştirdiğini açıkladı. Bu sistem, uçağın geleneksel bir turbofan motorun gücünü kullanarak kalkış ve iniş yapmasına ve ardından uçuş sırasında hiperjet motorun gücüne güvenerek hipersonik hızlara ulaşmasına imkan tanıyor.
Şarku’l Avsat’ın edindiği bilgilere göre GE'nin döner patlamalı bir motor içermesiyle öne çıkan tasarımı, önceki çabalara göre daha fazla kompaktlık ve verimlilik vaat ederek hipersonik uçuşu geliştirme girişimlerini artırıyor.
Hipersonik silahlarda kullanılan mevcut tahrik sistemlerinin tek kullanımlık olduğu ve uçağı indirmek için gereken düşük hızlarda çalışmadığı göz önüne alındığında, şirketler yıllardır yeniden kullanılabilir hipersonik uçaklarda döner tahrik sisteminden yararlanmak istiyor.
Hermeus, Lidus ve Lockheed Martin gibi diğer şirketler döner tahrik sistemlerinde önemli adımlar attılar. Ancak GE Aviation’ın dönen patlama motoru içermesi, kompozit hipersonik tahrik düzeneği bugüne kadarki en verimli sistem haline getiriyor.
Hipersonik teknikler
GE Aviation’ın sadece bir yıl önce başlayan projesindeki hızlı ilerleme, kısmen şirketin hipersonik teknolojilere odaklanan ve yüksek hızlı valflerin tasarımında geniş deneyime sahip olan Innovating organizasyonunu satın almasından kaynaklanıyor. Bu valfler bir jet motorunun işlevinde, özellikle de farklı hava hızlarında şok dalgalarını kontrol etmek için hassas, ayarlanabilir valfler gerektiren iki modlu hiper jetlerde hayati bir rol oynuyor.
GE Aviation, çığır açan motor sistemini önümüzdeki yılın başlarında sergilemeyi hedefliyor.
Peki, Dönen Patlama Motoru nedir ve nasıl çalışır? Basitçe, daha etkili ateşleme yöntemlerine dayandığı için geleneksel pnömatik tahrik sistemlerinden daha verimli olan bir tahrik sistemidir.
Döner patlama motoru, darbe patlama motorları ve darbe jet motorları prensiplerine dayanmaktadır. Bir darbe jet motoru, bir yanma odasında hava ve yakıtı karıştırarak ve karışımı hızlı darbelerle ateşleyerek çalışırken motoru, bir tür hızlı hipersonik yanma teknolojisini kullanır. İkincisi daha verimli ve geleneksel jet motorlarından (ses altı yanma kullanan) daha fazla brülör üretir.
Döner patlama motoru bu prensibi daha da ileri götürür. Patlama dalgasını iterek dışarı atmak yerine, dalgayı motorun içindeki dairesel bir kanal etrafında döndürür ve ardından yakıt ve oksitleyiciler küçük açıklıklardan kanala sokulur. Dönen patlama dalgaları tarafından ateşlenir. Bu süreç, patlayıcı yanmanın verimliliğini sürekli bir güç çıkışı ile birleştiren sürekli tahrik ile sonuçlanır.
GE Aviation'ın döner yanmayı ikiz ramjet-hiperjet motora entegre etme konusundaki atılımı, yüksek verimli ve yeniden kullanılabilir hipersonik uçakların geliştirilmesini sağlayabilir.
GE Aviation’e ek olarak, diğer havacılık şirketleri de düşük hızlı turboprop gücü ile yüksek hızlı hiperjet itiş gücü arasındaki boşluğu doldurmak amacıyla hipersonik uçaklara güç sağlamak için türbin tabanlı döner tahrik sistemlerini aktif olarak geliştiriyorlar.
Verimli kombine çevrim motorlarının geliştirilmesi, pratik hipersonik uçuşun gerçekleştirilmesinde çok önemli bir adım olarak görülüyor.
