Türk kartalı Milli Muharip Uçak-2

Emekli Hava Pilot Tümgeneral Beyazıt Karataş ve makine mühendisi Fazıl Altay yazdı…

Yazı dizinin ilk bölümü için tıklayın…

‘Türk kartalı Milli Muharip Uçak’ yazı dizisinin ikinci bölümü…

3) MİLLİ MUHARİP UÇAK-MMU TF-23 TURBOFAN MOTORU:

MMU TF-23 projesinde en önemli tartışmalar uçak için kullanılacak turbofan motor üzerinde şekillenmektedir. Türkiye’de TEI[33] TF 6k/10k projesinden gelen tasarım ve GE F110 projesinden gelen seri üretim ve test tecrübesi ile MMU TF-23’e yerli turbofan tasarlayıp, test edip üretimini sağlayabilecek yetkinliğe sahip tek kuruluş yine TEI’dir. GE ile ortaklık firmanın TEI TF 6k/10k yapımına nasıl engel olmuyor ise TF-23 MMU’nun motorunu (TEI TF 35k) geliştirmesine de engel olmayacaktır (Görsel-10).

Aslında TEI, TF 6k/10k motoru ile MMU TF-23 motoruna geçişte TEI TF 35k’nın küçük ölçekli modelinde tecrübe kazanacaktır. TEI TF 6k/10k’in daha büyük ölçeğe getirilmiş hali TEI TF 35k olacaktır. Temel teknolojiler ve tasarım seçimleri (yanma odası tasarımı, yanma odası soğutma tekniği, türbin kanat alaşım malzemesi seçimi, türbine giriş gaz sıcaklık limiti ve kanatçık soğutma tekniği vb. pek çok alt tasarım parametresi) ve testleri TF 6k/10k’de mimarisi ile oluşturulacak ve bu model motor referans yapılacaktır. Oluşturulan bu bilgi birikimi TF 35k’e aktarılarak motorun seri üretime geçişi hızlandırılacaktır. Bunun ön mühendisliğinin ve sanal analizlerinin tamamlandığını değerlendiriyoruz. TEI’nin izlediği bu stratejiyi çok yerinde buluyor ve destekliyoruz.

                                                                        Görsel-10

MMU TF-23’ün ilk lot prototiplerinde kullanılacak olan F110-GE-129 ile 5’inci nesil bir savaş uçağının üretilemeyeceğini bazı çevrelerce iddia edilmektedir. Bu bölümde 5’inci nesil stealth savaş uçaklarında motorun etkisi üzerinde durmakta yarar bulunmaktadır. Stealth denilen özellik 2 boyutludur. Birinci boyut; Çoğunlukla stealth özellikten anlaşılan radarda uçağın zor tespit edilmesi, daha yakın mesafeden tespiti olup buna “Radar Stealth” denilmektedir. Biz de yazılarımızda bu yönü anlatmaya ağırlık veriyoruz. İkinci boyut; Uçağın termal izi “Thermal Stealth” olup, uçağın termal alıcılarda oluşan görüntüsünün olabildiğince azaltılması ile ilgilidir.

                                                                     Görsel-11

Görsel-11’de F-35 uçağının aynı motor devri, uçuş hızı ve irtifada FLIR gündüz ve kızılötesi kamera görüntüsü görülmektedir. Tüm fotoğraflar aynı ana aittir. Alt büyük foto FLIR sembolojilerinden de anlaşılacağı gibi zoom görüntüdür. F-35’in ilave egzoz soğutma teknolojisi olmasına rağmen hem gövde hem de egzoz nozul hüzmesi (plume) termal iz bırakmaya devam etmektedir. Elbette ilave soğutma sistemi olmasa izi daha da belirgin olacak ve IIR alıcılı füzelerce daha uzaktan algılanabilir olacaktır. F-35 mevcut bu durumu ile görüntü işleme (image processing) için gerekli iz/silüet oluşturmaktadır.

F-35’in 1980°C türbin sıcaklığı ancak malzemesinin Seramik Matris Kompozitler (Ceramic Matrix Composites-CMC) olması durumunda direnç sağlayabilir. Fakat bu sıcaklık itkiyi artırmak için olumlu iken termal izi de çok artırmaktadır. F-35 termal izini düşürmek için hiçbir başka uçağın gereksinim duymadığı ilave soğutma sistemleri kullanılmakta ve “özellikle” saat 6 istikametinde RCS’sini daha da artırmaktadır. İlave soğutma ihtiyacı F-35’de görülüyorken diğer uçak motorlarında görülmüyor diye F-35 Termal Stealth, diğer uçaklar Termal Stealth değil demek çok yüzeysel açıklamadır. Esas olan füzenin arayıcı başlığındaki termal alıcı sensörde uçağın kaç km’den görüldüğü ve güdümlenebildiği hususudur.

Diğer 5’inci nesil operasyonel savaş uçağı olan F-22 için durum nedir? Motor devri, hız ve irtifa koşulları F-35 için verdiğimiz örnekle karşılaştırılabilir olmasa da bir fikir vermesi için açısından F-22’in termal izine ait görüntüyü de verelim (Görsel-12).

                                                                     Görsel-12

Uçuş esnasında jet motorunun temel iki çeşit verimi vardır. Bunlar birbirleri ile çarpım halinde jet motorunun genel verimini oluşturur [3-1]. İlk verim itki verimidir ki bunu bypass oranı etkiler (Görsel-13). Diğer verim olan termal verimini etkileyen ise havanın sıkıştırma oranıdır [3-2]. Sıkışmış havanın içine sevk edilen yakıt miktarı ise itkiyi ve yanma odası çıkış yani türbin giriş sıcaklığını tayin eder.

Bir örnek olarak, deniz seviyesinde 0.6mach hızda uçan F-16C savaş uçağında bulunan F110-GE-129 motorunun grafik’ten  olarak alacağımız değer ile birlikte

olarak hesaplanacak ve;

Genel verimi %40.6 olan F110-GE-129 turbofan motoru aynı ideal çevrime göre verim hesabı yine 0.6mach hızda aynı irtifada uçan F-4E’de kullanılan turbojet J79 motoru için karşılaştırma yaptığımızda ;

olarak hesaplayabiliriz.

                                                               Görsel-13([34])

Turbofan motorun (Görsel-14) verimi ve etkileyen parametreleri çevrim İdeal Brayton’da[35] olduğu gibidir (Görsel-15).

                                                                       Görsel-14

                                                                      Görsel-15

5’inci nesil savaş uçaklarında kullanılanlar ile prototip MMU TF-23’de kullanılan F110-GE-129 motorları dahil diğer motorları karşılaştırdığımız zaman “en sıcak olan” motorun F-35’in motoru F135 olduğu görülmektedir (Tablo-8). Çünkü “tek motorlu” F-35’e gerekli olan itkiyi vermek için motor yüksek yakıt miktarı ile yanmakta (sıcaklığı ve termal izi artmakta) ve ancak bu sayede yeterli itki sağlanabilmektedir.

5’inci nesil uçaklar öncelikle silahlarını ve yakıtını gövde içinde taşımak zorunda olduklarından F-16 gibi küçük olamazlar. Çünkü küçük boyutlu olmaya kalkınca ne motora yer ne de silaha ve yakıta gövde içinde yer kalmamaktadır. Uçağın yeterli takat ihtiyacı için güçlü tek motor zorunluluğu da mevcut olduğunda ortaya F-35 gibi bir garabet çıkmaktadır. Burada MMU TF-23’ün tasarımının seçiminde çift motorlu olmasının ne kadar doğru bir karar olduğu tekrar ortaya çıkmıştır.

                                                                        Tablo-8

F-35’in kullandığı F135 motorunun ortaya çıkan teknik arızalar nedeniyle Aralık 2022 tarihinden itibaren sevkiyatı durdurulmuş yaklaşık üç ay sonra Şubat 2023 ayında tekrar başlatılmıştır. F-35 uçağı motoru ABD Kongresi tarafından ağır eleştiriler almış bir motordur. ABD Silahlı Kuvvetleri ciddi oranda kazaya ve uçakların yerde kalmasına neden olan F135 motorunu servisten çekme dahil çeşitli alternatifleri kendi içerisinde görüşmektedir. F135 motorunun türbin kısmına kalkış ve inişte giren kum tanelerinin eriyip türbin kanatçıklarında nasıl hasara neden olduğunu F-35 kazalarını anlattığımız yazımızda ifade etmiştik[37].

                                                                      Görsel-16

Görsel-16’dan da anlaşılacağı gibi turbojet motorlar Mach1 altı seyir hızlarında verimli değillerdir. Bu nedenle turbojet motorları yüksek süratte kullanmak daha avantajlıdır. Elbette bu kullanılan hava aracının aerodinamiğine de bağlıdır. Zira yüksek süratle birlikte artan sürtünme direnci daha da fazla yakıt (itki) ihtiyacını ortaya çıkaracaktır.

Gerçek durumda çevrim İdeal Brayton gibi kapalı çevrim olmayacaktır. Kompresörlerin, yanma odası ve türbinden de atmosfere ilave ısı kayıpları olacağı için verim daha da düşük olacaktır. İzentropik[38] sıkıştırma ve genleşme olmayacak, ama politropik[39] olacak ve k sabiti 1.4’den daha düşük değerde 1.3 değerine yakın olacaktır. Buradaki hesap teorik ideal çevrime göre turbofan ve turbojet arasında karşılaştırma yapmak maksatlıdır.

“Radar Stealth” ve “Thermal Stealth motor için birbiri ile çelişen özelliklerdir. Yani bir jet motorunun saat 6 istikametindeki “radar kesit alanını azaltmak” için Görsel-17’de a-b bölgesi olarak işaretlediğimiz gibi nozul çevresinde ilave soğutma kanal boşlukları “kullanmaması” gereklidir. Bahsedilen nozul çevresindeki ilave dış soğutma kanalları termal izi azaltırken, radar kesit alanını artırmaktadır.

Ayrıca F-35’de kanat altlarından nozulun çevresine kadar uçağın hızlanması ile oluşan doğal hava akışı taşıyan bu kanalın girişleri, saat 12 istikametinde radar kesitini artıracak yansımayı cavity etkisi nedeni ile oluşturmaktadır. Soğutma problemini motorda değil, uçak üzerinde çözmek zorunluluğu ile bu kanalların sonradan ilave edildiğini (çünkü Radar Stealth’e aykırı bir durum) düşünüyoruz. Motorun üreticisi Pratt&Whitney firmasının, mevcut F135 tasarımını değiştirerek soğutma problemini çözen ECU (Engine Core Upgrade) veya EEP (Enhanced Engine Package) adları ile anılan yeni motorlarında, F-35 uçakları üzerinden bu kanalların iptal edilerek saat 12 RCS’ini iyileştirmek isteyeceklerini öngörüyoruz.

                                                                 Görsel-17([40])

Uçağın termal izine motor hariç en büyük katkıyı uçuş hızı oluşturur. F-22 gibi daha süratli uçaklarda termal ize uçağın hava ile sürtünen yüzeyleri büyük katkı oluştururken, F-35 gibi daha düşük hızlı uçaklarda termal iz için zaten çok sıcak olan motorda bir çözüm üretilmeye odaklanılmıştır.

                                                                 Görsel-18([41])

Nozuldan çıkan egzoz gazının doğal yollardan daha kolay soğutulması için uçağın hızının artmış olması gereklidir. Nozul uçlarındaki zigzag (chevron veya sawthooth) geometrik yapısı ile çıkan egzoz gazları soğuk atmosfer havasına daha çabuk (çünkü türbülanslı ısı transferi olur, bu enerji kaybına da neden olur yani yakıt tüketimi artar, menzil düşer) karıştırıp soğutması artar iken, uçağın artan hızı hava ile temas eden yüzeylerinden aerodinamik sürtünmeyi artıracak ve ısı enerjisine yani uçağın yüzeylerinin sıcaklığında artışa neden olacaktır (Görsel-18).

F-35 ve F-22 uçak motorlarının üreticisi aynı Amerikan şirketidir. F-35’in motoru F-135 ve F-22’nin motoru F119’un nozul yapıları tamamen farklıdır. Hızlı ve manevrası yüksek F-22’de radar kesitini azaltmak üzere bir tasarım tercihi yapılmıştır. F-22’de termal alıcılı (IIR) füze tehdidinden çok radar güdümlü füze tehdidini saat 6 istikametinde kendisine öncelik olarak görmüştür. Bu sebeple nozul kanallı soğutma sistemi yoktur. Tek motorlu F-35’de uçağa gerekli itkiyi vermek için büyük çaplı nozul çıkışları mevcuttur. F-35’de, büyük nozulları ile cavity oluşmakta ve saat 6 istikametinde her ne kadar türbin kanatçıklarını maskelese de (turbine blocker[42] ile), cavity nedeni ile yansıma verecek ve radar kesit alanı büyüyecektir (Görsel-19). Bu duruma Matlab Grafik Görsel-6’da değinmiştik. F-35’de motoru soğutmak için dış çeperlerinde boşluklar oluşturarak radar kesit alanını saat 6 istikamette arttırması da ilave negatif etki oluşturacaktır.

                                                                  Görsel-19([43])

Düşük manevra ve düşük hız özellikleri ile F-35’in düşman termal alıcılı (IIR) füzelere F-22’ye kıyasla daha fazla önem atfetmesi doğaldır. F-35’in saat 6 istikametinde radar kesit alanı kötü iken (F-35’in en büyük radar kesit alanı saat 6’dır Görsel-6), her iki stealth boyutunda da başarısız hale gelmemek için F135 motorunun termal izini düşürmeye odaklanılmıştır. F-22’nin motoru F119, F-35’in motoru F135’in termal iz azaltma önlemleri almadığı (extra soğutma kanalı) için F-22 stealth uçak değil denilemeyeceğini herkes anlayacaktır diye değerlendiriyoruz. Motorun termal soğutmasının RCS için saat 12 yani ön cephe açısından büyük bir önemi yoktur. Ön cephe RCS hava-hava savaşında iki uçağın (durumsal farkındalıkları eşit iken) ilk angajmanları olacaktır. MMU TF-23’ün, yapısal özellikleri açısından F-22 sınıfına daha yakın olması ve iki motorlu yüksek süratli supercruise[44] özelliği nedenleriyle motorunu F-35 kadar sıcak rejimde çalıştırmasına gerek yoktur. MMU TF-23 ses duvarını art yakıcısız (afterburner) geçebilmektedir. F-35 ise tek motorlu uçağın ihtiyacı olan fazla itkiyi alabilmek için F135 motorunu sürekli daha sıcak rejimde çalıştırmak zorundadır. Hatta bu sıcak rejim motora yakın bölgelerinde F-35’in RAM panellerinde dökülme sorununu da getirmiş ve uçağa belirli hız ve motor devir kısıtlamaları konulmuştur. Bunu daha önceki yazılarımızda dile getirmiştik[45]. Özetle MMU TF-23’ün motor soğutmasının F-35 gibi ilave kanalla nozul çıkışta soğutmalı olmasına gerek yoktur. Yerli TEI TF35k nozul ucu Chevron içerecektir diye değerlendiriyoruz.

F-35’e bakarak TF-23’in 5’inci nesil motoru yok demek için ya art niyetli ya da bilgisiz olmak lazımdır. Kaldı ki TF-23’ün mevcut prototip motoru olan F110-GE-129 ön cephe radar kesit alanında sadece belirli motor rejimlerinde art yakıcılar devrede iken az bir artış oluşturmaktadır. MMU TF-23’ün Tablo-6’da belirttiğimiz radar angajman menzillerinde motorun soğutma sisteminin olumsuz bir etkisi olmayacaktır.

MMU TF-23’ün prototiplerinde kullanılan F110 motoru nedeniyle 5’nci nesil uçağa uygun motor değil anlamındaki eleştirilerin haksız, önemli olan hususun uçağın ön cepheden RCS’si ve IR izi olduğudur. MMU TF-23’de halihazır durumda motor birleşim yerlerinde görmediğimiz testere diş yapının, motoru monte edilmiş prototip uçak ortaya çıktığında kompozit kuyruk gövde panelinde yer alacağını değerlendiriyoruz. (Görsel-20).

                                                                  Görsel-20

F-35’de kuyruk testere bitiş hattının ve uçağın gövdesindeki bağlantılarda testere diş profil kullanılmasının Periyodik Yürüyen Dalga (Travelling Wave) dağıtımına olan etkisi Görsel-21’dedir.

                                                          Görsel-21([46])

MMU TF-23’ün motor alternatifleri, prototipleri ve seri üretim fazlarının özeti Tablo-9’dadır.

                                                                       Tablo-9

TEI TF 35k’de güvenilirliği, TEI TF 6k/10k motorunda ispat edilmiş olan süper alaşımlı türbin, tek kristal malzemelerin kullanılacağı, CMC gibi yeni ve üretimi henüz Türkiye’de bulunmayan teknolojilerin yer almayacağı doğal bir durumdur. Bu doğru bir stratejidir.

Motor yan sistemlerin (yakıt, enjeksiyon, yağlama, hidrolik devre, pnomatik devre, Elektronik Kontrol Ünitesi-EKÜ, Elektrik Sistemi, vd.) TF6k/10k üzerinde denemelerinin yapılarak büyütülmüş ölçekte TF35k’de yine aynı tedarikçiler tarafından üretilecek ve tedarikçiler de bu süreçte kendilerini geliştirecektir. MMU TF-23’de final hedef tamamen bağımsız, patent hakkı (IP) ve lisansı TÜRK olan bir turbofan motor olacaktır.

Bununla birlikte 2026’da MMU TF-23 filoları Block1 versiyon olarak F110-GE-129 ile uçuşa başlayabilir. Geçecek 6 yıllık sürede ise TEI TF35k prototipten uçuşa hazır hale getirilerek 2030’da Block1’ler retrofit (geriye dönük olarak yapılan güncelleme) edilerek tüm TF-23’lerde TEI TF35k standartlaşması sağlanır. Sökülen F110-GE-129’lar ise F-16’lar için yedek motor olarak hizmet etmeye devam edecektir.

                                                         Tablo-10

Tablo-10’da da görüleceği gibi MMU TF-23 kanatlarının genişliği nedeni ile maksimum kalkış ağırlığına oranla çok daha fazla kaldırma kuvveti üretebilir. Birim (1m2) alandaki kanat yüzeyine düşen yük (1000lb/m2), F-35’in (1533 lb/m2) %65’i kadardır. Yani üretilen eşit kaldırma kuvvetine göre (NACA indexleri ve uçuş hızı kanatta eşit kabul edilirse) TF-23 kanadı 65% daha az ağırlığa maruz kalacaktır. Bu durum dönüş manevrasında TF-23’ün çok daha çevik bir uçak olacağını, F-35’den daha üstün olacağını göstermektedir. F-22 ile dönüş manevrasında çeviklikte hemen hemen eş durumdadır (F-22 1071lb/m2). Fakat F-22’de 2D İtki vektörü olduğu için daha avantajlı olmaya devam edecektir.

Aynı şekilde MMU TF-23, F-35’e göre kuru itki/maksimum ağırlık oranı %57[53], Art Yakıcılı/maksimum ağırlık oranı %78 daha fazladır. Bu veri de MMU TF-23’ün tırmanma hızında çok daha avantajlı olacağını göstermektedir. MMU TF-23 F-22’den de özellikle art yakıcılı olarak tırmanmada avantajlıdır. Tablo-10’a dikkatlice baktığımızda ortaya çıkan sonuç MMU TF-23’ün F-35’e karşı olan avantajını F110-GE-129 kullansa dahi koruduğudur. MMU TF-23 tırmanmada, F-22’den art yakıcılı itki konumunda daha avantajlıdır. F-35’den ise her şartta avantajlıdır. MMU TF-23 prototip olarak F110-GE-129 motoru kullansa bile 5’nci nesil uçaktır.

Uçak radarları mukayese bölümünde Tablo-7’de F-35 ve MMU TF-23’ün birbirine angajmanda tespit menzili açısından eşlenik olduğundan bahsetmiştik. Manevra yani dogfight açısından ise MMU TF-23’ün çok net bir avantajı bulunmaktadır. Görüş Ötesi Hava-Hava Füzesi (Beyond Visual Range Air-To-Air Missile-BVRAAM) karşılaşmasındaki denge, sonrası angajmanda Görüş İçi Hava-Hava Füzesi (Within Visual Range Air-to-Air Missile-WVRAAM) kullanılması durumuna geçilince ise TF-23 bu alanda F-35’e karşı büyük avantaja sahiptir.

MMU TF-23 hava girişlerinde F-22’de de olduğu gibi divertless[54] hava giriş kullanılmamıştır. Divertless hava girişlerinin her uçakta aynı artısı olmamaktadır. Divertless hava girişi “tek motorlu” uçaklarda avantaj sağlar. Çift motorlu uçaklarda ise divertless hava girişte kullanılan çıkıntılı yüzey, hava giriş kesit alanında düşüş meydana getireceği için (hava girişini kısıtladığı için), klasik sınır katmanı (Boundry Layer) tarz hava girişinden “daha büyük kesit alanlı” hava girişine ihtiyaç oluşturacaktır. Yani motorun emmesi gereken aynı debide hava için divertless giriş daha büyük kesitte olmalıdır. Bu durum hava girişlerinin kenar boyutlarını büyütecek ve bu sebeple kenar bölgelerden oluşacak radar kırınımı (edge diffraction) ile geri yansıma sorununu ortaya çıkaracaktır.

İki motorlu tasarımda divertless seçildiğinde oluşan kötü sonuç Çin J-20 uçağında görülmektedir. J-20’de devasa büyüklükte hava giriş kesiti ve dolayısı ile uzun kenarlar bulunmaktadır. Bunlar manyetik bant ile gizlense de (radar geri yansıma azaltılsa da) bir miktar radar geri yansıması olacaktır. Çin J-20 WS-15 hava debisi F135 ile çok yakın değerde iken, F-35 bu debiyi sağlı sollu iki kanaldan aldığı için nispeten lacivert çerçeveli kenar boyu küçüktür. J-20’de ise lacivert çerçeveli kenar boyu devasa boyuttadır.

Görsel-22’de olduğu gibi F-22 Boundry Layer tasarım nedeni ile gövdeden giriş kenarı ayrılmak zorundadır. F-22’de kırmızı dikdörtgende belirtilen bu tasarım ve TF-23’de de olan boundry layer boşluğu, düşman radara cavity yansıması nedeni ile avantajı bir miktar kaybettirecek durumu oluşturmaktadır. Divertless hava girişinde ise yeşil çerçeve içindeki dışbükey yüzey boundry layer boşluğu oluşturmadığı, cavity yansıması olmayacağı ve üzerine gelen yansımayı saptıracağı için avantajlıdır. Fakat J-20 gibi iki motorlu savaş uçaklarında daha uzun kenar boyu (lacivert çerçeve) oluşturup radara geri yansıtmayı manyetik bant sönümleme önlemine rağmen oluşturacağı ve aerodinamik direnci arttıracağı için olumsuz bir seçenektir. Tek motorlu F-35 için ise divertless doğru seçenektir. Bu nedenlerle Divertless her uçağa taşınacak bir genelleme değildir. Artıları ve eksileri vardır, “hesapla” yapılacak sonuca göre seçilmelidir. Tek motorlu savaş uçaklarında ise temelde avantajlıdır.

                                                Görsel-22([55])

4) MMU TF-23’ÜN DİĞER SENSÖRLERİ VE ÖZELLİKLERİ:

MMU TF-23’ün ilerleyen blok versiyonlarında Elektro Optik Hedefleme Sistemi (Electro Optical Targeting System-EOTS) ve Sabit ileri bakışlı Kızıl Ötesi Arama ve İzleme (Infra Red Search and Track-IRST) birlikte kullanılacaktır. EOTS, pilotun bakış istikametini algılayıp uçakta o istikamete yöneltilmiş optik algılayıcılardan pilot kask vizörüne düşen diğer görüntüler ile füzyon sağlayacak ve yer hedeflerine işaretleme yapma, hedefin termal görüntüsünü odaklama amaçlı kullanılacaktır. Bu esnada pilotun bakış istikameti haricinde kalan, uçuş istikametindeki hava hedeflerinden durumsal farkındalığını sağlayabilmek için F-22 veya F-35’de olmayan ilave IRST ileri bakışlı kızılötesi sensör de yer alacaktır. Bu özelliği ile TF-23, F-22 ve F-35’in ilerisinde bir tasarım mimarisindedir (Görsel-23).

                                                                       Görsel-23

MMU TF-23 tıpkı diğer savaş uçaklarında olduğu gibi temel entegrasyonu sağlanacak uçuş bilgisayarı, hava-hava silah sistemleri ve algılayıcılar (Radar, RWR, MWR Haberleşme, vd.) gibi bileşenler haricinde ilk Blok MMU TF-23’de EOTS, IRST gibi ileride entegre edilebilecek modüler sistemlerin hemen operasyonel olması beklenilmemelidir.

F-35’de HUD olmayıp tüm uçuş bilgilerinin pilotun 400k $’lık kaskına yansıtılması söz konusudur. Kask halen devam eden pek çok probleme sahiptir. Kask ağırlığı nedeni ile kilosu düşük pilotların atlama esnasında boyun hasarı oluşturacağı için F-35’de pilot sınırlaması olmuştur. İlk blok MMU TF-23’ün HUD ile üretilmesi halinde hava-hava görevleri için çok daha hızlı harekata hazır olması mümkün olacaktır. Bu durum ilk blok versiyon MMU TF-23 için bir eksiklik oluşturmayacaktır. Devam edecek paralel daha uzun süreli bir aktivite ile kask entegrasyonu da sağlanabilir (Görsel-24). F-22 savaş uçağı ilk devreye girdiğinde radarı sadece hava-hava görevleri için gerekli yazılıma sahipti ve hava-yer görevleri yapamıyordu. Havacılıkta ve diğer tüm disiplinlerde yer alan sistem entegrasyonu üzerinde durulması gereken en önemli mühendislik faaliyetlerindendir.

F-35, 16 yıl önce ilk uçuşunu yapmış ve en az 22-23 yıl yaklaşık çeyrek asır önce (belki daha fazla) tasarlanmış bugünün teknolojisine göre bazı alanlarda geride kalmış olan uçaktır. Yazının radar bölümünde F-35’in MMU TF-23 radarından hangi alanlarda geri teknolojik mimaride olduğunu ve mevcut radarını AN/APG-85 ile modernize etmeye çalıştığını ifade etmiştik. F-35’de güncelleme çalışmaları Block4 ile yine devam etmiş ve uçakta motor gelişimi, yeni radar, yeni silah ve büyütülecek silah yuvaları gibi çok temel değişiklikler projelendirilmiştir. F-35’de; Yeryüzüne çarpmadan kaçınma, pilot kumandasız emercensi iniş, pilot kumandasız havada yakıt ikmali (bunların tamamı uçak kayıplı kazalara neden olmuş, bir Japon pilot ölmüştür) gibi uçan bilgisayarda aranabilecek temel görevler henüz 16 yıldır uçan bir uçakta yoktur.

MMU TF-23’de pilot kumanda edemez durumda kalınca otopilot/yapay zekâ ile emercensi iniş ve benzeri ileriye yönelik tasarım isterleri hedeflenmiştir. MMU TF-23, Anka-3 insansız hava-yer stealth yerli ve milli dronun yönetimi ile F-35’in yapabileceği tüm hava-yer mühimmat atışlarını yapar hale de gelecektir. Hava-hava görevleri için ise Kızılelma MMU TF-23 ile koordineli veya MMU TF-23’süz yapay zekâ otonom görev yapabilme kabiliyetlerine ilave olarak hem hava-hava hem de hava-yer jamming için önemli bir çarpan olarak TÜRK Silahlı Kuvvetlerinin envanterinde yer alacaktır.  Özetle, MMU TF-23’ün esasında 3 temel bileşeni vardır;

• Radar Stealth Özelliği: Block1 -20dBsqm=0.01m2
• Güçlü Radar ve Silah Sistemi: AESA 175km@1m2 hedef (en emniyetli hesapla), yerli hava-hava Füzeleri
• Uçuş Performansı: Süpercruise, yüksek tırmanma ve dönüş performansı.

Bu alanlarda MMU TF-23, F-35’den çok F-22’e benzer özellikleri olacak savaş uçağıdır. Yazının tamamında bu görüşümüzü teknik veri ve karşılaştırmalarımızla anlattık.

                                                                         Görsel-24

MMU TF-23, 2030’lu yıllardan itibaren TÜRK Hava Kuvvetleri envanterinde yaklaşık 50 yıl yer alacak temel savaş uçağımız olacak ve geliştirilmeye devam edilecektir. Bu esnada TUSAŞ MMU TF-23’ün ilerleyen versiyonlarında, gelecek nesil savaş uçağı çağının gereksinimi olan yüksek enerji silahlarını (Lazer) önce POD olarak, sonra da uçağa entegre edecektir. İlk aşamada MMU TF-23’e gelen düşman füzelerine karşı, sonraki aşamada ise düşman uçaklarının imhasında kullanacak hale evrilecek silah sistemine de gerekli hazırlıklar yapılması kaçınılmaz olacaktır (Görsel-25).

                                                    Görsel-25([56])

Bu yeni tür yüksek enerji tüketen silah sistemleri ile birlikte uçağın gereksinimi olan artan güç ihtiyacı için yeni ve daha güçlü motorların da gelişimine TEI tarafından paralelde devam edilecektir. MMU TF-23 için son derece problemli olduğu defalarca belirtilen F-35 yazılım mimarisinin model alınmayacağını tahmin ediyoruz. Bunun yanında NGAD gibi en yeni projelerin tümleşik olmayan (uçuş kontrol yazılımında ayrı modüller) yazılım mimarisinin model alınmasının faydalı olacağı aşikardır. ABD NGAD projesinde uçağın uçuş kontrol bilgisayarında tüm alt üniterin kontrol yazılımını tek bir döngü içinde birleştirmeyip farklı farklı modüllere ayırarak uçağın havada iken dahi modül yazılımların güncellenebilmesine uygun olacak biçimdeki mimari üzerinde ilerlemektedir[57].

Mevcut durumda radarın veya elektronik harp bileşenlerinin uçuş kontrol yazılımı içine gömülü çalışması bu bileşenlerden herhangi birinde yazılım güncellemesi gerektirdiğinde uçak yerde iken bunu yapabilme kısıtı oluşturmaktadır. Güncelleme ile direkt ilişkisi olmasa dahi tüm bileşenlerin yeni yazılıma uyumu tekrar kontrol edilmesi gerekliliği zaman kaybı ve tehdide anlık cevap verememe nedeni ile elastikiyeti zedelenmektedir. NGAD ise 5G gibi yüksek veri aktarım ve sağlam siber güvenlik protokolleri ile uçuş anında düşman hedeflerine ait alınan istihbaratla güncellenmesi gereken bir elektronik harp yazılımını veya radar algoritmasını NGAD uçuş yaparken dahi güncellemeyi ve hedefe vardığında güncel bilgi ile taarruzu vaat etmektedir. Tüm bunlar TUSAŞ’ın ve yönetiminin ülkemize TF-23’ün üstün özelliklerini artırmada bitmeyen bir yarış içinde olacaklarını göstermektedir (Görsel-26)

                                                                    Görsel-26

 5) ÖNERİLER VE SONUÇ:

2023 yılı ilk yarısında hangardan çıkarılması planlanan, büyük deprem felaketi nedeniyle daha önceden planlanan hangardan çıkış resmî tören programında değişiklik olan, bu arada motor çalıştırılıp rule testleri yapılan, üretimi devam eden, TÜRKİYE’nin en önemli savunma projesi olan Milli Muharip Uçak-MMU’nun; TÜRK SAVAŞ UÇAĞI/TURKISH FIGHTER AIRCRAFT TF-23 modeliyle göklerimizde yer almasını, kod isminin TÜRK KARTALI/TURKISH EAGLE olmasını önermeye devam ediyoruz (Görsel-27).

                                                                          Görsel-27

Emekli Hava Pilot Tümgeneral İrfan Sarp’ın; “MMU tek başına Hükümetin, Savunma Sanayi Başkanlığı’nın, TUSAŞ’ın ve TÜRK Hava Kuvvetleri’nin değil, TÜRKİYE’nin projesidir. Bu projenin gerçekleştirilmesi aynı zamanda TÜRK Uçak Sanayisinin kurtuluş mücadelesidir. Bu mücadeleyi kazanmak için herkesin elinden gelen bütün desteği vermesi bir vatandaşlık borcudur. MMU uçağı ya imal edilecek ya da imal edilecektir! İnanmak başarının ilk şartıdır” açıklamasıyla her zaman vurguladığı gibi MMU      TF-23’ün göklerimizdeki yerini almasını beklemekteyiz (Görsel-28).

                              Görsel-28[58]/İnegöl-1936[59]

“İstikbal göklerdedir. Göklerini koruyamayan uluslar, yarınlarından asla emin olamazlar” diyen Gazi Mareşal Mustafa Kemal ATATÜRK’ün gösterdiği hedefe TÜRK KARTALI MMU TF-23 ile bir adım daha yaklaşılmıştır. TÜRK MİLLETİ olarak bize düşen öncelikli görev iç cepheyi güçlü tutmaktır. Buna ilave olarak TÜRKİYE’ye düşmanca yaklaşanları asla ihmal etmeden, küçümsemeden ama hak ettikleri cevabı vermekten çekinmeden de caydırıcılığımızı sürdürmek olmalıdır.

[33] TEI: TUSAŞ Motor Sanayii A.Ş.

[34] Rolls Royce Grafiği üzerinden türetilmiştir.

[35] Brayton Çevrimi: Gaz türbinlerinde kullanılan ısıl çevrimdir.

[36] TEI TF35k motoru için değerler bizim öngörülerimizdir. Art yakıcılı itki harici, Resmi veriler değildir.

[37] https://www.veryansintv.com/yazar/beyazit-karatas/kose-yazisi/f-35-lightning-ii-ucaklarini-yildirim-mi-carpti-2/

[38] Sabit entropi ile teorik hal değişimi.

[39]  Gerçekte olan izentropik duruma yakın hal değişimi.

[40] Fotoğraflar: Internet.

[41] Fotoğraflar: Pratt&Whitney.

[42] Motorun radar stealth özelliğini artırırken, motor performansını artan geri basınç nedeni ile azaltan önlemdir. Burada da bir trade off bulunuyor.

[43] Fotoğraflar: Sol ABD Hava Kuvvetleri Müzesi, Sağ Internet (Kaynak Bilinmiyor).

[44] Supercruise: Süperseyir. Art yakıcı kullanmadan, kararlı ve sürdürülebilir bir süpersonik uçuş rejimi elde etmeye denir.

[45] https://www.ankarahavadis.com.tr/gundem/beyazit-karatas-ve-fazil-altay-f-35lerin-teknik-sinirlandirmalarini-h18163.html

[46] Fotoğraf: ABD Hava Kuvvetleri.

[47] Motorlara ilişkin ilk uçuş tarihleri bizim değerlendirmemizdir. Değişiklik olabilecektir.

[48] Prototip için olan Tahmin edilen değer.

[49] Görsel TEI TF10k’e aittir. TEI TF35k’in küçük ölçekli modelinin TF10k olacağını değerlendirdiğimiz için bu görseli kullandık.

[50] Tahmin edilen değer.

[51]  Kuru itki 20k lb olarak yapılan tahminle

[52] Max. Kalkış Ağırlığına göre

[53] 20k lb kuru itkiye göre.

[54] Divertless: Yönsüz bir süpersonik giriş, bazı modern savaş uçakları tarafından motorlarına hava akışını kontrol etmek için kullanılan bir tür jet motoru hava girişidir.

[55] Fotoğraflar: F-22 ABD Hava Kuvvetleri, J-20 Internet.

[56] Northrop Grumman lazer kullanan 6’ncı nesil savaş uçağı tasviri.

[57] https://www.popularmechanics.com/military/aviation/a39752243/ngad-software/

[58]30 Ağustos Zafer ve Tayyare Bayramı: https://www.sozcu.com.tr/2019/yazarlar/sinan-meydan/unutturulan-tayyare-bayrami-5311470/

[59] 1936 yılında Zafer ve Tayyare Bayramında İnegöl TÜRK Hava Kurumu Başkanı Ahmet Şeref Bey Tarafından hazırlanan afiş.