Havacılık Sektörünün “Katmanlı” Değişimi

18 Kasım 2019

Seyahat etmek için en güvenli yol olarak gösterilen uçaklar; hem kabin içini hem de mekanik aksamları içine alan iki katmanlı bir değişimden geçiyor. Teknolojinin gelişmesiyle yolcuları jet-lag’den yapay zekâ kurtarırken, mühendisler uçak parçalarını katmanlı imalat ile üretmeye başlıyor. Fiber optik kablolarla uçak içinde mükemmel görüntü ve ses aktarımı mümkün olurken, dünyanın en büyük ve en güçlü uçak motoru havalanmayı bekliyor.

Teknolojinin gelişmesiyle her geçen gün daha da dijitalleşen dünyada cep telefonlarından beyaz eşyalara, saatlerden otomobillere her cihaz artık istediğimiz her an yardımımıza koşuyor, kişisel ihtiyaç ve tercihlerimize göre ayarlanarak hayatımızı kolaylaştırıyor. Peki GPS’ten yapay zekâya, harekete duyarlı sensörlerden optik fibere, artık hayatımızın birer parçası olan bu teknolojiler havacılık sektörünü nasıl değiştiriyor? Aslında teknoloji ve havacılık sektörünün çift katmanlı bir ilişkisi olduğunu söyleyebiliriz. Teknoloji bir yandan görünür olanı, yani yolcu için uçuş deneyimini daha konforlu bir seviyeye taşımaya odaklanırken diğer yandan arka planda da çalışmaya devam ediyor. Artık yeni nesil devasa turbo motorlar sayesinde gitmemiz gereken yere çok daha hızlı ve güvenli bir şekilde ulaşabiliyoruz. Katmanlı imalat ile uçakların ihtiyaç duyduğu pek çok parçanın tedariki çok daha kısa sürede ve daha düşük maliyetler ile sağlanabiliyor.

Peki teknoloji, uçuş konforunu daha da üst seviyeye nasıl taşıyacak? Pek çok kişi farkında değil; ancak işitme güçlüğü yaşayan bireyler uçuş esnasında meydana gelen aşırı gürültü sebebiyle işitme cihazlarını kapatmak zorunda kalıyor ve dolayısıyla, yapılan anons ve uyarıları duyamıyor. ATR’nin tanıttığı yeni sistem, koltukların baş kısmına elektromanyetik bir iletişim sistemi kurulmasıyla bu sorunu çözmeyi vadediyor. Bu yeni nesil sistemle işitme güçlüğü yaşayan bireyler gürültüyü duymadan, yapılan anonslardan haberdar olabiliyor.

Kabin Bagajı Sorununa Basit Bir Çözüm

Uçuşlarda kabin bagajınızı koyacak yer bulmakta zorlandığınız olmuştur. Uçakların kabin bagaj bölümüne yerleştirilecek sensörlerle, hangi bölümlerin boş olduğunu yolcuların kolayca anlayabilmesi de mümkün olabilecek. Yolcuların görebileceği şekilde yerleştirilecek LED ışıklar o kısımdaki ağırlığa bağlı olarak yeşil, sarı ya da kırmızı renklerde yanacak; böylece kabin bagajı koymak için yer bulma derdi son bulacak.

Uzun uçak yolculuklarıyla yepyeni ülkeler keşfetmek çok keyifli. Ancak sonrasında yaşanan jet lag’in keyifli olduğunu söylemek zor. Yolcuların bu sorundan olabildiğince az etkilenmesi için kişiselleştirilebilen bir jet lag planı geliştiren Panasonic Avionics, havayollarının kendi uygulamalarına entegre edebildiği sistemiyle bu sorunu en aza indiriyor. Yolcunun 24 saatlik kalp ritim verilerini, boyunu ve kilosunu, söz konusu uçuşun saat, rota ve bölge bilgileriyle birlikte işleyen uygulama, yapay zekâyı kullanarak her bir yolcu için özel öneriler sunuyor. Uçuştan önce indirilen uygulama; yolcuya uyku saatlerini, hangi saatlerde ışığa maruz kalması gerektiğini, yapması gereken egzersizleri, içmesi gereken su miktarını ve hangi tür yiyecekleri tüketmesi gerektiğini bildiriyor.

Pilotu Anlayamama Sorunu Tarihe Karışıyor!

Uçakların ses sistemi bugün bile kusursuz olmaktan epey uzak. Diehl Aviation’ın geliştirdiği yeni planla hoparlörler kabin bagaj bölümüne taşınıyor. Böylece hem ses kalitesi artıyor, hem de hoparlörlerin kurulum süreci kolaylaşıyor. Aynı soruna bir diğer çözüm de Latecoere’a ait. Uçaktaki Wi-Fi, yolcuların talep ettiği yüksek çözünürlüklü görüntü ve ses transferi için yetersiz kalırken bunun için fiber optik sistemi ve LED’den yararlanılabileceği düşünülüyor.

Teknolojiyle kabinin içi böyle gelişiyor. Peki ya uçakların mekanik yapısı nasıl bir değişimden geçiyor? Boeing uçak şirketinin en gelişmiş serisi olan Boeing 777’nin yeni modeli 777-9 için, dünyanın en büyük motoru GE Havacılık tarafından tasarlandı. Mart 2019’da test edilen ve Temmuz 2019’da da Guinness tarafından dünyanın en güçlü motoru olarak tescillenen GE9X, şirketin bugüne kadar ürettiği motorlar arasında özellikle yakıt verimliliği açısından en iyisi. Motor, GE90-115B ile çalışan 777-300ER’a kıyasla %10, dünya üzerindeki tüm çift koridorlu uçaklara göre ise %5 oranında yakıt tasarrufu sağlıyor. Havayollarının genel giderleri de göz önüne alındığında, GE9X’in sağladığı tasarruf oranı %20’yi buluyor.

Neredeyse Bir Roket Kadar Güçlü Uçak Motoru

Guinness Dünya Rekorları’na göre dünyanın hem en büyüğü hem de en güçlüsü olan motor, 134.300 pound’luk itiş gücüne sahip. Yuri Gagarin’in Dünya’nın eksenine girmesini sağlayan Sovyet roketinin itiş gücü 188.000 pound idi. Motorun test sürecine dair bilgi veren GE Havacılık Yönetici Test Pilotu Jon Ohman, şimdiye dek hiçbir sorun yaşamadıklarını, yıl sonuna doğru ilk uçuşu gerçekleştireceklerini açıkladı. Motorun sıra dışı ağırlığını dengelemek için her bir motorun karşı kanadına yakıtı hapseden depolar eklediklerini belirten Ohman, sadece fanının çapı 340, tüm çapı 447 santimetre olan motorun yerden sadece 45 santimetre havada durduğunu ekledi.             

Katmanlı imalatın sadece tuhaf şekiller ve basit endüstriyel parçalar üretmek için kullanılacağını sanıyorsanız yanılıyorsunuz! Mühendis ve yazılımcılara, bilgisayar dosyası üzerinde tasarladıkları malzemeleri gerçekle buluşturma fırsatı sunan bu teknoloji; dünyanın en büyüğü GE9X’in yakıt pompasını, GE’nin Catalyst isimli turboprop motorun vites kutusunun girintili çıkıntılı kaplamasını, incecik damarlar bulunduran yakıt ısıtıcılarını ve havacılık sektörünün ihtiyaç duyduğu daha pek çok ağır endüstriyel parçayı da üretebiliyor. Gelecekte havacılık sektöründe katmanlı imalatla çok daha fazla parçanın değerlendirileceği öngörülüyor. Bu da elbette, giderlerin düşmesi, tamir sürelerinin kısalması anlamına geliyor.

Catalyst turboprop motorunun sadece vites kutusu kaplaması katmanlı imalatın eseri değil. GE Havacılık mühendisleri, bu motorun 855 parçasını birleştirmek için de katmanlı imalattan yararlandı. Toplam 12 parça olacak şekilde birleştirilen parçaların bazıları, aslında süpersonik jet motorları için üretilmiş. Bunların Catalyst’te değerlendirilmesiyle birlikte belki de kurumsal turboprop uçakları bir jet performansı sergileyebilecek. Benzer motorlara kıyasla %20 yakıt ve %10 enerji tasarrufu sağlayan Catalyst’in 2020 yılında hizmete girmesi hedefleniyor.

Artık Küçük Uçaklar da Okyanus Ötesine Uçabilecek

Okyanus ötesi uçuşlar için geniş gövdeli, iki ve hatta dört motorlu uçaklar tercih edilir. Ancak bu durum, sadece business ya da first class hizmeti veren, az yolcu taşıyacak havayolları için ciddi bir handikap. Daha doğrusu, handikaptı. GE Havacılık ve Fransız Safran Uçak Motorları iş birliğinde kurulan CFM International’ın üretimi LEAP motorları, iki haneli tasarruf oranı sayesinde ufak uçakların tek bir tank dolusu yakıtla, daha uzun mesafeler katedebilmesini, yani okyanus ötesi uçuşlarda da kullanılabilmesini sağlıyor. Ayrıca motor, düşük karbon ve azot oksit emisyonuyla doğaya da saygılı. Uçağın bir ceviz büyüklüğündeki yakıt pompası da katmanlı imalatın eseri. Eskiden bu karmaşık yapının maliyeti artırdığını ifade eden GE Havacılık Mühendisi Mohammad Ehteshami, katmanlı imalat sayesinde parçaların eskisine kıyasla daha ayrıntılı ve gelişmiş olduğunu, diğer yandan fiyatlarının da düştüğünü belirtiyor.

Yakıt tüketimini motor gibi doğrudan etkileyen bir diğer etmen de şüphesiz ki uçağın ağırlığı. Seramiğin havacılıkta kullanılması fikri ilk olarak 2001 yılında ortaya atıldı. Bu maddenin uçaklarda kullanılabilecek forma gelmesi için metal kadar sağlam ancak hafif ve her ısıya dayanıklı başka maddelerle karıştırılması ve elbette bu tip araştırmalara onlarca yıl ayrılması gerekti. GE tarafından elde edilen CMC (seramik matriks kompozitler), metalin üçte biri yoğunluk ve ağırlıkta; üstelik pek çok metalin yumuşamaya başladığı -16 dereceye kadar dayanım sağlıyor. Bu özelliği sayesinde uçağın türbinlerinin uçak parçalarını soğutma yükü hafiflerken motor daha yüksek bir itiş gücüyle, daha verimli çalışıyor. CMS’in GE jet motorlarında kullanılabildiği alanın yaygınlaşmasıyla motor itiş gücünün %25, yakıt tasarrufunun ise %10 artması bekleniyor.

Türbin ve Elektriğin Avantajları Hibrid’de Birleşiyor

Hibrid araçlardan sonra, hibrid uçaklar geliyor! GE Havacılık Temmuz ayında yaptığı açıklamada, XTI Aircraft ile yeni bir anlaşma imzaladığını, şirketin TriFan 600 uçağında yeni hibrid-elektrik itiş gücü sistemi olarak GE’nin Catalyst motorunu kullanacağını duyurdu. Peki havacılıkta “hibridleşme” ne anlama geliyor?

Mevcut güç depolama üniteleri, elektrikle çalışan uçakların uzun mesafelerde uçuş yapabilmeleri için yeterli değil. Ancak hibrid uçaklar, uzun mesafelerde kullanım için elverişli olabilir. Üstelik tıpkı hibrid otomobiller gibi hibrid uçaklar da türbin motorunun jet yakıtının yüksek enerji yoğunluğu artısıyla; elektrikli sistemlerin düşük bakım gideri ve sessiz sürüş gibi avantajlarını bir arada sunuyor.

Hibrid uçaklarda itiş gücünün paylaşılabildiğini ifade eden GE Havacılık Bölüm Lideri Craig Hoover, bu sayede tek bir türbinin birden fazla pervaneyi çevirebildiğini; itiş gücü kaynağı genişlerken, uçağı tasarlayan ekibe rahatlık sağlandığını ifade ediyor.

Bunların çoğu sadece havacılık şirketlerini ilgilendiriyor gibi görünse de aslında hepsi mevcut harcama ve giderleri azaltarak bilet fiyatlarını düşürecek ve uçuş güvenliğini, yolcu konforunu artıracak teknolojik gelişmeler. Üstelik, hibrid ve elektrikli uçakların hayatımıza gireceği tarih, tahmin edilenden çok daha yakın olabilir. 2019’un Temmuz ayında Wall Street Journal’da çıkan bir habere göre Uber, 2021 sonuna dek uçakla taşımacılık hizmeti vermeye başlamayı; 2023 yılında ise elektrikle çalışan, dikey kalkış yapabilen bir uçak filosu kurmayı hedefliyor. Yani çok yakında bir taksi yerine, uçak çağırıyor olabiliriz. Havacılık sektöründe hem kabin içi hem de mekanik sistem teknolojik gelişmeler sayesinde sadece birkaç yıl içinde çok ciddi bir dönüşümden geçeceğe benziyor.

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir