Haber: Damla Oya Erman
Bu, ticari havacılığın güvenliği önceliklendirdiği, deneyip test edilmiş çözümleri tercih ettiği ve diğer gelişmelerin - malzemeler ve motorlar gibi - geleneksel tasarımın hala relevant olduğu anlamına gelir.
Ancak endüstri karbon emisyonlarını azaltmanın yollarını umutsuzca ararken, diğer sektörlerden daha zorlu bir zorlukla karşı karşıya kalır, çünkü temel teknolojileri bu kadar zor vazgeçilemez hale gelmiştir. Yeni bir şey denemek için belki de zaman uygun olabilir.
Tek bir öneri "karışık kanat gövde"dir. Bu tamamen yeni uçak şekli, askeri uçaklar olan sembolik B-2 bombardıman uçağı gibi "uçan kanat" tasarımına benzer, ancak karışık kanat orta bölümde daha fazla hacme sahiptir. Boeing ve Airbus her ikisi de bu fikirle oynamaktadır ve aynı zamanda Kaliforniya merkezli JetZero da üçüncü bir oyuncu olarak, 2030'dan itibaren bir karışık kanat uçağını hizmete sokma hedefi belirlemiştir.
JetZero'nun ortak kurucusu ve CEO'su Tom O'Leary, "Büyük jetlerde sıfır emisyonlu bir yol üzerinde çok güçlü hissediyoruz ve karışık kanat yapısı yüzde 50 daha düşük yakıt yakma ve emisyon sağlayabilir," diyor. "Bu, endüstrinin alışık olduğundan çarpıcı bir adım ileriye atmak demektir."
JetZero uçağının tasarımı
Karışık kanat konsepti hiç de yeni değil ve bu tasarımı kullanarak uçak inşa etme ilk denemeler Almanya'da 1920'lerin sonlarına dayanmaktadır. Amerikalı uçak tasarımcısı ve sanayici Jack Northrop, 1947'de jet motorlu bir uçan kanat tasarımı oluşturdu ve bu tasarım 1990'larda sembolik B-2'yi esinledi.
Bir tür "uçan kanat" ile geleneksel "tüp ve kanat" arasında bir melez olarak, karışık kanat uçağın tamamının kaldırma üretmesine olanak tanır, böylece sürükleme en aza indirilir. NASA, bu şeklin "yakıt ekonomisini artırmaya yardımcı olduğunu ve uçağın orta gövde bölümünde daha büyük yük (kargo veya yolcu) alanları oluşturduğunu" söylüyor. Ajans, bu şekli bir deneysel uçağı olan X-48 aracılığıyla test etti.
2007 ile 2012 yılları arasında yaklaşık 120 test uçuşuyla, iki insansız, uzaktan kumandalı X-48, konseptin geçerliliğini gösterdi. "Bu tür bir uçağın kanat açıklığı, bir Boeing 747'den biraz daha büyük olurdu ve mevcut havalimanı terminallerinden çalışabilirdi," diye ekledi ajans ve uçağın aynı zamanda "eşit derecede gelişmiş bir konvansiyonel taşıma uçağından daha az ağırlık, gürültü ve emisyon üreteceğini ve işletmek için daha az maliyetli olacağını" belirtti.
NASA'nın X-48 uçağı
2020'de Airbus, gelecekte tam boyutlu bir uçak yapma isteğini göstererek küçük bir karışık kanat göstericisi inşa etti, yaklaşık altı fit uzunluğunda. Ancak tasarım bu kadar etkiliyse, neden henüz buna dayalı uçaklar inşa etmeye geçmedik?
O'Leary'ye göre, üreticileri geri tutan temel bir teknik zorluk bulunuyor. "Bu, silindirik olmayan bir gövdenin basınçlandırılmasıdır," diyor ve her uçuşla birlikte gelen sürekli genleşme ve büzülme döngülerini işleyebilen bir tüp şekilli uçağın daha iyi başa çıkabileceğini belirtiyor.
" 'Tüp ve kanat'ı düşünün, yükleri ayırır - tüpte basınç yükü, kanatlarda bükülme yükleri. Ancak karışık kanat bu ikisini bir araya karıştırır. Ancak şimdi hem hafif hem de güçlü kompozit malzemelerle bunu yapabiliriz."
Bu radikal yeni şekil, uçağın içini bugünkü geniş gövdeli uçaklardan oldukça farklı gösterecek ve hissettirecektir. O'Leary, "Bu, çok daha geniş bir gövde," diyor. "Tipik tek koridorlu uçağınızın üçe üç koltuğu vardır, ancak bu tür bir kısa, geniş bir tüptür. Aynı miktarda insan alırsınız, ancak her bir havayolu onu nasıl yapılandıracaklarına bağlı olarak kabin boyunca 15 veya 20 sıra olabilir.
"Bu, onlara daha geniş bir alanın nasıl bir yorumu olacağını görmek için tamamen yeni bir palet verir. Bu çok daha geniş alanın yorumunu görmek muhteşem olacak."
JetZero uçağının tasarımı
Devrimci potansiyel
O'Leary, boyut açısından en yakın eşdeğerin Boeing 767 olacağını söylüyor - 1980'lerde tanıtılan ve genellikle yaklaşık 210 yolcu taşıyan geniş gövdeli, çift motorlu bir uçak. Hala bir kargo uçağı olarak üretilmektedir, ancak bir yolcu uçağı olarak Boeing 787 tarafından değiştirilmiştir. Ayrıca modern bir askeri çeşidi de vardır, ABD Hava Kuvvetleri, havadan yakıt ikmali için kullandığı KC-46.
Benzer şekilde, JetZero aynı anda üç farklı varyant geliştirmek istiyor: bir yolcu uçağı, bir kargo uçağı ve bir yakıt tankeri. Karışık kanat şekli son derece uygundur, bu nedenle ABD Hava Kuvvetleri, JetZero'ya tam ölçekli bir gösterici geliştirmesi ve karışık kanat konseptinin performansını onaylaması için 235 milyon dolar verdi. İlk uçuşun 2027'de yapılması bekleniyor, bu da uçağın askeri versiyonunun öncülük etmesi ve belki de ticari modellerin geliştirilmesine destek olması demektir.
Ancak sıfırdan tamamen yeni bir uçak inşa etmek büyük bir görevdir ve JetZero'nun hedefleri, mevcut bir uçağın bir varyantının sertifikasyon sürecinin bile yıllar alabileceği göz önüne alındığında iddialı görünmektedir. JetZero'nun bu alanda bir avantajı, uçağın başlangıçta bugünkü dar gövdeli uçaklar gibi Boeing 737 gibi motorlardan ödünç alacak olmasıdır - ancak nihai hedef, henüz geliştirilmemiş olan tamamen emisyon içermeyen hidrojenle çalışan yeni motorlara geçmektir.
Suçsuz uçuş ne kadar yakın?
JetZero'nun henüz uçağı için herhangi bir siparişi bulunmuyor, ancak O'Leary, havayollarının ilgilendiğini söylüyor. "Zaten tüm büyük havayollarıyla görüşüyoruz, çünkü verimlilik kazançları hakkında heyecanlılar."
Gerçekten de yakıt kullanımında %50 azalma mümkün mü, görmek gerekecek. NASA ve Airbus tasarımları için daha mütevazı bir %20 iddia etti, ABD Hava Kuvvetleri ise karışık kanat uçağının "güncel Hava Kuvvetleri tanker ve hareketlilik uçaklarına göre aerodinamik verimliliği en az %30 artırabileceğini" söylüyor.
"Karışık kanat gövde, sürükleme kuvvetini azaltmaya ve yakıt verimliliğini artırmaya yardımcı olabilmesine rağmen, gerçek faydalar spesifik tasarım, konfigürasyon ve operasyonel koşullara bağlıdır," diyor danışmanlık firması AviationValues'tan havacılık analisti Bailey Miles.
"Bu yenilikçi uçak tasarımının sürükleme azaltma potansiyelini tam olarak gerçekleştirebilmek için kapsamlı aerodinamik testler ve optimizasyon esastır. Gerekli testler olmadan belirli bir yakıt azaltma yüzdesini belirlemek zor olurdu," diye ekliyor.
Miles'e göre, karışık kanat tasarımı "devrimci" bir fikir olabilir ve potansiyele sahip olabilir, ancak bir dizi zorlukla birlikte gelir, özellikle tasarım ve testi zorlaştırabilecek artan aerodinamik karmaşıklık, bir dizi düzenleyici ve sertifikasyon zorluğu ve mevcut havalimanı altyapısına uygun olmayabilecek bir şekil.
"Karışık kanat gövde uçağı, havacılık endüstrisinde bir oyun değiştirici olarak büyük umut vaat ediyor, daha iyi yakıt verimliliği, geliştirilmiş yük kapasitesi ve yenilikçi kontrol sistemleri potansiyeli sunuyor. Ancak, aerodinamik karmaşıklıkların ele alınması, yapısal bütünlüğün sağlanması, düzenleyici engellerin aşılması ve havalimanı altyapısının uyarlanması, gerçeklik haline gelmesi için üstesinden gelinmesi gereken zorlu engellerdir," diyor ve bu zorlukların, diğerlerinin yanı sıra, JetZero'nun 2030 hedefinin "kavranamayacak" olduğunu belirtiyor.
Danes Richard Aboulafia, danışmanlık firması Aerodynamic Advisory'de havacılık analisti, JetZero'nun iddialarının tamamının doğrulanamayabileceğini belirtiyor, "karışık kanat gövde fikri yıllardır oldukça çekici olmuş ve görünüşe göre oldukça ilginç bir araştırma yapmışlar gibi görünüyor. Meslektaşlarım ve ben oldukça umut verici olarak görüyoruz."
Şu anda firmanın çoğunlukla "bir tasarım dükkanı" olduğundan endişeleniyor, ancak projenin yüklenicilerin yardımıyla hareket edebileceğine inanıyor. "Bu endüstride gerçekten değer katmak isteyen biri için kesinlikle yer var," diyor.
