Bir savaş uçağında pilotun hayatı önemlidir, bu yüzden ağır zırhlar ve yaşam destek üniteleri gerekir. Ancak İnsansız Hava Araçlarında (İHA) denklem değişir. İHA'larda tek bir kural vardır: "Hafif ol, uzun uç." Türk savunma sanayisinin gururu olan Bayraktar TB2, ANKA, AKINCI veya AKSUNGUR gibi platformların başarısı, sadece yazılımlarında değil, gövdelerini oluşturan ileri teknoloji kompozit malzemelerde yatar. Peki, metallerin yerini alan bu hafif malzemeler nelerdir ve neden vazgeçilmezdirler?
Geleneksel havacılıkta alüminyum ve titanyum kraldı. Ancak modern bir askeri İHA'nın gövdesinin %90'a yakını kompozit malzemelerden üretilir. Bunun üç temel nedeni vardır:
Ağırlık/Mukavemet Oranı: Kompozitler, alüminyumdan çok daha hafif olmasına rağmen, çekme ve gerilmeye karşı kat kat daha dayanıklıdır. Hafiflik, daha fazla yakıt, daha fazla mühimmat ve havada daha uzun kalış süresi (endurance) demektir.
Radar Görünmezliği (Stealth): Metaller radar dalgalarını ayna gibi yansıtır. Kompozitler ise (özellikle epoksi reçineli yapılar) radar dalgalarını daha az yansıtır, bu da düşman hava savunması tarafından tespit edilmeyi zorlaştırır.
Yorulma Direnci: Metal zamanla yorulur ve çatlar. Kompozitler ise titreşime ve gökyüzündeki basınca karşı çok daha uzun ömürlüdür.
İHA üretiminde en çok kullanılan malzeme "Siyah Altın" olarak bilinen Karbon Elyaftır.
Kullanım Yeri: Gövde, kanatlar, kuyruk dikmeleri ve iniş takımları.
Özelliği: İnsan saçından daha ince karbon ipliklerinin dokunması ve özel reçinelerle pişirilmesiyle elde edilir. Çelikten 5 kat hafif ama 10 kat daha güçlüdür. İHA'nın havada kırılmadan manevra yapmasını sağlayan ana malzemedir.
Bir İHA'nın kanadını kesseniz, içinin dolu olmadığını, bunun yerine arı kovanına benzer altıgen boşluklardan oluştuğunu görürsünüz. Buna Sandviç Yapı denir.
Nomex veya Alüminyum Petek: İki ince karbon fiber tabakasının arasına, "Nomex" (yanmaz kağıt benzeri bir malzeme) veya alüminyumdan yapılmış petek doku yerleştirilir.
Faydası: Bu yapı, malzemeyi inanılmaz derecede sertleştirir ancak ağırlığı neredeyse hiç artırmaz. Kuş kemiklerinin içi boş ama sağlam yapısını taklit eder.
Karbon fiber harikadır ancak elektrik iletkenliği nedeniyle radyo sinyallerini engelleyebilir. Bu yüzden İHA'nın "gözü ve kulağı" olan bölgelerde Cam Elyaf kullanılır.
Radomlar: İHA'nın burnundaki veya gövde altındaki radar/kamera sistemlerini koruyan kapaklar cam elyaftan yapılır. Çünkü cam elyaf, radyo dalgalarını geçirir (şeffaftır) ve iletişimi kesmez.
İHA'lar bazen kuş çarpmasına maruz kalabilir veya sert iniş yapabilir. Karbon fiber çok serttir ancak darbe anında cam gibi kırılabilir (gevrek yapı).
Çözüm: Motor bölgesi veya kanat hücum kenarları gibi darbe riski olan yerlere Kevlar (Aramid) takviyesi yapılır. Kevlar, esnektir ve enerjiyi sönümler, böylece parçalanmayı önler.
Sizlerin de yakından ilgilendiği toz metalurjisi ve nano tozlar burada devreye giriyor. Standart reçinelerin içine Karbon Nanotüpler (CNT) veya Grafen karıştırılarak üretilen yeni nesil kompozitler geliştirilmektedir.
Avantajı: Bu nano-katkılı kompozitler, İHA'nın gövdesini aynı zamanda bir "elektrik devresine" dönüştürebilir, buzlanmayı önleyebilir (ısıtma yaparak) ve yıldırım çarpmasına karşı koruma sağlayabilir.
Askeri İHA'lar, sadece birer robot uçak değil, malzeme biliminin gökyüzündeki laboratuvarlarıdır. Karbon fiberin sertliği, Nomex peteklerin hafifliği ve özel reçinelerin birleşimi, tonlarca ağırlıktaki mühimmatların günlerce havada asılı kalmasını sağlar. Gelecekte nano-tozlarla güçlendirilmiş malzemelerle, İHA'lar daha da hafif, daha da görünmez ve daha da ölümcül olacaktır.
