Bir İHA'nın en büyük düşmanı bazen radar değil, fizik kurallarıdır. Jet motorları çalışırken yüzlerce derece ısı üretir ve uçak hava sürtünmesiyle ısınır. Soğuk gökyüzü fonunda bu sıcaklık, Kızılötesi (Infrared - IR) sensörler için "Ben buradayım!" diye bağırmak demektir.
Termal görünmezlik, işte bu ısı kontrastını yok etme sanatıdır. Amaç, İHA'nın yüzey sıcaklığını arka planla (gökyüzü veya yeryüzü) eşitlemek veya ısıyı sensörlerin göremeyeceği bir frekansa kaydırmaktır. Peki, bu mühendislik harikası nasıl gerçekleşir?
Termal görünmezliği anlamak için önce düşmanı tanımalıyız. İHA'lar üç ana kaynaktan ısı yayar:
Motor ve Egzoz: En belirgin ısı kaynağıdır (500°C - 900°C arası).
Aerodinamik Isınma: Yüksek hızda hava sürtünmesi, burun konisini ve kanat hücum kenarlarını ısıtır.
Güneş Yansıması: Gövdenin güneşten aldığı ısıyı geri yansıtması.
Isıyı gizlemenin en temel yolu, onu kaynağında dağıtmaktır.
Serpintili Egzoz (Serpentine Ducts): Motorun sıcak parçalarının (türbin bıçakları) dışarıdan doğrudan görülmesini engellemek için S şeklindeki hava kanalları kullanılır.
Hava Karıştırma: Sıcak egzoz gazı dışarı atılmadan önce, dışarıdan alınan soğuk hava ile karıştırılır. Örneğin, egzoz sıcaklığı 600°C iken, karıştırma odasında 200°C'ye düşürülerek atılır.
Yassı Nozul Tasarımı: Yuvarlak bir egzoz çıkışı ısıyı tek bir noktada odaklar. Oysa yassı ve geniş bir egzoz (Kızılelma veya B-2 Spirit gibi), ısıyı geniş bir alana yayarak inceltir ve atmosferde daha hızlı soğumasını sağlar.
Isıyı yok edemiyorsanız, onun yayılma şeklini değiştirirsiniz.
Metamalzemeler: Normal boyalar ısıyı her yöne yayar. Ancak özel tasarlanmış metamalzeme kaplamalar, ısıyı atmosferin emdiği (ve sensörlerin kör olduğu) belirli dalga boylarında yayar.
Nano-Seramikler: İHA'nın yüzeyine uygulanan nano boyutlu seramik kaplamalar, içerideki motor ısısının dış yüzeye ulaşmasını engeller (Termal Bariyer). Dış kabuk soğuk kalırken, ısı içeride hapsolur ve yönetilir.
Bu teknoloji, İHA'nın "terlemesi" gibidir ancak suyu değil, kimyayı kullanır.
Nasıl Çalışır?: İHA'nın kompozit gövdesinin içine Parafin veya özel tuz hidratları gibi Faz Değiştiren Malzemeler (PCM) entegre edilir.
Örnek Senaryo: İHA, düşman hava sahasına girdiğinde motoru zorlar ve ısınır. PCM malzemesi bu aşırı ısıyı emer ve katı halden sıvı hale geçer (erir). Bu işlem sırasında ısıyı bünyesine hapseder ve İHA'nın dış yüzey sıcaklığının artmasını engeller. Görev bitip güvenli bölgeye dönüldüğünde malzeme tekrar donar ve ısıyı yavaşça havaya verir.
Bukalemunların renk değiştirmesi gibi, İHA'ların da termal izlerini değiştirmesi mümkündür.
Grafen ve Vanadyum Dioksit: Bu malzemeler elektrik akımı verildiğinde kızılötesi yayılımlarını (emisivite) değiştirebilir.
Uygulama: İHA üzerindeki sensörler arkadaki bulutun sıcaklığını ölçer (-20°C). İHA'nın gövdesindeki akıllı deri, elektrik akımıyla kendi yayılımını değiştirerek termal kamerada tam olarak -20°C gibi görünmesini sağlar. Böylece İHA, termal kamerada bir "kara delik" veya "parlak nokta" olarak değil, gökyüzünün bir parçası olarak görünür.
Modern hava savunma füzelerinin (MANPADS) çoğu ısı güdümlüdür. Radar stealth sizi uzun menzilli füzelerden korur, ancak termal stealth sizi omuzdan atılan füzelerden ve yakın hava muharebesinden korur. Türk savunma sanayisinin geliştirdiği TB3, ANKA-3 ve KIZILELMA gibi platformlarda, kompozit gövde kullanımı ve egzoz gizleme teknikleri bu yüzden kritik öneme sahiptir.
Termal görünmezlik, tek bir boya veya parça ile sağlanamaz. Mühendislik, malzeme bilimi ve aerodinamiğin kusursuz birleşimidir. İHA'lar hızlandıkça ısınacak, ısındıkça da bu teknolojilere olan ihtiyaç artacaktır.
Termal görünmezlik %100 mümkün müdür? Fizik kuralları gereği (Termodinamik yasaları), üretilen ısı mutlaka bir yere gitmelidir. %100 yok edilemez ama arka planla o kadar iyi harmanlanır ki sensörler ayırt edemez.
Bu kaplamalar İHA'yı ağırlaştırır mı? Eski tip yalıtım malzemeleri ağırdı. Ancak yeni nesil nano-aerojeller ve grafen kaplamalar tüy kadar hafiftir ve performansı etkilemez.
Elektrikli motorlar termal iz bırakır mı? İçten yanmalı motorlara göre çok daha az olsa da, bataryalar ve elektrik motorları da yük altında ısınır. Bu yüzden batarya soğutma sistemlerinin de termal olarak yalıtılması gerekir.
