Geleneksel kompozit üretiminde reçine (epoksi), sadece elyafları bir arada tutan bir "yapıştırıcı" olarak görülürdü. Elektriksel olarak yalıtkan olan bu reçine, radar dalgalarına karşı şeffaftır ve elektromanyetik koruma sağlamaz. Ancak reçinenin içine mikroskobik boyutta Karbon Elyaf Tozu karıştırdığınızda, sıradan bir plastiği "akıllı" bir kalkana dönüştürürsünüz.
Bu yazıda, öğütülmüş (milled) karbon elyafın, İHA üretiminde hem mekanik hem de gizlilik (stealth) açısından nasıl bir devrim yarattığını inceleyeceğiz.
Karbon elyaf tozu, genellikle geri dönüştürülmüş veya üretim fazlası karbon elyafların özel değirmenlerde mikron boyutuna (genellikle 50-100 mikron) getirilmesiyle elde edilir. Kırpılmış elyaftan (chopped strand) çok daha kısadır. Bu sayede reçine içinde bir "toz" gibi homojen dağılır ve standart püskürtme tabancalarıyla veya 3D yazıcılarla bile işlenebilir.
Stealth sadece radardan kaçmak değildir; aynı zamanda elektronik harp ortamında hayatta kalmaktır. İHA'nın içindeki hassas sensörler, dışarıdan gelen sinyal karıştırıcılara (Jammer) karşı korunmalıdır.
Mekanizma: Epoksi reçine yalıtkandır. Ancak içine %10-%20 oranında karbon elyaf tozu eklendiğinde, toz tanecikleri birbirine temas ederek "iletken bir ağ" (Percolation Network) oluşturur.
Sonuç: Kompozit parça, metal bir zırh gibi davranmaya başlar. Elektromanyetik Girişim (EMI) dalgaları yüzeyden akar gider, içeri giremez. Bu, İHA'nın GPS ve komuta sistemlerini korur.
Uzun ve düz karbon fiber kumaşlar, belirli açılardan gelen radar dalgalarını bir ayna gibi yansıtabilir (Specular Reflection). Bu istenmeyen bir durumdur. Ancak toz formundaki elyaflar kaotiktir.
Kaotik Yüzey Etkisi: Reçine içine rastgele dağılmış milyonlarca minik karbon çubuğu düşünün. Radar dalgası malzemeye girdiğinde, bu çubuklara çarpar ve her yöne saçılır (Scattering).
Stealth Avantajı: Dalgayı tek bir yöne (düşman radarına) yansıtmak yerine, enerjiyi dağıtarak ve malzemenin içinde sönümleyerek radar kesit alanını (RCS) düşürür.
Karbon elyaf tozu, laboratuvar ortamından çıkıp hangarlara inmiş durumdadır. İşte üç kritik kullanım senaryosu:
Bir stealth İHA operasyon sırasında gövdesinde bir çizik veya çatlak oluşursa, oraya sıradan bir çelik macunu süremezsiniz. Bu, radarda parlayan bir "yara izi" oluşturur.
Çözüm: Karbon elyaf tozu ile zenginleştirilmiş epoksi macun kullanılır.
Fayda: Tamir edilen bölge, gövdenin geri kalanıyla aynı iletkenliğe ve radar emiciliğe sahip olur. Elektriksel süreklilik bozulmaz.
Modern İHA'ların anten yuvaları veya hava girişleri gibi karmaşık parçaları 3D yazıcılarla üretiliyor.
Çözüm: ABS veya PLA filamentlerinin içine Karbon Elyaf Tozu karıştırılır (Carbon Fiber Reinforced Filament).
Fayda: Üretilen parça hem çok hafif ve sert olur hem de mat siyah rengi ve yüzey dokusu sayesinde düşük optik/radar izine sahip olur. Ayrıca statik elektriği boşaltarak kıvılcım riskini önler.
İHA'lar havada uçarken sürtünmeden dolayı yüzeylerinde yüksek statik elektrik birikir. Bu statik yük, radar tarafından tespit edilebilir veya ani deşarjla (yıldırım etkisi) elektroniği yakabilir.
Çözüm: Son kat boyanın altına, karbon elyaf tozu içeren bir astar (primer) atılır.
Fayda: Yüzeydeki statik yük güvenli bir şekilde dağıtılır.
Karbon Elyaf Tozu, kompozit dünyasının "İsviçre Çakısı" gibidir. Mekanik dayanıklılık, elektriksel iletkenlik, EMI koruması ve radar gizliliğini tek bir malzemede sunar. Nanokar gibi ileri malzeme tedarikçileri için bu toz; hobicilerden savunma sanayi devlerine kadar herkesin erişebileceği stratejik bir hammaddedir.
Görünmezliğin formülü bazen karmaşık kimyasallarda değil, doğru boyuta getirilmiş karbon taneciklerinde saklıdır.
