"Görünmezlik" ucuz bir teknoloji değildir. Ancak asıl maliyet üretimde değil, bakımdadır. F-22 Raptor veya B-2 Spirit gibi efsanevi uçakların, her bir saatlik uçuş için saatlerce (bazen günlerce) kaplama bakımına ihtiyaç duyduğunu biliyor muydunuz? Bunun nedeni, eski nesil Radar Soğurucu Malzemelerin (RAM) çevresel koşullara karşı son derece hassas olmasıydı.
Ancak yeni nesil İHA'lar ve savaş uçakları için oyun değişiyor. Nanoteknoloji, sadece radar görünmezliği sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda bu kaplamaları çelik kadar dayanıklı hale getiriyor.
İşte nanomalzemelerin stealth kaplamaların ömrünü uzattığı kritik alanlar ve gerçek dünya zorlukları.
Bir İHA ses hızına (Mach 1 ve üzeri) yaklaştığında, havadaki basit bir yağmur damlası bile bir mermi etkisi yaratır. Buna "Yağmur Erozyonu" denir. Geleneksel stealth boyalar, bu darbeler altında çatlar veya soyulur. Boyası soyulmuş bir stealth uçak, radarda parlayan bir hedeften farksızdır.
Mühendisler, yumuşak polimer boyaların içine nano boyutta seramik parçacıklar veya karbon nanotüpler eklerler.
Örnek: Epoksi bazlı bir RAM boyasına, ağırlıkça %2 oranında Karbon Nanotüp eklendiğinde, malzemenin darbe direnci %50 artar. Bu tüpler, boyanın içindeki "mikroskobik demir filizleri" gibi davranarak çatlağın ilerlemesini durdurur.
Bir İHA, 10.000 metre irtifada -50°C soğukta uçarken, dakikalar sonra sıcak bir çöl pistine (+40°C) inebilir. Ya da motor çıkış nozulları yüzlerce derece ısınırken, gövdenin kalanı soğuk kalabilir. Bu sıcaklık farkı (Termal Şok), malzemelerin genleşip büzülmesine ve kaplamanın gövdeden ayrılmasına neden olur.
Grafen ve özel nano-polimerler, metal tozlarına göre çok daha esnektir.
Detay: Grafen katkılı kaplamalar, uçak gövdesi genleştiğinde onunla birlikte esner. Geleneksel metal içerikli boyalar gibi kırılgan değildir. Ayrıca grafen, ısıyı tek bir noktada tutmak yerine tüm yüzeye hızla yayarak (yüksek termal iletkenlik), bölgesel aşırı ısınmayı ve boya yanmasını engeller.
Yüksek irtifada atmosfer daha incedir ve UV (Ultraviyole) ışınları çok daha acımasızdır. UV ışınları, boyanın kimyasal bağlarını parçalar ve zamanla "tebeşirleşmesine" (toz haline gelip dökülmesine) neden olur.
Güneş kremlerinde kullanılan mantığın aynısıdır.
Örnek: Stealth kaplamanın en üst katmanına şeffaf nano-titanyum dioksit veya çinko oksit parçacıkları eklenir. Bu parçacıklar, radar dalgalarını etkilemeden sadece zararlı UV ışınlarını bloke eder. Böylece alttaki hassas radar emici katman korunmuş olur.
Nanoteknolojinin dayanıklılık konusundaki en büyük vaadi "bakımsızlık"tır.
Bilim insanları, RAM boyalarının içine mikroskobik nano-kapsüller yerleştirmektedir.
Nasıl Çalışır? İHA'nın yüzeyinde bir çizik veya mikro çatlak oluştuğunda, bu kapsüller patlar. İçlerinden çıkan sıvı reçine çatlağı doldurur ve güneş ışığıyla temas ettiğinde sertleşir.
Sonuç: Uçak havada uçarken kendi "yarasını" sarar. Bu, operasyonel hazırlık oranını inanılmaz seviyelere çıkarır.
Eskiden "görünmezlik", dayanıklılıktan feragat etmek demekti. Bir uçak ya görünmez olurdu ya da sağlam. Ancak Nanomalzemeler (Karbon Nanotüpler, Grafen, Nanokompozitler) bu denklemi bozdu.
Yeni nesil kaplamalar; süpersonik yağmura, çöl kumuna ve ani sıcaklık değişimlerine, eski metal gövdeli uçaklar kadar, hatta onlardan daha fazla dayanabiliyor. Bu da İHA filolarının hangarlarda tamir beklemek yerine, gökyüzünde görev başında olmasını sağlıyor.
