Bir İHA'nın gövdesini saklamak "nispeten" kolaydır. Ancak binlerce derecelik sıcak gaz püskürten motor egzozunu veya ses hızını aşarken sürtünmeden korlaşan kanat uçlarını gizlemek, malzeme biliminin zirvesidir. Standart radar emici boyalar (polimer bazlı) 200-300°C'de yanarak kül olur. Peki, yeni nesil jet motorlu İHA'lar (örneğin KIZILELMA veya ANKA-3 gibi konseptler) bu ısıya rağmen nasıl gizli kalıyor?
Cevap, metalurji ve seramik mühendisliğinin birleştiği noktada:Yüksek Sıcaklık Radar Emici Malzemeler (HT-RAM).
İki temel sorun vardır:
Curie Sıcaklığı: Demir tozu gibi klasik manyetik emiciler, belirli bir sıcaklıktan sonra (Curie noktası) mıknatıs özelliklerini kaybeder. Yani radar emicilik özelliği aniden kaybolur.
Kızılötesi (IR) İz: Isınan metal parlar. Gözle göremeseniz bile, termal kameralar ve ısı güdümlü füzeler için motor çıkışı, karanlıkta yanan bir meşale gibidir.
İşte bu sorunları çözen 3 devrimsel malzeme grubu:
Silisyum Karbür, yüksek sıcaklık stealth dünyasının "joker" elemanıdır. Yarı iletken bir seramiktir.
Nasıl Çalışır?: SiC elyafları, seramik bir matris (CMC) içine gömülür. Bu malzeme hem radar dalgalarını emer (dielektrik kayıp mekanizması ile) hem de 1000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yapısal bütünlüğünü korur.
Uygulama Örneği: İHA'ların motor nozulları (egzoz çıkışları) ve art yakıcı (afterburner) kısımları. Metal yerine SiC kompozit kullanıldığında, radar dalgaları motorun içine girip geri yansıyamaz, malzeme tarafından yutulur.
"Seramik gibi sert ama plastik gibi işlenebilir" bir malzeme hayal edin. Polimer Türevli Seramikler (özellikle Silisyum Karbonitrit - SiCN), sıvı haldeyken şekil verilebilir ve ardından pişirilerek sertleştirilebilir.
Stealth Özelliği: SiCN seramiklerinin iç yapısı, ayarlanabilir elektrik direncine sahiptir. Bu, radar dalgalarını ısıya dönüştürmede (Joule ısıtması) mükemmel olduğu anlamına gelir.
Avantajı: Oksidasyona (paslanmaya/yanmaya) karşı inanılmaz dirençlidir. 1300°C'ye kadar hava ortamında bozulmadan kalabilir.
Kullanım Alanı: Hipersonik İHA'ların burun konisi ve kanat hücum kenarları. Bu bölgeler hava sürtünmesinden dolayı çok ısınır ve klasik boyalar burada tutunamaz.
Sadece radardan kaçmak yetmez, termal kameralardan da kaçmak gerekir. Burada devreye "Düşük Emisyonlu (Low-E)" kaplamalar girer.
Teknoloji: Bu kaplamalar, nanometre kalınlığında çok katmanlı metal ve seramik (örneğin Gümüş/Titanyum Oksit) istiflerinden oluşur.
İşlevi: Motorun sıcaklığını içeride hapsederken, dışarıya yayılan kızılötesi radyasyonu (IR) baskılar. Yani motor sıcak olsa bile, dışarıdan bakıldığında soğuk görünür.
Örnek: İHA'nın motor kaputunun iç yüzeyine ve egzoz sisteminin dışına uygulanarak ısı izini (thermal signature) çevre sıcaklığına yaklaştırır.
Hafiflik ve yalıtımın birleşimi. Karbon köpükler %90 oranında hava içerir ancak radar dalgaları için tam bir tuzaktır.
Detay: Gözenekli yapısı sayesinde radar dalgaları içeri girer ve gözenekler arasında sekerken enerjisini kaybeder. Aynı zamanda mükemmel bir ısı yalıtkanıdır.
Uygulama: İHA gövdesinin motorla birleştiği arka bölümlerde "ısı kalkanı" ve "radar emici" olarak çift görev yapar.
Mühendisler artık bu malzemeleri bir boya tabancası gibi (Plazma Sprey yöntemiyle) motor parçalarının üzerine kaplayabiliyor. Bu, bakım maliyetlerini düşürüyor ve her türlü geometrik şekle (kıvrımlı egzoz boruları gibi) stealth özelliği kazandırılmasını sağlıyor.
Yüksek sıcaklık stealth malzemeleri, İHA'ların sadece "görünmez" olmasını değil, aynı zamanda daha hızlı ve daha güçlü motorlarla uçabilmesini sağlar. Türkiye gibi jet motorlu İHA geliştiren ülkeler için SiC kompozitler ve PDCs teknolojileri, en az yazılım kadar stratejik bir öneme sahiptir. Unutmayın, gökyüzünde soğuk kalan, hayatta kalır.
Motor egzozu neden radarda görünür? Egzoz sistemi genellikle metaldir ve karmaşık bir geometriye sahiptir (türbin bıçakları vb.). Bu yapı, radar dalgalarını (özellikle arkadan gelen) çok güçlü şekilde geri yansıtır. Ayrıca sıcak gazlar iyonlaşarak radar izini artırabilir.
Seramik malzemeler kırılgan değil mi? Saf seramikler kırılgandır. Ancak "Seramik Matris Kompozitler (CMC)", içlerindeki elyaf takviyeleri sayesinde metaller kadar, hatta bazen daha dayanıklı ve esnektir.
Bu malzemeler termal kameraları engeller mi? Doğrudan engellemez ama "yönetir". Isının tek bir noktadan yüksek yoğunlukla çıkmasını engelleyip, ısıyı yüzeye yayarak veya soğuk hava ile karıştırarak termal kameraların hedefi ayırt etmesini zorlaştırır.
