Tasarımdan Seri Üretime Bir Uçağın Yapım Aşamaları

Bir uçağı, daha doğrusu herhangi bir hava aracını geliştirmek çok uzun yıllar alıyor. Peki neden? Tahmin ettiğiniz üzere test aşamaları… Sivil bir uçak geliştiriyorsanız çok sağlam güvenlik ve acil durum testleri yapmalısınız zira yüzlerce can taşıyacaksınız. Bir askeri savaş uçağı yapıyorsanız da çok iyi performans ve teknoloji testleri yapmalısınız zira savaş sahasında bu iki unsur çok önemlidir. Şimdi gelin bir uçağın gelişim aşamalarını kısa kısa inceleyelim.

Kavramsal Tasarım

Hava taşıtları yapılırken öncelikle kavramsal tasarımdan geçerler. Bu aşamada uçağın yaklaşık hızı ne olacak, kaç kişilik olacak, kaç motorlu olacak, menzili ne olacak, hangi görevde kullanılacak gibi çok temel hususlar belirlenir.

Ön Tasarım Evresi

Belirlenen kavramsal tasarımın ardından bu aşamada rüzgar tüneli testleri ve temel yapısal analizler gerçekleştirilir. Aerodinamik kusurları ve yapısal kararsızlıkları düzeltilir. Böylece nihai tasarım çizilir ve bir sonraki “detaylı tasarım” aşamasına geçilip geçilmeyeceğinin kararı verilir.

Detaylı Tasarım Evresi

Detaylı tasarım aşamasında irili ufaklı her bir bileşen tasarlanacak ve test edilecektir. En kritik ve uzun süren aşamalardan biridir. Zira bu kısımda matematik, fizik, kimya, geometri ve mühendisliğinizi konuşturmanız gerekir. Detaylı tasarım aşaması tamamlandıktan sonra veya eş zamanlı olarak uçağın mock-up’ı yani birebir ölçekli maketi geliştirilebilir.

Prototip Üretimi

Detaylı tasarım ve mock-up kısımlarının ardından gerçek testleri uygulamak üzere prototip üretimine başlanır. Prototipler üzerinde yapılan testler temel olarak ikiye ayrılır: Yer testleri ve Uçuş Testleri. Yer testleri kendi içerisinde; elektronik testleri, soğuk-sıcak testleri, taksi testleri gibi kısımlara ayrılır.

Soğuk-Sıcak ve Elektronik Testleri

Gökyüzünde yüksek irtifalarda uçaklar çok soğuk sıcaklıklara maruz kalıyor. Keza yerde yaz güneşinin altında uzun süre bekledikleri de oluyor. Modern uçaklarda elektronik sistemler her şeydir. Ve bu sistemlerin ısıya karşı ne derece dayanıklı olduğu oldukça mühim. Uçağın sıcağa ve soğuğa karşı dayanıklılığını ölçmek için çok sıcak ve çok soğuk test ortamlarına sokulur. Buralarda dondurucu koşulların ve yakıcı sıcakların etkisi gözlenip gerekli düzenlemeler yapılıyor. Ayrıca uçağın flapları ve hareketleri parçalarının durumuna da bakılır.

Eş zamanlı olarak elektronik testleri yalıtılmış odalarda devam eder. Aşağıdaki fotoğraf film çekimlerinden bir sahne değil, Sikorsky HH-60 Hawk elektronik testlerini görüyorsunuz. Burası: “Belirli frekans aralığında neredeyse tüm akustik enerjiyi yalıtarak serbest alan etkisi yaratan, duvarların içe bakan sivri keçe piramitlerle, köpük plastik veya fiberglas ile astarlanması yoluyla ses ve elektrik yansımalarını düşüren test odası.”

Oda, elektromanyetik dalgaların yansımalarını durdurmak için tasarlanmış radar emici malzeme olan poliüretan ve polietilen piramitlerle doludur. Mavi ve siyah boyalı piramitlerin boyutu, yürütülen belirli frekansa ve test prosedürüne bağlı olarak değişir. Burada elektronik sistemlerin birbiriyle iletişimi incelenir.

Taksi Testleri

Yer testlerinin son aşamasında taksi testleri bulunur. Taksi testlerinde uçağın pistte bir noktadan diğer noktaya başarıyla varması, uçuş pozisyonu alması gerekmektedir. Taksi testlerini hızlanma testleri izler. Taksi ve hızlanma testlerini de tamamlayan prototip ilk uçuşa hak kazanır.

İlk Uçuş!

İlk uçuş genellikle 5-20 dakika arası sürer ve çok temel hava testleri gerçekleştirilir. Uçağın havada tutunması, stabil uçuş performansı ile temel dönüş/manevra kabiliyetlerine vesaire bakılır.

Sertifikasyon ve Güvenlik Geliştirmeleri

İlk uçuşun ardından hem ulusal hem de uluslararası havacılık kurumlarından çeşitli uçuş ve güvenlik sertifikasyonları gerçekleştirilir. Özellikle sivil hava taşıtlarında bu kısım daha meşakkatlidir. Hatta ülkemizde buna yönelik hiçbir kurum olmadığı için TUSAŞ bu konuya el atarak “TR Uçuşa Uygunluk Belgelendirme Hizmetleri” iştirakini geçtiğimiz aylarda kurdu. Şirket, Avrupa Havacılık Emniyet Ajansı (EASA) ve ABD Federal Havacılık İdaresi (FAA) gibi uluslararası sivil havacılık otoritelerinin standartlarına uyumlu bir şekilde faaliyet gösterecek.

Mühimmat Entegrasyon ve Atış Testleri

Uçuş testlerinin sonunda, geliştirilen savaş uçağında kullanılacak mühimmatların uçakla uyumlu çalışması için gereken yazılımsal ve fiziksel entegrasyon işlemleri yapılır. Aynı zamanda bu mühimmatların uçağın aerodinamiğine olan etkisi incelenir. (Ekstra hava sürtünmesi oluşturacağı için vs)

Güncellenmiş Son Prototipler

Tüm bu aşamalar tamamlandığında, uçak hava kuvvetleri pilotları tarafından uçurulur ve pilotlarla ordunun istekleri doğrultusunda prototipler değiştirilip geliştirilir. Ve nihayet uçak üretime hazır hale gelir.

Not: Elbette hava araçları burada yazanların dışında birçok ufak testten ve sertifikasyondan da geçirilir lakin genel olarak bu şekilde geliştirilmektedir.

BONUS: LRIP DÖNEMİ

Bonus bilgi olarak şunu ekleyelim ki; bazı uçaklar tam kapasite seri üretime başlamadan önce LRIP denilen “Low Rate Initial Production” yani “Düşük Yoğunluklu Başlangıç Üretimi” dönemi geçirebilir. Bu dönemde örneğin iki ayda bir sadece 1 uçak üretilerek üretime başlanır. Bu uçaklar kullanıcılara teslim edilir. Kullanıcılar tarafından yapılan geri bildirimlere ve isteklere bağlı olarak uçağın geliştirilmesi devam eder. Hem yazılımsal hem de ufak fiziksel makyajlar yapılarak uçak mükemmelleştirilir. Aynı zamanda ilk üretimler üretim yeni başladığı için daha pahalı olurken seri üretim modeline yaklaşıldıkça fiyatlar düşer. Bu dönemin ardından uçak peynir ekmek gibi seri üretime geçer.

Peki Bütün Bu Süreç Kaç Yıl Alıyor?

Tüm bu sürecin ne kadar sürdüğünü daha iyi anlamanız için aşağıdaki görseli hazırladım.

Sonuç:

Savaş uçağı yapmak ileri seviyede fizik, matematik, geometri, kimya ve malzeme bilimi ister. Bu sebeple uçak projelerinin çok uzun yılları kağıt üzerinde, prototip ve simülasyonlar üzerinde geçer. Ki rakip teknolojisinin o bir saniyelik farkına yenik düşmesin, rakip uçaklarının yarım metrelik dönüş çapı ve manevra farkına pazar payı kaybetmesin… Hürjet’in seri üretime gireceği 2025 ve TF-X’in üretime gireceği 2029 çoğumuza uzak gelse de değil. Türkiye şu an havacılığının temellerini atıyor ve bu temeller üzerine 2070’li yıllara kadar uçak ihtiyacımız büyük ölçüde karşılanacak. Bu uçaklar üretime girdikten sonra dilediğimiz gibi modifikasyonlar yapabilir; HAVA-KARA odaklı versiyonunu veya HAVA-HAVA gibi versiyonları sadece birkaç yılda ortaya çıkarabiliriz. Her şeyin bir bedeli var, bu işin bedeli de zamandır, disiplindir, tecrübedir. Elbette biraz da para. Çünkü bir havacılık ürününün geliştirilmesi süresi boyunca milyarlarca dolar harcanır. Ve bu süre boyunca bu üründen hiçbir para kazanamayacaksınız! Bu sebeple devletlerin yeterli finansmanı ve kaynağı pürüz çıkarmadan sağlaması gerekiyor.