Dünyanın bir ucundan başkasına birkaç saat içinde ulaşmak uzun yıllardır sadece bilim kurgu sinemalarında gördüğümüz bir fikir. Ama Japonya’da yapılan son motor testleri, hipersonik yolcu uçaklarının artık teorik bir hayal olmaktan çıkmaya başladığını gösteriyor. Ses suratının beş katına ulaşabilecek yeni jenerasyon uçaklar üzerinde çalışan araştırmacılar, kıtalararası seyahat müddetlerini dramatik biçimde azaltmayı hedefliyor.
Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı’nın yürüttüğü projede, Waseda, Tokyo ve Keio üniversitelerinden mühendisler de yer aldı. Kakuda Uzay Merkezi’nde gerçekleştirilen yer testlerinde, Mach 5 suratına uygun motor sistemi ve uçuş şartları laboratuvar ortamında muvaffakiyetle simüle edildi.
Bu sürat düzeyinde çalışan bir yolcu uçağının en büyük problemlerinden biri çok ısınma olarak görülüyor. Zira Mach 5 düzeyine çıkan araçların gövdesinde oluşan sıcaklık, kimi bölgelerde metal eritme düzeyine kadar yaklaşabiliyor. Yapılan son testlerde ise hem motor sistemi hem de ısı idaresi konusunda değerli datalar elde edildi.
Projede kullanılan “ramjet” motor teknolojisi, klasik jet motorlarından epeyce farklı çalışıyor. Sistemde dönen fanlar yahut ağır kompresör modülleri bulunmuyor. Bunun yerine motor, yüksek süratle içeri giren havayı doğal halde sıkıştırıyor ve yakıtla birleştirerek güçlü bir itiş oluşturuyor.
Ancak bu teknolojinin kıymetli bir sonu var. Ramjet motorlar düşük süratlerde çalışamıyor. Yani uçağın evvel öbür bir sistem yardımıyla ses üstü suratlara ulaştırılması gerekiyor. Motor lakin bu etaptan sonra tam randımanla devreye girebiliyor.
Japon mühendisler son testlerde, yaklaşık 25 kilometre yükseklikteki atmosfer şartlarını laboratuvar ortamında oluşturdu. Bu irtifada hava yoğunluğu deniz düzeyinin yaklaşık yüzde biri düzeyine düşüyor. Birebir anda Mach 5 suratına ulaşıldığında ise uçağın burun kısmı ve kanat uçlarında sıcaklığın 1000 dereceyi geçtiği ölçüldü.
Isı sorunu için özel muhafaza sistemi
Hipersonik projelerin geçmişte en çok zorlandığı husus, çok sıcaklık nedeniyle yaşanan yapısal sorunlardı. JAXA grubu bu sorunu çözebilmek için gelişmiş bir ısı muhafaza sistemi üzerinde çalıştı. Test sonuçlarına nazaran dış yüzey önemli biçimde ısınırken, içerideki hassas elektronik bileşenler inançlı sıcaklık aralığında tutulabildi.
Şimdilik yapılan çalışma gerçek bir yolcu uçuşu manasına gelmiyor. Deneyler, küçük ölçekli bir model üzerinden laboratuvar ortamında gerçekleştirildi. Buna karşın elde edilen sonuçlar, hipersonik nakliyecilik konusunda kıymetli bir teknik eşik olarak kıymetlendirilebilir.
JAXA’nın sonraki maksadı ise deneysel aracı küçük bir roket sistemiyle gerçek uçuş testine çıkarmak. Şayet süreç planlandığı üzere ilerler ve gerekli güvenlik onayları alınırsa, 2040’lı yıllarda ticari hipersonik yolcu uçaklarının gökyüzünde olması ihtimal dahilinde.
