ABD merkezli Electra şirketi, elektrifikasyon ve gelişmiş aerodinamik özellikleri bir araya getiren 2050 yılına yönelik hibrit yolcu uçağı konseptini sergiledi. 100'den fazla yolcu taşıma kapasitesine sahip olan hava aracı, emisyonları azaltmayı ve yüksek verimlilik sunmayı hedefliyor.
Hibrit uçak fikirleri uzun süredir gündemde yer alsa da Electra, NASA'nın Çevresel Sürdürülebilirlik için Gelişmiş Uçak Konseptleri (AACES) 2050 programı kapsamında çıtayı yukarı taşımayı amaçlıyor. Projenin temel hedefi, geleneksel motorlarla donatılmış gövdelere sadece elektrikli motorlar eklemekle sınırlı kalmıyor. Geliştirilen sistem, mevcut havalimanı altyapılarına uyum sağlarken aerodinamik ve itki kuvvetini birleştiriyor.
ÇİFT BALONCUK TASARIMI İLE MAKSİMUM TAŞIMA GÜCÜ
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) tarafından yürütülen D8 çalışmasına dayanan AACES 2050 tasarımı, "çift baloncuk" olarak adlandırılan gövde yapısıyla dikkatleri üzerine çekiyor. Birbirine kaynaşmış iki tüp şeklindeki kesitlerden oluşan mimari, 1940'ların Boeing Stratocruiser modelinin 90 derece döndürülmüş halini andırıyor.
Tasarım, gövdenin kaldırma kuvvetinin önemli bir kısmını sağladığı bir tür kanat-gövde bütünleşik yapıya dönüşüyor. Bu durum kanatlara binen yapısal yükü azaltıyor ve kanatların daha küçük boyutlarda tasarlanmasına olanak tanıyor.
Modelin en güzel kısmını ise hibrit itki sistemi oluşturuyor. Kanatların altında yer alan iki adet turbofan motor ana itkiyi sağlarken, aynı zamanda elektrik enerjisi üretiyor. Gövdenin arka kısmında konumlandırılan üç elektrikli fan, turbofanlara bağlı çoklu megavatlık jeneratörlerden güç alıyor.
AERODİNAMİK AVANTAJLAR VE SINIR TABAKASI TEKNOLOJİSİ
Jet motorlarının doğrudan itki üretmek yerine elektrikli fanları çalıştırması ilk bakışta saçma görünebilir. Bunun sebebi aerodinamik detaylarda gizli.
Sistem verimliliği artırmak için uçak gövdesi üzerinden akan havanın sınır tabakasını kullanıyor. Motorlar, hava akımından uzak bir konuma getirilmek üzere kanatların altındaki direklere asılmış durumda; böylece uçakla aynı hızda hareket eden temiz, düzgün ve serbest akışlı havayı emebiliyorlar. Bu sırada, gövdenin üzerinde daha yavaş hareket eden havadan oluşan kalın bir sınır tabakası oluşur ve arkaya doğru akar; normalde bu, türbülanslı bir iz oluşturur ve enerjiyi dağıtır.
AACES 2050 modelinde arka kısma gömülen fanlar, düşük enerjili hava akımını türbülans oluşmadan içine çekiyor. Hava akışına yeniden enerji kazandıran mekanizma, sürüklenmeyi azaltarak normalde kaybolacak enerjiyi geri kazanıyor. İtki verimliliğini artıran teknoloji, yakıt tüketimi ile emisyonları düşürürken motorların daha küçük ve hafif tasarlanmasına imkan tanıyor.
MÜHENDİSLERİ BEKLEYEN ZORLUKLAR
Sistem teoride kusursuz görünse de mühendislerin önünde birçok teknik zorluk var. Güç iletimi, ısı yönetimi ve elektrikli fanların oluşturacağı yüksek ses seviyesi aşılması gereken engellerin başında geliyor.
Electra Ürün Stratejisi Direktörü Dr. Parker Vascik, elektrifikasyonun itki sistemini normalde yer alamayacağı ancak en faydalı olacağı noktaya yerleştirmeye olanak tanıdığını vurguladı. Vascik, yapının kağıt üzerindeki verimliliğin ötesinde gerçek havayolu operasyonlarında üretilebilir ve sertifikalandırılabilir olmasını amaçladıklarını ifade etti.
