Elektrikli Hava Araçları

Dünyanın, hemen her alanda olduğu gibi, yeni ulaşım araçları geliştirme süreçlerinde neredeyse tamamen akaryakıttan kaçar gibi uzaklaştığı bir dönemi yaşıyoruz. Otomobiller bu konuda oldukça yol kat etmiş gibi görünüyor elbette.

Bu sürecin baş aktörü olan akaryakıtın biteceği gerçeği, alternatif  enerji kaynaklarına yöneltiyor bilim insanlarını.

Son 10 yılda akaryakıta en ideal alternatif enerji ise elektrik olarak karşımıza çıkıyor. Farklı yöntemlerle elde edebildiğiniz bir enerji elektrik enerjisi. Ulaşım araçlarının tasarımında ise, ihtiyaç duyulanı sağlayacak kadar gücü üretebildiği için hafif motorları kullanan otomobiller ile işe başlandı bile.

Airbus_e-fan_elektrik_uçak

Airbus e-fan – Elektrikli Uçak

Bu ilk yazıda “elektrikli” hava araçlarından bahsetmek istiyorum. Elektrikli motorların orta seviyede yeterli gücü üretebilmesi, bir sonraki aşamada hava araçlarında da kullanılabileceği fikrine yaklaştırıyor bilim insanlarını.

Ancak burada dikkate alınması gereken konu elektrikli motorların bir uçağı kaldıracak kadar gücü üretebilecek seviyede olmaması. Uçakların havayı yakıt ile patlatıp muazzam bir enerjiyi itme gücüne çevirmesini bugün bir elektrik motorundan beklemek haksızlık olur.

Üstelik elektrik motoru bize sadece bir dönme gücü sağlayabilirken…

Sanayideki gelişmelerin çok yüksek güçte pervaneleri döndürebilecek motor sistemler üzerinde çalıştığını hemen her ay yayınlanan makalelerde ve dergilerde görebilirsiniz.

Koca bir uçağı yola koyacak onlarca pervaneyi döndürmeyi başardığınızda elektrikli uçaklarımız hazır olacaktır. Bunu önümüzdeki 5-10 yıl içerisinde göreceğimize inanıyorum.

Elektrikli hava araçları başlığı altında sadece bir Boeing 777 veya Airbus A330’u elektrikli motorlarla havalandırmaktan bahsetmek doğru değil tabii ki.

Ruixiang RX1E_Liaoning Ruixiang General Aircraft Manufacturer

Rui Xiang RX1E – Elektrikli Uçak

Yeni elektrikli uçaklar şüphesiz daha ergonomik tasarımlarla karşımıza çıkacaktır. Belki ilk etapta daha uzun mesafede kalkış yapabilen, rüzgar gücünden daha fazla faydalanmak için daha büyük kanatları olan, yatay seyirde enerji tüketmeyen (veya minimum seviyede tüketen), daha yassı bir gövde tasarımına sahip olan modelleri göreceğiz. Bunlar görsel zevkin değil ergonomik tasarımın ortaya çıkaracağı modeller olacaktır şüphesiz.

Aklınıza ister istemez elektrikli bir uçağın enerji depolama ihtiyacı geliyor. Havada iken pillerinin tükenmesi ihtimaline karşı özel piller ile donatılan uçakların pil üniteleri, jet yakıtı ile havalanan bir uçağın toplam akaryakıt tonajından daha ağır olacaktır. Pillerin, güneş enerjisi veya uçağın hareketinden elde edilen dönme gücünden kısmen şarjı mümkün olacaktır. Herşeye rağmen konvansiyonel uçaklara göre daha stabil bir uçuş kabiliyetine sahip olacağını düşünüyorum.

Aurora – D8

Piller konusunda diğer bir gerçek ise, elektrik motorlarının çok yüksek irtifada ve hızlarda kararsız hale gelebilmesi ve ‘pervanelerde yüksek irtifa etkisi’nin ortaya çıkması.

Bu ise, ‘stall speed’in (sanırım bunu tutunma hızı olarak çevirebiliriz) yükselmesine neden olacaktır. Bunun için birden fazla motor ile harekete geçirdiği hava miktarının artırılması gibi çözümler üretilebilir. Yine de ilk etapta bu uçakların “nispeten” daha düşük hızlarda ve irtifada kullanılmaya başlanabileceği ihtimal dahilinde.

Son olarak, elektrikli hava araçlarının, sadece büyük yolcu uçaklarının yerini alması şeklinde görmek önemli bir hata olacaktır. İlk dönemlerde 1 ila 5 kişilik kişisel hava araçlarının (PAV; personal air vehicle) elektrikli hava araçlarında hızla artacağını görmek zor değil.

Konuyla ilgili ikinci yazı: Elektrikli “Özel Hava Araçları”

Mustafa Bulan

Özel bir şirket bünyesinde Bilgi Teknolojileri üst yöneticisi olarak görev yapmakta olan Mustafa Bulan, Elektronik Mühendisliği öğreniminin ardından Kontrol Bilgisayar Mühendisliği yüksek lisansını tamamlamıştır. Bulan halen, İTÜ'de Elektronik Mühendisliği bölümünde doktora öğrenimine devam etmektedir. Daha önce havacılık konusunda yurt dışında görev yapmış, çeşitli teknoloji AR-GE firmalarında yazılım mimarı ve yönetici olarak çalışmıştır. Özellikle akıllı sistemler, deep learning / makine öğrenmesi ve akıllı nesnelerin interneti (inspirit of connectivity), akıllı veri madenciliği ile bulut bilişim alanlarında akademik ve ticari projelere imza atmıştır.