Paradoxal Süpersonik Jetle Londra 40 dk

Arjantinli mühendisin tasarladığı Paradoxal jet uçağı sesten 3 kat hızlı uçarak İstanbul’dan Londra’ya sadece 40 dakikada erişecek. Turbofanlı mahmuz jet motorları kullanan bu süpersonik uçak uçan kanat tasarımı ile yolculara otel konforu sağlayacak. Peki nasıl uçuyor?

Uçan kanat Paradoxal

Arjantinli uçak tasarımcısı Juan Garcia Mansilla’nın sesten 10 kat hızlı giden Skreemr uçağını geçen yıl tanıtmıştım. Paradoxal onun kadar hızlı değil; ama yerden 65 km yüksekte kısa bir parabolik uçuş yaparak İstanbul’dan Londra’ya 40 dakika içinde ulaşacak. Tabii Boeing gibi bir şirket üretirse.

Nasıl bu kadar hızlı?

Yükseğe çıktıkça hava inceliyor ve sürtünme azalıyor. Bu sebeple uçağın gövdesinde aşırı ısınma meydana gelmeden daha hızlı uçmak mümkün oluyor. Ayrıca yerden 65 km yüksekte yerçekimi biraz olsun azaldığı için uçak hafifliyor.

Bu minik fark uçağın 20 yıllık ticari ömründe birkaç milyon dolar yakıt tasarruf yapmasına yeterli; ama madem öyle, neden günümüzdeki yolcu uçakları yerden 65 km yüksekte sesten üç kat hızlı uçmuyor?

İlgili yazı: İnternetinizi uçuracak en iyi 10 modem

 

Oksijen yok

Savaş uçaklarının bile genellikle 20 km irtifayı ve yolcu uçaklarının 10 km’yi aşmamasının sebebi, onların da insan gibi nefes almak zorunda olması. Jet motorlarının yakıt yakarak çalışması için oksijen gerekiyor.

Yerden 8 ila 10 km yüksekte havadaki oksijen önemli ölçüde azılıyor ve insanlar oksijen tüpü olmadan nefes alamıyor. Bu nedenle ticari jet motorları turbofan kullanılıyor. Bunlar aslında boru içine yerleştirilmiş büyük vantilatörler ve hızla dönerek içeri hava çekiyorlar. Motorların emdiği hava yakıt yakmakta kullanılıyor.

İlgili yazı: Hipersonik uçak Spartan sesten 10 kat hızlı uçacak

 

Mahmuz jet

Havalı bir isim ama mühendisler bu teknolojiyi karizma yapmak için geliştirmedi. İstanbul’dan Londra’ya 40 dakikada gitmek için sesten 3 kat hızlı uçmalıyız. Bunun için de havanın seyrek olduğu ve uçağı yavaşlatan sürtünmenin azaldığı 65 km irtifaya çıkmalıyız.

Böylece az yakıt yakarak çok hızlı gidebiliriz; ama bir sorun var: O yükseklikte hava aşırı seyrek. Bu sebeple 65 km yüksekte uçan bütün uçaklar sesten en az 3 kat hızlı uçmak zorundalar; çünkü o yükseklikte turbofan motorlar pervaneyle içine yeterince hava çekemiyorlar.

Oysa mahmuz jetler uçağın öyle hızlı gitmesini sağlıyor ki uçak yolu üzerindeki büyük miktarda havayı mahmuzlayıp içine alıyor (havayı emmek yerine hava moleküllerine çarpıp motorların içine sokuyor). Böylelikle az oksijenle motorları çalıştırmaya devam ediyor.

İlgili yazı: Sansüre Karşı TOR ve Orbot Rehberi

 

Dikkatli okurlar

Konuya aşina okurlar 65 km irtifada havanın aşırı inceleceğini ve bu sebeple sesten 3 kat hızlı uçarak havayı mahmuzlamanın yeterli olmayacağını fark edeceklerdir. Gerçekten de 65 km irtifada havayı mahmuzlayarak oksijen almak için sesten 5 kat hızlı gitmemiz gerekiyor. Öyleyse iki kritik soru var:

• Neden Paradoxal sesten 5 kat hızlı gitmiyor? 5 kat hızlı gitse Londra’ya daha çabuk ulaşır.
• Nasıl oluyor da sadece sesten 3 kat hızlı giderek motorlarını çalıştırmayı başarıyor?

İlgili yazı: VPN Engelleme Başladı

 

 

Yaman çelişki

Süpersonik jetlerin bir sorunu var: Sesten 5 kat hızlı gittikleri zaman kanat uçları ve burunda havayı aşırı sıkıştıracaklar. Böylece sürtünme nedeniyle değil de havayı sıkıştırdıkları için aşırı ısınacaklar (tıpkı atmosfere giren uzay araçları gibi).

Kısacası uçakların sesten 5 kat hızlı giderken yanmaması için seramik karolar gibi özel ısı kalkanları kullanmamız gerekecek. Bunlar uçağı ağırlaştıracak ve aerodinamiğini bozacak. Bunu önlemek için uçağı yüksek ısıya dayanıklı kompozit malzemelerden üretmemiz ve yanmaz boya sürmemiz gerekecek. Kısacası uçak yerden kalkamayacak kadar pahalı olacak.

İlgili yazı: Dünya’daki hayatın kökeni Mars mı?

 

Sesten 3 kat hızlı

Buna karşın uçak sadece sesten 3 kat hızlı giderse bu işi kompozit malzemelerden daha ucuza gelen ve bakımı kolay olan titanyum gövdeyle çözeriz.

Diğer soruya gelince; Paradoxal 65 km yüksekte sesten 3 kat hızlı giderken, yakıt tanklarında taşıdığı sıvı oksijeni özel borularla jet motorlarının sıcak egzozunun çıktığı yere püskürtecek.

Art yakma denilen ve motorun hemen dışında, egzoz çıkışında gerçekleşen yanma olayı sayesinde uçağımız kendi getirdiği oksijeni kullanarak motorlarını çalıştıracak. Nitekim savaş uçakları da buna benzer bir yöntemle sesten hızlı gidiyor.

İlgili yazı:  İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

 

Döner mahmuz motor

Skreemr gibi önceki jet tasarımları düşük hızlarda turbofan ve yüksek hızlarda SCRAM jet gibi iki-üç farklı motoru bir arada kullanıyordu. Bu tasarımlar uçağı ağırlaştırıyor, üretim ve bakım maliyetleri ile arıza ihtimalini artırıyordu. Paradoxal ise sorunu oldukça basit bir şekilde çözüyor:

Juan Garcia mahmuz jetin içine turbofan yerleştirdi. Böylece mahmuz jet alçak irtifada normal jet gibi çalışıyor. 65 km’de ise turbofan desteği ile klasik mahmuz jetten biraz daha fazla oksijen çekiyor. Böylelikle hızlanmayı sağlayan art yakma için yanında daha az sıvı oksijen taşıyarak kendini hafifletiyor.

RAMJET tarihi

 

Otel konforu

Paradoxal aslında dev bir uçan kanada benziyor. Bu da uçağın hacmini büyütürken daha hafif olmasını ve daha az yakıtla daha dengeli uçmasını sağlıyor. Ancak, sürtünmeyi azaltan uçan kanadın klasik yolcu uçaklarına karşı sahip olduğu en büyük avantaj yolcu konforu.

Normal uçaklarda tüp şekilli gövdenin içinde minimum diz ve dirsek mesafesiyle sıkışık düzen oturuyorsunuz. Paradoxal ise birinci sınıf bilet alanların otel konforuyla uçmasını sağlayacak. Siz de kapak resmine bakarsanız uçağın önünde şerit biçimli büyük bir pencere olduğunu göreceksiniz.

İşte geniş koltuklar bu pencerenin önüne dizilecek ve yolcuların Dünya’nın yuvarlaklığı ile incelen havada beliren pırıltılı yıldızları aynı anda görmesini sağlayacak.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

 

Uzay turizmi

Bunun nedeni para kazanmak tabii. Yukarıda saydığım bütün teknolojilere rağmen Paradoxal uçak biletlerinin pahalı olacağını tahmin edersiniz. İnsanları pahalı biletleri satın almaya ikna etmenin en iyi yolu onlara ek hizmet sunmak.

Uzay turizmi bunu yapacak. Her ne kadar uzayın sınırı 100 km’de yüksekte başlasa da 65 km irtifa Helyum balonuyla çıkabileceğiniz yüksekliğin iki katı; yani Paradoxal ile 30 km ile sınırlı uzay balonlarından daha gerçekçi bir uzay turizmi deneyimi yaşayabileceksiniz. Tek sorun İstanbul-Londra uçuşunun şimdilik hayal olması:

Her ne kadar tanıdık gelmesi için İstanbul-Londra örneğini vermiş olsam da bu uçaklar sadece New York-Londra ve İstanbul-Sydney gibi kıtalar arası uzun uçuşlarda kârlı olacak. Yine de saatte 3675 km hızla Sydney’deki akrabalara aktarmasız 4 saatte uçmak ve bu sırada gökteki yıldızları seyretmek harika olur. 🙂