Ülkemizde havacılık faaliyetlerindeki en hızlı gelişim ve yatırımlar Cumhuriyetimizin ilk kuruluş yıllarında başlamış ve 50’li yıllara kadar sürmüştür. Bu yıllardan sonra neredeyse yarım asır boyunca ülkenin bu alandaki sivil ve askeri ihtiyaçları dışarıdan karşılanmıştır. Bu sebeple, gerek havacılık endüstrisi alanında gerekse bu endüstrinin gelişebilmesi için çok büyük bir öneme sahip olan havacılık malzemeleri konusunda gelişme sağlanamamış ve ilgili tüm malzemeler yurt dışından ithalat yoluyla tedarik edilmiştir. Günümüzde bu durum büyük oranda benzer şekilde devam etmektedir. Son yıllarda, uçak motorlarının yurt içinde geliştirilmesi yönünde artan çalışmalarla birlikte süper alaşımlar konusunda da gündem oluşmaya başlamıştır. Hava araçları motor yapısallarında yoğunlukla nikel esaslı alaşımlar kullanıldığı için ülkemizde nikel esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve üretimi alanında çalışmaların çok hızlı bir şekilde başlatılması gerekmektedir. Endüstriyel boyutta tesislerin hayata geçirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu anlamda ilk aşamada Inconel serisi alaşımlara yoğunlaşarak üretim yapılması gerekmektedir. Aksi durumda ülkemizde hava araçları motorlarının üretimi için yapılan yatırımlar önümüzdeki dönemlerde karşılaşılabilecek olası malzeme kısıtlamalarından dolayı sıkıntıya girebilecektir. Hava araçları motorlarının tasarım ve üretimi çok kritik teknolojiler içerdiğinden bu alanda dışa bağımlılığın minimum seviyeye getirilmesi gerekmektedir. Inconel 718 nikel bazlı süper alaşım geliştirilmesi için 2017 yılı sonunda Savunma Sanayi Başkanlığı (SSB) tarafından bir proje başlatılmış olup, bu proje motor malzemelerinin yerlileştirilmesi için başlatılan önemli bir çalışmadır. Böylelikle, devamında diğer alaşımların da yerlileştirilmesine öncülük edecek kritik bir adım atılmıştır.
Bilindiği üzere ülkemizde saf nikel üretimine başlanmıştır. Bu üretimin iç tüketimde kullanımı ve son ürün haline getirilerek cari açık probleminin önlenmesine yönelik çalışmaların acilen başlatılması da çok önemlidir. Bu amaçla, öncelikle nikelin alaşım haline getirilerek katma değeri yüksek ürün haline getirilmesi gerekmektedir. Mevcut durumda üretilen ham maddeyi ihraç ederek bir miktar kazanç sağlanıyor olsa da ülke menfaatleri açısından nikel esaslı süper alaşım malzemelerinin kullanılacağı yüksek teknoloji içeren hava araçları motorları ve gaz türbinlerinin yurt içinde üretimi asıl hedef olmalıdır.
Şu bir gerçek ki, jet gücüyle çalışan sivil havacılık çağının başladığı 1947’lerden bu yana nikel esaslı süper alaşımların kullanıldığı modern gaz türbini motorunun performansındaki gelişmeler tüm dünya tarafından desteklenmektedir. Tasarım ve üretim teknolojilerinin geliştirilmesine istinaden, bu alaşımların günümüzdeki önemine bir dizi faktör katkıda bulunmuş olsa da alaşımların geliştirilmesi ve bunlardan üretilen bileşenlerin uçak türbin motorlarının en sıcak kısımlarına yerleştirilmesi kesinlikle kritik öneme sahiptir. Nikel esaslı süper alaşımların kimyasal kompozisyonları geliştikçe, sürünme ve yorulmadaki kritik özellikler önemli ölçüde iyileşmiş ve eş eksenli, tek kristal ve yönlendirilmiş katılaşma üretim yöntemleri ve termal bariyer kaplama yöntemlerine bağlı olarak türbin giriş sıcaklıkları 1600 °C’lere ulaşmıştır. Bu gelişmeleri teşvik eden teknolojik, ekonomik ve toplumsal baskıları dikkate almak önemlidir. Günümüzde uzay ve havacılık teknolojileri, ulaşım ve güvenlik amaçlı uçak ve savunma sistemlerinden haberleşmeye, enerji, tarım ve astronomi çalışmalarına kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle bu alaşımların üretim teknolojisi birikiminin oluşturulmasıyla nükleer ve diğer enerji santralleri, uçak motorları, uzay mekiği motorları, petrokimya, gemi motorları, denizaltı motorları, doğalgaz pompalama motorları konularına da hâkim olunacak ve bu alanlarda da yurt dışına bağımlılık en aza indirilerek yerli teknoloji ve milli yetenek kazanılmış olacaktır.
Ülkemizde, henüz ticari anlamda yatırımlar ve seri üretim olmasa da havacılıkta kullanılan malzemelerin araştırma, geliştirme ve prototip üretimine yönelik önemli çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. SSB tarafından desteklenen ve özgün platform projelerinde kullanılan alüminyum, titanyum ve süper alaşımların döküm ve dövme teknolojilerinin geliştirilmesi amacı ile TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM), üniversiteler ve özel kuruluşların iş birliği ile yürütülen önemli çalışmalar yapılmaktadır. Örnek olarak, ülkemizin önemli platform projelerinden biri olan GÖKBEY helikopteri için TEI’nin geliştirdiği turboşaft motorunun en önemli parçası olan soğutma kanallı ve soğutma kanalsız birinci ve ikinci kademe türbin kanatları, TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü “Yüksek Sıcaklık Malzemeleri, Araştırma Geliştirme ve Onarım Mükemmeliyet Merkezi’nde” üretimi yapılabilmektedir. Bugün bu kanatlar, turboşaft motorunun testlerinde halen kullanılmaktadır. Seri üretim için kazanılan teknoloji, SSB’ye teknoloji bilgi paketi olarak teslim edilmektedir. Diğer yandan tamamı yurt dışından ham madde veya ürün olarak ithal edilen nikel, kobalt esaslı süper alaşımların ve paslanmaz çeliklerin ham madde olarak havacılık kalitesinde, yüksek safiyette ingot şeklinde üretimi için TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü “Yüksek Sıcaklık Malzemeleri, Araştırma Geliştirme ve Onarım Mükemmeliyet Merkezi’nde” “üçlü ergitme” alt yapısı kurulmuş ve bugün ostenitik paslanmaz çelik ve Inconel 718 alaşımı üretilebilmektedir.
Ar-Ge ve teknoloji kazanım altyapılarına paralel olarak, bu teknolojiler için gerekli altyapılar, özel kuruluşların da ilgisini çekmekte, SSB ve devletin verdiği teşviklerle muhtelif altyapılar kurulmaya ve/veya projelendirilmeye başlanmıştır. Bu gelişmeler olmakla birlikte, havacılık sektöründe, malzeme ve test altyapılarında ciddi eksiklikler bulunmaktadır. Bu teknolojilerin nükleer ve uzay teknolojileri için uyarlanabilirliği dikkate alınarak desteklere devam edilmelidir.
Sonuç olarak, süper alaşımların geliştirilmesi ve ülkemizde bu alanda gerekli alt yapıların oluşturulmasına katkı sağlayacak bir enstitünün kurulması çok büyük önem arz etmektedir. Ayrıca süper alaşımlar açısından kritik öneme sahip yüksek sıcaklık, yapısal ve mekanik test sistemleri kapasiteleri de yeterli düzeyde değildir. Bu alanda oluşturulacak uzman kadrolar ve gerçekleştirilecek çalışmalar ile teknoloji olgunluk seviyemizin çok kısa sürede yükseleceği kanaatindeyim. Özellikle 5. hatta 6. nesil tek kristal süper alaşımların kullanımına geçildiği günümüzde çok hızlı bir şekilde aksiyon alınması önem arz etmektedir. Bu nedenle hiç zaman kaybetmeden bu enstitünün hayata geçirilmesi ve çalışmalara başlanılması gerekmektedir. Ülkemiz havacılık ve uzay endüstrisi hedeflerimizi gerçekleştirmek ve yurt dışı bağımlılığımızı kaldırarak dünyanın en güçlü ülkelerinden biri olabilmek adına süper alaşımlar ve diğer havacılık ve uzay malzemelerinin yerlileştirilmesi süreçlerine hız verilmesi çok büyük önem arz etmektedir. Bu kapsamda, gerekli fizibilite çalışmalarının yapılarak acil eylem planlarının hazırlanması gerekmektedir. Hazırlanan bu planlara göre gerekli yatırımların yapılarak bu alanda yetkin insan kaynağı ve alt yapıların oluşturulması sağlanmalıdır.
Yazarın Diğer Yazıları
Bu gönderi kategorisi hakkında gerçek zamanlı güncellemeleri doğrudan bildirim almak için tıklayın.
