Afterburner kavramı sonradan yanma olarak Türkçeleştirilebilir. Afterburner ile eş anlamlı olarak, thrust augmentation – itki kuvvetini artırma veya reheat – yeniden ısıtma da kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılan ismi afterburner’dır.
Ses Hızı Ne Kadardır?
1930’lu yılların sonunda turbojet motorun icat edilerek uçaklarda başarılı şekilde kullanımı sonrasında uçakların süpersonik uçuş yapmasının önü açılmıştır.
Süpersonik uçuş, sesin havada ilerleme hızında, bir cismin havanın içinden geçiş yapmasıdır. Ses hızı (Mach 1) atmosfer basıncı ve sıcaklığa göre değişiklik göstermektedir. Ses, 15 santigrad derece sıcaklıkta, deniz seviyesi basıncında, saatte 1.225 km (760 miles) hıza ulaşmaktadır. Ses hızının beş katı (Mach 5) hızlar için hipersonik hız ifadesi kullanılmaktadır. Ses hızı mach olarak da ifade edilmektedir.
İlk Afterburner Uçuş Ne Zaman Yapıldı?
Turbojet motora sahip uçaklarda, motorun sıcak eksoz çıkışına ilave yakıt püskürtülmesiyle itki kuvveti artırılmış ve ses hızını geçmelerine imkan sağlanmıştır.
Ses hızının üzerinde gerçekleşen ilk uçuş Bell XS-1 roket itki sistemine sahip araştırma uçağı ile yapılmıştır. 14 Ekim 1947 tarihinde Charles E. Yeager tarafından uçurulan uçak, Boeing 29 model başka bir uçağa monte edilmiş ve havada belli bir irtifaya geldikten sonra uçaktan bırakılarak kendi başına uçuşa başlamıştır. XS-1 ses bariyerini aşarak 1,06 Mach hıza ulaşmıştır. Daha sonrasında birçok askeri uçak, ses hızını geçecek şekilde dizayn edilmiş fakat genellikle uçağın dış yüzeyinin sürtünmeden dolayı çok ısınması problemiyle karşılaşmamak için uçaklar, ses hızının 2,5 katını geçmeyecek şekilde sınırlandırılmışlardır.Afterburner Sistemine İhtiyaç Duyulan Alanlar
Genellikle aşağıdaki durumlarda afterburner kullanımı zorunlu olmaktadır;
• Uçağın ses hızının üzerinde seyahat etmesine ihtiyaç duyduğunda, • Daha fazla yükle daha kısa mesafede kalkış yapmak gerektiğinde, • Uçak gemilerinden kalkış yapabilmek amacıyla, • Savaş alanından çok kısa sürede emniyetli bölgeye geçiş yapabilmek amacıyla, • Askeri harekatlarda icra edilen dog fight yani it dalaşlarında ani manevra yaparak düşman uçağına üstünlük sağlamak gerektiğinde afterburner sistemine ihtiyaç duyulmaktadır.Afterburner Tertibatının Bileşenleri
Turbojet veya turbofan motorunun sonuna yerleştirilen afterburner tertibatı şu bileşenlerden oluşmaktadır;
• Alev tüneli, • Yakıt püskürtme sistemi, • Alev tutucu tertibatı, • Hareketli egzost nozul, • Torch igniter.Afterburner Sisteminin Çalışması
Afterburner teknolojisi genellikle füzelerde kullanılan ramjet ve scramjet tipi itki sistemlerine benzemektedir. Jet motorun türbin kısmından çıkan sıcak gazların içerisinde ikinci bir yanmaya yetecek seviyede temiz hava bulunmaktadır. Bu temiz hava ikinci hava akışından ya da türbin kısmının soğutulması amacıyla kompresörden türbin kısmına gelen soğutma havasından oluşmaktadır.
Jet motorların türbin çıkışına afterburner tertibatı monte edilerek sıcak havanın içerisine ilave yakıt püskürtülmektedir. Böylece itme kuvvetinde artış elde edilmektedir. Afterburner sistemi kendine ait ayrı bir yakıt ve ateşleme sistemine sahiptir. Pilot gaz kolunu afterburner pozisyonuna aldığında torch igniter (meşale ateşleyici) otomatik olarak ateşlemeye başlar ve gaz kolu bu pozisyonda durduğu müddetçe yanmaya devam eder. Torch igniter türbin kısmından yanarak çıkan gazların daha iyi yanabilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Ayrıca yakıt püskürtme sisteminden gelen yakıt afterburner alev tüneli içerisine püskürtülmeye başlar.Afterburner Sisteminde Sarfiyat Ne Kadardır?
Afterburner sisteminde çok fazla miktarda yakıt sarfiyatı olmaktadır.
Örneğin, F-16A ve F-16B serisi Pratt Witney motorlu uçaklarda idle yani arabalardaki rölanti diyebileceğimiz en düşük devirde saatte 500 ile 1500 pound yakıt sarfiyatı olmaktadır. Afterburner kullanımında yakıt sarfiyatı saatte 35000 – 40000 pounda çıkmaktadır. Ortalama olarak afterburner yanmada 35 – 40 kat daha fazla sarfiyat olmaktadır. Bu nedenle uçaklar afterburner özelliğini çok kısa sürelerde kullanmaktadır. Uçaklar harici yakıt tanklarıyla 2,5 – 3 saate kadar havada kalabilirken tamamen afterburner kullanmış olsa en fazla 15-20 dakika süreli havada kalabilecektir. Ayrıca yakıt sisteminin beslemesi sürekli afterburner sisteminin çalışmasına imkan sağlamayabilir. Çünkü harici depolardan dahili depoların beslenmesi bu kadar kısa sürede sağlanamayabilir. Pilotların yanlışlıkla gaz kolunu A/B ’ye almaması için gaz kolunu sınırlayan bir mekanizma yapılmış ve A/B’ye geçmek için gaz kolunun hafif yana yatırılması gerekmektedir.Afterburner Kullanan Avrupalı İlk Yolcu Uçağı
Normalde afterburner özelliği askeri uçaklarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat bu teknolojinin icat edildiği ilk yıllarda yolcu uçaklarının da ses hızını geçebilmeleri için çeşitli çalışmalar yapılmıştır.
Bunlardan en önemlisi Concorde uçağıdır. Dönemin Fransız ve İngiliz hükümetleri arasında ses hızından daha hızlı bir yolcu uçağı dizayn edilerek üretilmesi konusunda, 1962 yılında bir anlaşma imzalanmıştır. Böylelikle Concorde uçağının üretilmesine yönelik çalışmalar başlamıştır. Concorde’un ilk prototipi 1969 yılının Mart ayında uçurulmuş, ilk uçak 1973 yılında üretilebilmiştir. Her iki ülkenin de milli havayolu firmaları olan Air France ve British Airways havayolu firmaları, 1976 yılında aynı günde ilk Concorde uçaklarını hizmete sokmuşlardır. Concorde uçağının motorları , İngiliz Rolls-Royce ve Fransız Snecma firmalarının ortak çalışmaları ile üretilen dört adet Olympus 593 motoruydu. After burner motorlar yüksek seviyede gürültüye neden olmaktaydı. Concorde’ların yüksek seviyede çevre kirliliğine ve gürültü kirliliğine sebep olduğu gerekçesiyle yapılan lobi faaliyetleri sonuca ulaşarak, dünyada birçok havayolu şirketi tarafından Concorde uçaklarının uçuşu yasaklanmıştır.Concorde Uçağı Neden Yasaklandı?
Aklınıza concorde uçağı yasaklanırken savaş uçakları neden yasaklanmıyor sorusu gelebilir.
Concorde’un yasaklanmasında uluslararası sivil havacılık örgütlerinin etkisi olmuştur. Askeri uçaklarla ilgili uluslararası bir düzenleme bulunmazken sivil uçakların uyması gereken bir çok uluslararası anlaşma bulunmaktadır. Gerçi Avrupa’da son yıllarda European Military Airwothiness Requirements(EMAR) ile askeri alanda da düzenleme yapma çalışmaları bulunmaktadır. Fakat askeri uçakların gürültü ve çevre kirliliği gibi nedenlerle uçmasına mani olacak bir düzenleme şimdilik bulunmamaktadır. Zaten EMAR’ın oluşturulmasının asıl amacı, Airbus 400 Military yani A400M uçağının sertifika sorununa çözüm bulmaktır.İlk Süpersonik Yolcu Uçağı Tu-144
Ruslar her zaman olduğu gibi süpersonik yolcu uçaklarıyla ilgili rekabette de yer almışlardı. İlk süpersonik yolcu uçağı olarak, Tu-144 modelini geliştirmişler ve uçağın prototipini, Fransız-İngiliz ortak yapımı Concorde’un ilk uçuşundan iki ay önce 31 Aralık 1968 tarihinde gerçekleştirmişlerdi.
Ancak iki uçaklarının kaza kırım geçirmesi nedeniyle istedikleri başarıyı elde edememişler ve 1978 yılında, Tu-144 modelinin ticari havayollarında kullanımına son vermişlerdi.Afterburner Arızası Sonrası Uçak Çalıştırma
Afterburner özellikli motor kullanan uçaklar arıza sonrasında teknisyen personel tarafından kontrol amaçlı çalıştırılmaktadır.
Bu çalıştırma esnasında uçağın ileri doğru hareketinin engellenebilmesi amacıyla restraint adı verilen yere sabitlenmiş kancaya uçak üzerinde yer alan hook demiri takılmaktadır. Böylece uçağın test amacıyla afterburner sistemi çalıştırıldığında ileri doğru hareketi sınırlandırılmaktadır.Afterburner Çalıştırması Yerde Neden Hush House'da Yapılır?
Uçaklara benzer şekilde jet motorlar da büyük revizyon sonrasında test amacıyla yerde sabitlenerek kontrolleri yapılmaktadır. Testler açık havada yapılabildiği gibi hush house olarak isimlendirilen ve sessiz ev olarak türkçeleştirebileceğimiz özel olarak dizayn edilmiş hangarlarda çalıştırılabilmektedir.
Hush house’ların en önemli özelliği sesi absorbe eden özel donanımlı kaplamalarla kaplanması ve dışarıya sesin çıkmasına mani olmasıdır. Hush house’da egzos kısmından çıkan gazların yukarı doğru gidebilmesi amacıyla reflektörler kullanılmaktadır.