Rüzgar Tüneli Nedir? TUSAŞ Büyük Ses Altı Akustik Rüzgar Tüneli Projesi hangi aşamada? Havacılık alanında başarılarıyla adından söz ettiren TUSAŞ, yerli ve millî ürünlerle ülkemize büyük bir gurur yaşatırken, yurt dışına bağımlılığı azaltmak için de birçok çalışmaya imza atıyor. Kanadalı mühendislik firması ile yaptığı iş birliği ile Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli Projesi’ni hayata geçirmek için bir büyük yatırım daha yapan TUSAŞ, 2023 yılında test hizmeti vermeye başlamayı planlanıyor. Havacılık sektörünün yönünü değiştirecek olan proje kapsamında birçok birim koordineli bir şekilde faaliyet gösteriyor.
Bilindiği gibi hava araçları gökyüzüne taşınmadan önce birçok teste tabi tutuluyor. Bu testler arasında yer alan “Rüzgâr Tüneli Testi” de uçağın davranışlarını önceden görebilmek için büyük önem taşıyor.
Rüzgar Tüneli Nedir?
Rüzgâr tüneli; nesnelerin aerodinamik ve aeroakustik özelliklerini belirlemek üzere, içinde şartlandırılmış hava akımının oluşturulduğu, oluşturulan koşullar altında hava direnci, dinamik kaldırma veya aeroelastisiteye bağlı deformasyonların araştırıldığı test altyapısı olarak adlandırılıyor.
Rüzgâr tüneli, hava gibi hareketli bir gaz içinde bulunan katı cisimlere gazın uyguladığı etkinin incelenmesi, araştırılması ve yorumlanması için tasarlanmış ve üretilmiş içindeki havanın hareket ettirildiği ve hızının ayarlanabildiği tünellere denilmektedir.
Hava tünelinin (ya da rüzgâr tüneli) içine yerleştirilen birebir ölçülerde gerçek ya da küçültülmüş boyutlardaki parça ve araçların aerodinamik niteliklerinin, denetlenebilen koşullar altında denenmesinde rüzgar tünelinden yararlanılır. Rüzgar tünelleri tarafından düzgün bir gaz (ya da hava) akışı sağlanması gerektiği gibi, gerekli hızlara göre farklı düzeneklerin de kullanılması gerekmektedir.
Rüzgar Tüneli Kullanım Alanları Nelerdir?
Eskiden yalnızca uçak gövdelerinin aerodinamik biçimlerinin denetiminde kullanılan hava tünellerinden, günümüzde kara ve demir yolu taşıtlarının biçimlerinin belirlenmesinde, yüksek yapıların, köprülerin, güç iletim hatlarının ve radar tarayıcılarının rüzgâr yükleri ile gazların güvenlikle boşaltılmasında, yüksek binaların çevresinde oluşan rüzgâr girdaplarının incelenmesinde, kara yollarının bulunduğu bölgelere yağan karın ne biçimde biriktiğinin araştırılmasında da rüzgar tüneli kullanılmaktadır.
Hızlarına göre rüzgar tünelleri ses altı ve ses üstü hızlar için rüzgâr tüneli olarak ikiye ayrılmaktadır. Bazı kaynaklarda hızına göre rüzgar tünelleri; ses hızının %80’ine kadar hızlar için subsonik, ses hızı seviyesinde hızlar için transonic, ses hızının 6 katına kadar hızlar için süpersonik, ses hızının 6 katı ile 12 katı hızlar için hipersonik, ses hızının 12 katının üzeri için hipervelosity rüzgar tüneli olarak da sınıflandırılmaktadır.
Rüzgar Tüneli Çeşitleri
Çevrim tipine göre ise rüzgar tünelleri kapalı rüzgâr tünelleri ve açık rüzgâr tünelleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Kapalı rüzgar tünellerinde hızlanan hava kapalı bir sistem içinde döngü içerisinde iken açık rüzgar tünellerinde önden giren hava arka taraftan atmosfere gönderilmektedir. Bu projede kapalı çevrim rüzgar tüneli çeşidi tercih edilmiştir.
Rüzgar Tüneli Nasıl Çalışır
Şimdi de rüzgâr tünelinin nasıl çalıştığına bakalım. Temel anlamda bir rüzgâr tüneli; fan veya kompresör gibi bir akış sağlayıcısından oluşan, bu akışı düzgün hâle getirmeyi sağlayan akım düzenleyici elemanlarından, ölçüm odasının büyüklüğüne göre akışı daraltarak test nesnesi üzerindeki akış hızını artıran bir nozuldan ve incelemelerin yapıldığı test bölümünden oluşmaktadır. Test bölümünde nesnenin kendisi veya test kesitine uygun büyüklüğe indirgenmiş modeli, bu akışa maruz bırakılarak testler gerçekleştirilmektedir. Test edilecek model, testin amacına bağlı olarak farklı destek sistemleri ile tutulmaktadır.
Büyük Ses Altı Rüzgar Tünelinin Teknik Özellikleri
TUSAŞ tarafından yapımına başlanan Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli’nin Teknik özelliklerine bakacak olursak;
a)14,5 MW gücünde tek kademeli akustik fan kullanılması planlanmaktadır.
b)6,4 m x 4,8 m test kesitine sahip bir kapalı test kesiti. Bu test kesitindeki öngörülen maksimum hız 126 m/s (454 km/sa)dir.
c)4.9 m x 3,7 m test kesitine sahip bir kapalı test kesiti. Bu test kesitindeki öngörülen maksimum hız 181 m/s (652 km/sa)dir.
d) 6,4 m x 4,8 m test kesitine sahip bir açık test kesiti. Bu test kesitindeki öngörülen maksimum hız 107 m/s (385 km/sa)dir.
Akustik Fan Nedir?
Peki akustik fan ne anlama geliyor, rüzgar tünelinin akustik olması ne demek, kısaca bahsedecek olursak; fandan yayılan ses seviyesini düşürmeyi ve gürültüyü kaynağında sönümlemeyi amaçlayan kabinler ve yalıtım malzemelerinin kullanılması diyebiliriz. Bu tip fanlarda kabinin iç yüzeyi cam yünü gibi bir akustik izolasyon malzemesi ile kaplanabilirken ayrıca hava kanallarının iç yüzeyine uygulanan ses yutucu malzeme ile kanal içinde sesin sönümlenmesi sağlanır. Ayrıca flexible hava kanalı kullanılan yerlerde sesi sönümlemek için özel olarak üretilmiş kendinden susturuculu flexible hava kanalları da kullanılabilir. Böylelikle akustik testlerin yapılmasına da imkan sağlanmaktadır.
Rüzgar tünellerinde test edilen ürün hava akışına maruz kalırken, ortamdaki basınç, hız, nem, test modeline uygulanan kuvvet ve moment, sıcaklık gibi parametreler özel sensör ve sistemler ile birlikte veri toplama sistemlerinin aracılığı ile sürekli ölçülmektedir.
Hava Platformları Testleri Nerede Yapılıyor?
Hava platformları için gerekli olan rüzgâr tüneli testlerini şu anda Ankara Rüzgâr Tüneli’nde (ART) ve yurt dışında farklı ülkelerde bulunan rüzgâr tünellerinde gerçekleştiren TUSAŞ, bu testlerin yurt içinde daha fazla gerçekleştirilmesi ve araçların tasarım bilgilerinin şirket sınırları içerisinde tutulması için kendi tesislerinde bir rüzgâr tüneli altyapısının kurulmasına karar veriyor ve bu nedenle çalışmalarına hız veriyor.
Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli için 2019 yılında IDEF’te, Kanadalı bir firma ile TUSAŞ anlaşma imzaladı. TUSAŞ, bir adet Büyük Ses Altı Rüzgâr Tüneli’nin tesislerinde kurulması için böylelikle ilk adımı atmış oldu. Tasarımını Kanadalı mühendislik şirketinin gerçekleştirdiği TUSAŞ Büyük Ses Altı Rüzgâr Tüneli (TST) kapalı çevrim bir tünel olup, ses altı seviyede ve akustik testlerin yapılabileceği bir donanıma sahip olacak.
Rüzgar Tüneli Projesinde Son Durum
Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli Projesi, inşaat, proje planlaması, ekipmanların ve ihtiyaçların belirlenmesi, entegrasyonu, devreye alınması ve testlerin icrası gibi birçok farklı disiplini bir araya toplayan bir endüstriyel test altyapısı olarak tanımlanıyor.
Proje kapsamında, rüzgâr tüneli testlerinde kullanılacak olan modellerin tasarımı, stres analizleri, aeroelastik testleri ve hesaplamalı akışkan dinamiği analizlerinin tünelde görevli kişiler tarafından yapılması planlanıyor. Model üretimi de yine rüzgâr tüneli ile birlikte kurulacak olan model atölyesi bünyesinde gerçekleştirilecek.
TUSAŞ tarafından paylaşılan bilgiye göre projenin koordineli bir şekilde ilerlediği ifade ediliyor. Rüzgâr tüneli sahip olduğu betonarme kapalı çevrim döngüsü, büyük çelik test alanı yapılarıyla diğer test yapılarından bir hayli farklı. Çok disiplinli bir yapısı olması nedeniyle rüzgâr tüneli projesinde birçok birim görev yapıyor. Tünelin inşaat ve mimari tasarımları ise yerli bir firma tarafından gerçekleştiriliyor. Farklı konularda yine bazı yerli firmalardan tasarım hizmeti alınıyor. Projeye akademisyenler de katkı sağlıyor.
Yaklaşık 25 dönümlük bir alana kurulacak olan tünel için zemin güçlendirme ve hafriyat işlemleri devam ederken, bir yandan da tasarımı biten ekipmanlar Kanadalı şirket tarafından tedarik ediliyor.
2021 yılı itibarıyla üst yapı inşaatına başlanacak olan tünelin, 2022’nin son çeyreğinde fanının dönmeye başlaması planlanıyor. Fanlar gönmeye başladıktan sonra devreye alma ve tünel karakterizasyon faaliyetlerinin de başlayacak. Karakterizasyon dönemi akabinde ise Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli, yurt içinde ve dışında üretilen ürünlere hizmet edecek kabiliyette testleri icra etmeye başlayacak.
Rüzgar Tüneli ilk Olarak MMU’da kullanılacak
Birçok alana hizmet edecek Rüzgâr tünelinin tamamlandığında ilk olarak Milli Muharip Uçak’a (MMU) hizmet etmesi bekleniyor. Tünel ardından, tüm platformlarımızın test aşamalarında önemli görevler üstlenecek.
Tünelde ayrıca; uçak, helikopter, insansız hava aracı, silahlı insansız hava aracı, drone, mühimmat, füze sistemleri, otomobil, yarış arabası, kamyon, radar sistemleri, rüzgâr türbini, panolar, trafik yapıları, inşaat yapıları ve köprülerin testlerinin de icra edilmesi planlanıyor.
Gerçekleştirilecek tüm testlerde hava akışının görüntülenebilmesi için özel kamera, yağlı akış, iplikçik testi gibi klasik yöntemlerin yanı sıra, en modern parçacık görüntü hız ölçümü metotlarının kullanılması hedefleniyor.
Özgün ürün geliştirme aşamasında önemli bir rol üstlenecek olan Büyük Ses Altı Akustik Rüzgâr Tüneli, TUSAŞ’ın hava platformu geliştirme çalışmalarında tasarım kabiliyetini artıracak. Ayrıca yerli sanayimizin gelişmesine de katkı sağlayacak.