Hürkuş Uçak Projesi
Hürkuş Nedir? Özellikleri Nelerdir?
19 Ocak 2005 tarihinde Savunma Sanayi İcra Komitesi toplantısında alınan karar üzerine ortaya çıkan “Türk Başlangıç ve Temel Eğitim Uçağı Geliştirme Programı” (kısa adıyla TBTEU) 15 Mart 2006 tarihinde Savunma Sanayii Müsteşarlığı (SSM) ile TUSAŞ Havacılık ve Uzay Sanayii A.Ş. (TAI) arasında imzalanarak yürürlüğe girmiş ve Türkiye kendi eğitim uçağını yapmak için çalışmalara başlamıştır.
Projenin amacı Türk Hava Kuvvetleri’nin Temel Eğitim Uçağı ihtiyacını karşılayabilen ve aynı zamanda uluslararası pazarlarda rekabet edebilir nitelikte özgün bir uçak geliştirmektir. Bu amaca yönelik olarak, geliştirilen uçağa uluslararası uçuşa elverişlilik tip sertifikasının (EASA-European Aviation Safety Agency, CS-23 Certification Specifications for Normal, Utility, Aerobatic, and Commuter Category Aeroplanes) alınması hedeflenmiştir.
Önerilen Yazı » TF-X (Yerli Savaş Uçağı) Projesi ve Özellikleri
Bu çerçevede, sertifikasyon ve kalifikasyon gereksinimlerinin doğrulanması ve uyum gösterimi amaçlı 2 adet uçar prototip Hürkuş A ve 2 adet Yapısal (Statik ve Yorulma) Test Uçağının üretilmesi öngörülmüştür. Projenin ikinci aşaması olarak, 26 Aralık 2013’te SSM ve TUSAŞ arasında imzalanan sözleşme ile; 15 adet Yeni Nesil Temel Eğitim Uçağının (YNTEU, Hürkuş B) Hv.K.K.lığına 2018-2019 yılları arasında teslimi öngörülmüştür. Aynı sözleşme kapsamında harici yük taşıma kabiliyeti kazandırılmış Hürkuş C uçağının kavramsal tasarımının çalışılması planlanmıştır.
Türkiye’nin Yerli Eğitim Uçağı
Hürkuş, Hava Kuvvetleri pilotlarının temel eğitimlerinin günümüzün ihtiyaçlarına uygun olarak sağlanması amacıyla geliştirilmiştir. Yüksek performanslı olmasının yanı sıra, düşük işletme maliyetine sahip olması hedeflenmiştir. Bu nedenle Hürkuş, daha önce bu amaçla kullanılan T-37 uçakları gibi jet motorlu değil, turboprop motorlu olarak tasarlanmıştır. Hürkuş’un tasarımında herhangi bir mevcut uçak baz alınmamış, rekabetçi olması hedeflenerek belirlenen gereksinimleri sağlamak amacıyla TUSAŞ tarafından sıfırdan özgün olarak tasarlanmıştır. Uçağın dış geometrisi ve sistemleri, üst seviye uçak gereksinimlerinden yola çıkılarak detaylandırılan sistem seviyesi gereksinimleri karşılamak üzere neden sonuç ilişkisi içinde tasarım döngüsü boyunca gerçekleştirilen iterasyonlar sonucunda belirlenmiştir.
Önerilen Yazı » Uçak Nasıl Uçar?
Tasarıma Hv.K.K.lığı uçuş ve bakım personelinin görüşlerinin de yansıtılabilmesi için 18 Mart 2008 tarihinde Hv.K.K.lığı, SSM ve TUSAŞ arasında Üçlü Protokol imzalanmıştır. Bu tarihten itibaren yapılan çalışmalarda Hv.K.K.lığının uçuş ve bakım ekibi tarafından verilen görüşler tasarım faaliyetlerinde esas alınmıştır. 7 Nisan 2010 tarihinde, Hava Kuvvetleri Komutanlığı karargâhında Hava Kuvvetleri Komutanı’na proje bilgilendirmesi yapılmıştır. Bu sunum neticesinde, Hava Kuvvetleri Komutanlığı, projeye kullanıcı olarak katılmak istediğini belirtmiş ve bu hususta Mayıs 2012 tarihinde Hv.K.K.lığını son kullanıcı olarak tarif eden sözleşme değişikliği yapılmıştır. Sonuç olarak, Hürkuş’un tasarımı sırasında Hv.K.K.lığı pilotlarıyla gerçekleştirilen ortak çalışmalar, tasarımın kullanıcı beklentileri çerçevesinde oluşturulmasında çok önemli katkı sağlamıştır
Bugüne kadar 8000’den fazla teknik raporun yayınlandığı Hürkuş uçağının tasarım sürecinde uçuş ve sistem emniyeti çalışmalarında, uçağa ait 19 sistemin 300 fonksiyonu için 1500’den fazla hata senaryosu üzerinde çalışılmış, bunlara yönelik olarak sistem yedekleme, uygun ikazların ve acil durum prosedürlerinin oluşturulması gibi tedbirler tasarıma yansıtılmıştır.
Hürkuş Projesinde Sistem Mühendisliği yöntemleri etkin olarak kullanılmış, sözleşme kapsamındaki 221 adet gereksinim, tasarımı şekillendirmek ve doğrulamak amacıyla TUSAŞ tarafından 20,000’den fazla detay gereksinime kırılmıştır. Bunlardan türetilen alt sözleşme teknik şartnameleri sayesinde, alt sözleşmeci firmalardan sağlanan sistemlerin uçağın bütünüyle entegrasyonu sağlanmıştır. İlk uçuş öncesi tamamlanmış olan ekipman kalifikasyon testleri, sistem laboratuvar testleri ve yer testleri doğrulma faaliyetleri sayesinde sistemlerin uçuş testlerinde arıza yapma oranlarının çok düşük olması sağlanmıştır.
Hürkuş, gelişmeye açık tasarım altyapısı sayesinde farklı versiyonlara dönüştürülmeye uygun bir hava aracıdır. Yeni aviyonik sistemlerin entegrasyonuna olanak sağlamasının yanı sıra, faydalı yük taşıma kapasitesi de mevcut konfigürasyonun tasarım sürecinde göz önünde bulundurulmuştur.
Hürkuş’un Aerodinamik Tasarım
Gereksinimlere uygun olarak optimize edilmiş olan özgün kanat profili TUSAŞ tarafından geliştirilmiş ve ATA0201 (Advanced TAI Airfoil) olarak adlandırılmıştır. Oluşturulan uçak geometrisi üzerinde aerodinamik, performans, uçuş dinamiği ve yük analizleri gerçekleştirilmiş ve daha sonar Rüzgar Tüneli Testlerine tabi tutulmuştur. Bu testler ile geometri doğrulama, aerodinamik veritabanı oluşturma, analiz araçlarını doğrulama ve yük analizleri için temel oluşturma amaçlanmıştır. 1/3.5 ölçekli model ile motor açık ve kapalı durumlarda, değişik konfigürasyonlarda testler gerçekleştirilmiştir.
Hürkuş’un Performansı ve Uçuş Dinamiği
Performans ve uçuş dinamiği analizlerinde kullanılmak üzere, hava aracı sistem modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen aerodinamik model, uçuş kontrol sistem modeli, motor-pervane performans modeli ve iniş takımı sistem modeli gibi girdiler güncellenerek analizler yinelenmiştir. Geliştirilen hava aracı modeli, bir ara yüz ile entegre edilerek görsel mühendislik simülatörü hazırlanmıştır.
Hürkuş’un Yer Yükleri
Yük analizleri için TUSAŞ tarafından geliştirilen TAI Yük Programı (TLP) kullanılmıştır. TLP, uçuş ve yer yükleri hesaplamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiş bir yazılım olup, aerodinamik, ağırlık, iniş takımı, motor ve diğer gruplardan elde edilen girdileri kullanarak belirlenmiş monitor istasyonlarında kuvvet, moment ve diğer tanımlanabilen fonksiyonları hesaplamaktadır. Bu yazılımla proje kapsamında sayısal aerodinamik yöntemler ile oluşturulmuş aerodinamik veritabanı, kütle dağılımı gibi bilgiler girilerek yük analizleri gerçekleştirilmektedir. Bu kapsamda uçağın karşılaşabileceği tüm yük koşulları oluşturulmuş, yapısal analizler ve boyutlandırma bu yüklere göre gerçekleştirilmiştir.
Önerilen Yazı » Uçaklar Yere İndikten Sonra Nasıl Durabiliyor?
Hürkuş’un Yapısal Tasarımı
Hürkuş’un gövdesi standart yarı monokok yapı olarak tasarlanmıştır. Güvenilirliğin arttırılması ve üretiminin kolaylaştırılması amacıyla gövde ön, orta ve arka gövde olmak üzere üç ana bölüme ayrılmıştır. Motor ön gövdede yer alıp buradaki kafes yapıya bağlanmaktadır. Kokpit bölümü orta gövdededir. Arka gövde, kokpit sonrasını kapsayıp kuyruğun bağlandığı yerdir. Gövdeyi oluşturan temel yapısal elemanlar lonjeronlar, çerçeveler, destek çıtaları ve kabuklardır. Kanat tek parça olarak üretilip gövdeye beş noktadan bağlanmaktadır. Kanatta hücum kenarı, firar kenarı ve kanat uçlarından oluşan kanat kutusu haricinde kontrol yüzeyleri olarak kanatçık, flap ve pike flabı bulunmaktadır. Ön kiriş, ana kiriş, arka kiriş, kabuklar, kaburgalar ve destek çıtaları kanadın temel yapısal bileşenlerini oluşturmaktadır. Hürkuş’un kanopisi kuş çarpması yükleri ve kokpit basınç yüklerini taşımak üzere tasarlanmıştır.
Gerçekleştirilen kuş çarpması testlerinde 1 kg ağırlığındaki kuşa 300 knot hızla çarpma koşulunda kanopinin dayanımı doğrulanmıştır. Kanopi aynı zamanda acil durumlarda pilotlara uçaktan kaçış imkanı tanıyan sağlayan Pilot Kurtarma Sisteminin sağlıklı çalışabilmesi kriterlerine de uygun olarak boyutlandırılmıştır.
Projede tasarım, imalat mühendisliği, takım tasarımı, üretim, alt sözleşme ve tedarik gruplarının eş zamanlı çalıştığı mühendislik süreçleri kullanılmıştır. Bu kapsamda “Team Center Engineering”, “Product Data Management” kullanımı ile tasarım ve üretim harmonizasyonu sağlanmıştır. Yine bu altyapı ile birden fazla uçak konfigürasyonu için tasarım çözümleri oluşturmuştur.
Sonuç Olarak;
Hürkuş’un gelişmiş sistemlere sahip yüksek performanslı bir uçak olması nedeniyle, tasarım süreci TUSAŞ tasarım ekibine tecrübe ve altyapı kazandıran önemli bir araç olmuştur. EASA tip sertifikasına sahip bir ürün ortaya koymak ve aynı zamanda alt yapı geliştirmek, özellikle takvimsel hedefleri sağlamak açısından zaman zaman zorluklara neden olmuştur. Ancak biri kısa, diğeri uzun vadeli hedefleri etkilediği için her ikisine de gereken önem verilmiştir.
Gelinen noktada, Hürkuş Projesi sayesinde, uçak tasarımına hakim yaklaşık 150 mühendis yetişmiş, sınıfında rekabet edebilir bir prototip geliştirilmiş, bu tasarımı ve nasıl ortaya konduğunu tarifleyen yüzlerce tasarım, analiz ve test dokümanı, binlerce teknik resim ve üç boyutlu model yaratılmış, TUSAŞ tasarım altyapısı genişletilmiştir.
Kaynak: Hürkuş Temel Eğitim Uçağı Geliştirme Süreci / Aylin ARARAT GÖKALP
