Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, ABD Enerji Bakanlığı'na (DOE) bağlı Argonne Ulusal Laboratuvarı ile stratejik bir ortaklığa giderek, hipersonik havacılık teknolojilerinde kritik bir engeli aşmayı hedefleyen yeni bir cihaz tasarlıyor. ABD Savunma Bakanlığı Ortak Hipersonik Geçiş Ofisi tarafından 1,4 milyon dolarlık bir sözleşmeyle desteklenen proje, ses hızının beş ila yedi katı süratle uçmanın getirdiği aşırı ısı dalgalanmalarını ve stres faktörlerini yeniden üretmeyi amaçlıyor.
ZORLU MÜHENDİSLİK SORUNU
Geliştirilen yeni cihaz, hipersonik test süreçlerinde geleneksel olarak kullanılan ve yüksek enerji tüketen rüzgar tünellerine olan bağımlılığı ortadan kaldırmayı hedefliyor. Proje, ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi'nin kullanıcı tesisi olan Argonne'daki Gelişmiş Foton Kaynağı (APS) ile entegre bir şekilde çalışacak. APS tesisinin, X-ışını parlaklığını 500 kata kadar artıran ve onu dünyanın en parlak senkrotron X-ışını tesisi haline getiren bir yükseltme sürecini tamamlamak üzere olduğu bildirildi.
GELİŞMİŞ FOTON KAYNAĞI
Araştırma ekibi, tesisin geçirdiği bu yükseltmenin proje için kritik önem taşıdığını vurguluyor. Cihazın, simüle edilmiş hipersonik koşullara tabi tutulan malzemelerdeki değişiklikleri gerçek zamanlı izlemek ve ayrıntılı verileri yakalamak için bu ultra parlak X-ışınlarını kullanacağı belirtildi. Havacılık ve uzay mühendisliği profesörü ve eş baş araştırmacı Seetha Raghavan, hipersonik hızlarda hızlı değişimlerin yaşandığını ve tepki süresinin kritik olduğunu ifade ederek, gerekli zaman çözünürlüğünün ancak yükseltilmiş APS'nin sağladığı ışın parlaklığı ile elde edilebileceğini kaydetti.
HAFİF VE DAYANIKLI
Hipersonik uçak tasarımının, malzemelerin hem inanılmaz derecede ince ve hafif olması hem de olağanüstü basınç ve sıcaklıklara dayanabilmesi gibi zorlu bir paradoksu içerdiği biliniyor. Geleneksel test yöntemlerinin sınırlı erişime sahip olması ve yüksek enerji tüketmesi nedeniyle, Embry-Riddle ekibinin alternatif yaklaşımı, daha az kaynakla daha yüksek doğrulukta veri toplamayı amaçlıyor. Projenin baş araştırmacısı Dr. William Engblom, hipersonik araçların aşırı ısı akışlarına ve yüzey sürtünmesine maruz kaldığını belirterek, kullanılacak malzemelerin bu koşullara dayanıklı, üretimi kolay ve uygun maliyetli olması gerektiğini vurguladı.
ASKERİ VE SİVİL
Geliştirilen APS teknolojisi, araştırmacıların ışını çok küçük bir boyuta odaklayarak ince örneklerin haritasını çıkarmasına olanak tanıyor. APS ışın hattı bilimcisi Victoria Cooley, parlak X ışınları ve hassas dedektörlerin, malzemelerin derinliklerindeki kimyasal veya kristalografik değişiklikleri anında yakalamayı sağladığını belirtti. Araştırma ekibi, dayanıklı malzemelerin başarılı bir şekilde tanımlanmasının, askeri uçaklar, silahlar, önleme uçakları ile ses hızının en az beş katı hızda seyahat eden sivil uçaklar ve kargo araçlarında kullanılabileceğini ifade etti.
