Hava araçları için buzlanma ve mikro hasarı hedefleyen kompozit projesi

Projenin amacı ve ekip:

Karabük Üniversitesi öğretim üyeleri Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı ile İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilginin yürütücülüğünde yürütülen proje, hava araçlarında buzlanmayı engelleyen ve darbe sonrası oluşan mikro hasarları kendi kendine onarabilen kompozit malzemeler geliştirmeyi hedefliyor. Çalışma, TÜBİTAK 1001 programı kapsamında 2 milyon 950 bin lira bütçe ile destekleniyor ve 36 ay süreyle sürdürülecek.

Proje ekibinde Karabük Üniversitesi'nden Prof. Dr. Bilge Demir ile Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı araştırmacı olarak yer alırken, İstanbul Teknik Üniversitesi'nden Prof. Dr. Muhammet Tahir Güneşer ve İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa'dan Prof. Dr. İlven Mutlu danışman ve araştırmacı rolleriyle katkı sağlıyor. Ayrıca çalışmada iki bursiyer görev yapacak. Yürütücünün 2024 yılında Karabük Üniversitesi Makine Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Bilge Demir danışmanlığında doktora eğitimini tamamlamış olması, projede kurumlar arası akademik iş birliğini güçlendiriyor.

Hafif buzlanma önleme sistemi:

Proje kapsamında geliştirilecek malzemede, epoksi matrise grafen nanokatkısı eklenmesi ve kompozit yapı içine metal örgü ara katman yerleştirilmesi planlanıyor. Bu düzenleme sayesinde, düşük voltaj altında ısı üreten bir mekanizma oluşturularak hava aracı yüzeylerinde aktif buzlanma önleme sağlanması amaçlanıyor. Araştırmacılar, geliştirilen sistemin mevcut pnömatik buzlanma önleme çözümlerine kıyasla daha hafif ve enerji verimli bir alternatif olması hedefiyle çalışıyor.

Bu yaklaşımla hedeflenen kazanımlar arasında hava aracı ağırlığının ve enerji tüketiminin azaltılması, uçuş güvenliğinin artırılması ve dolayısıyla karbon ayak izinin düşürülmesine katkı sağlanması yer alıyor. Sistem tasarımında, malzeme seçimi ve katmanlama stratejileri uçuş güvenliği, bakım kolaylığı ve entegrasyon kriterleri gözetilerek ele alınacak.

Kendi kendini onarma ve test yaklaşımı:

Projede ayrıca kompozit malzemelerin kendini onarma yeteneğinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütülecek. Bu amaçla kompozit yapı içine yerleştirilecek mikrokapsül temelli bir sistemle darbe sonrası oluşan mikroçatlakların kendi kendine kapanması ve yapısal bütünlüğün tekrar sağlanması hedefleniyor. Bu yöntemle malzemelerin servis ömrünün uzatılması, bakım aralıklarının iyileştirilmesi ve bakım maliyetlerinin azaltılması amaçlanıyor.

Deneysel çalışmalarla eş zamanlı yürütülecek çok ölçekli sayısal analizlerle geliştirilen malzemelerin mekanik dayanımı, ısı dağılımı, buz çözme performansı ve kendini onarma verimliliği bilgisayar ortamında modellenerek laboratuvar sonuçlarıyla karşılaştırılacak. Böylece malzeme davranışının hem mikroyapısal hem de sistem seviyesinde anlaşılması sağlanacak.

Projenin çıktılarının sivil ve askeri havacılık, insansız hava araçları ile uçuş kontrol yüzeyleri gibi uygulamalarda kullanılabilir olması hedefleniyor. Geliştirilecek kompozitlerin hafiflik, enerji verimliliği ve bakım kolaylığı kriterleri açısından değerlendirilmesi, teknolojinin uygulamaya geçirilme potansiyelini gösterecek.

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ (KBÜ) AKADEMİSYENLERİ PROF. DR. BİLGE DEMİR VE ÖĞR. GÖR. MUHAMMED EMİN ARI’NIN ARAŞTIRMACI OLARAK GÖREV ALDIĞI TÜRKİYE BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA KURUMU (TÜBİTAK) DESTEKLİ PROJEDE, HAVA ARAÇLARINDA BUZLANMAYI ÖNLEYEN VE DARBE SONRASI OLUŞAN MİKRO HASARLARI KENDİ KENDİNE ONARABİLEN KOMPOZİT MALZEMELERİN GELİŞTİRİLMESİ HEDEFLENİYOR.