F-35 Motor Sorunu Var mı? F-35 Motor Sorunu 2024’te Çözülüyor mu?
F-35'in aşırı ısınan aviyonik/elektronik kompartmanlarının soğutma sisteminde modifikasyona gidilmesi, Blok 4 sürümü ile kazanılacak yeni silah ve sensörlerin ihtiyaç duyacağı ilave elektrik ihtiyacının karşılanması zorunlu görülüyor.
F-35 Blok-4 Sürümü İyileştirmeleri
F-35 en özet anlatımla, ‘düşman radarlarından kaçınarak görev yapabilmek üzere tasarlanmış düşük görünürlüklü hayalet uçak’ olarak tanımlanan beşinci nesil F-35; uçan bir görev bilgisayarıdır. Arka planda toplamda 24 milyon satırı bulan yazılım koduna sahip olan görev bilgisayarı sayesinde, F-35 savaş uçağı kendisinden beklenen görevleri yerine getiriyor.
F-35 uçaklarının işletim yazılımı blok olarak adlandırılan yeni sürümlerle iyileştirilmektedir. Her blok/sürüm atlaması yapıldığında yeni blokta uçağa yazılım yönüyle yeni yetenekler de kazandırılıyor.
Bu çerçevede yakın dönemde Blok-4 yazılım sürümünün devreye sokulması planlanmaktadır. Blok 4, F-35 platformu için mevcut modernizasyon programına verilen isimdir. Şu anda planlanan nihai yazılım sürümü Blok-4 ile uçağın kullanıcılarının harekât yönüyle yepyeni bir savaş makinasına kavuşmaları hedeflenmektedir. Aviyonik sistemlerin en üst seviyede kullanımına olanak tanıması beklenen Blok-4 sürümü ile uçağın görev sistemleri daha da iyileştirilmiş (upgrade) olacaktır.
Blok 4 sürümü, APG-81’in yerine yeni radarın da uçağa entegrasyonunu içeriyor. Northrop Grumman tarafından geliştirilen ve 2025 yılından itibaren uçuş testleri için hazır olması beklenen AN/APG-85 radarının, testleri takiben tüm F-35’lerde kullanılan standart radar olması hedefleniyor.
F-35 kadar durumsal farkındalık sağlayan bir uçak daha önce hiç üretilmedi. Hava muharebeleri için pilotun sahip olacağı durumsal farkındalık en büyük artılardan biridir. Bu nedenle, radarla birlikte durumsal farkındalığı artıran gelişmiş DAS (uçağın dışına monte edilmiş altı kızılötesi kamera ve işlemcisi) ve EOTS (hedefleme sistemi) sistemleri de uçağa entegre edilerek, uçaktaki sensörlerin performanslarının iki katına çıkarılması ve genel manada F-35’in yeteneklerinin artırılması amaçlanıyor. İsteyen ülkelerin uçaklarına Blok-4 ile nükleer silah yeteneği de kazandırılacak.
Blok-4 sürümünü geliştirme/entegrasyon maliyeti, motor hariç, yaklaşık 10,8 milyar dolar olarak hesaplanıyor. Bu da sürümün uçak başına yaklaşık 3 milyon dolarlık ek bir külfet getirmesi bekleniyor. F-16’larda olduğu üzere her yeni sürüm entegre edildiğinde, uçağın kullanıcısı ülkelerin de bu ilave maliyete katlanmaları gerekiyor.
Motor ve Soğutma Sistemi Modifikasyonu
F-35, tek motorlu bir uçaktır. Uçağın Pratt & Whitney yapımı F135 turbofan motoru; military takatte 28.000 lb. ve artyakıcı (afterburner) devredeyken 43.000 libre (191 kN) nominal itme gücüne sahiptir. Bu motor, günümüz dünyasında savaş jetlerinde şimdiye kadar geliştirilen ve kullanıma verilen en güçlü motor olarak biliniyor. Bu haliyle bile F-35’lere süper seyir sürati olan Mach 1,2+ üzerinde uçma imkânı veriyor. Geliştirme sürecinin birkaç yılı bulması ve yeni motor sürümünün 2028/2029 yıllarında devreye sokulması bekleniyor. Böylece F-35 kullanıcıları için %30 oranında yakıttan tasarruf sağlanırken, motor gücünün de %10 artırılması, 43.000 libre yerine 47.300 libreye motor takatinin çıkartılması sağlanıyor.
Bu arada mevcut F-35lerin kullandığı F135 motorundaki temel sorun, tasarlanandan iki kat daha sıcak çalışıyor olmasıdır. Aviyonik sistemlere yeterli soğutmanın sağlanması yanında uçağın istenen ağırlık-itki oranını yakalayabilmesi için; motorun sürekli yüksek performansta çalışması gerekiyor. Bu da motorda süreklilik arz eden aşırı ısınmaya neden oluyor, bundan kaynaklı metal yorgunluğu, motorların ömrünü kısaltıyor. Bu çerçevede, uçağın aşırı ısınan aviyonik/elektronik kompartmanlarının soğutma sisteminde modifikasyona gidilmesi, Blok 4 sürümü ile kazanılacak yeni silah ve sensörlerin ihtiyaç duyacağı ilave elektrik ihtiyacının karşılanması zorunlu görülüyor.
Aslında; sınıfında dünyanın en güçlü motor olan F135 motoru, F-35 için yetersiz kalıyor. F-35 için yeni bir motorun tasarımı ve üretimi gündemdeydi. General Electric Aerospace'in XA100 isimli uyarlanabilir motor teknolojisine dayanan yeni motoru bu kapsamda düşünülüyordu. Ancak maliyet ve zaman baskısı; Pentagon’un yeni motor yerine mevcut F-135 motorunun iyileştirilmesine öncelik vermesine neden oldu. Motor iyileştirilmesinin merkezinde ECU (Engine Core Upgrade) denen motor çekirdeği yer alıyor.
Pentagon yol haritasına göre, motor iyileştirme sürecinde, önümüzdeki yıllarda büyük bir değişiklik yaşanmazsa, Pratt & Whitney tek kaynak olarak devam edecek. Buna göre P&W, 2024 yılı ortasında başlayacağı motor iyileştirme programı 2031 yılında tamamlanmış olacak.
Motor Çekirdeği Yükseltmesi, mevcut F135 motorlarının yeni bir tasarımla değiştirilmesini gerektirmeden F-35'e daha fazla güç ve soğutma kapasitesi sağlamayı amaçlıyor. F-35 Blok 4 ile kazanılacak yüksek silah kapasitesi, yeni sensörler ve gelişmiş elektronik harp ve hedef tanıma yeteneklerine yönelik sensör ve sistemlerin uçağın mevcut haline göre daha fazla güce sahip olmasının, soğutma problemlerinin giderilmesini zorunlu kılıyor. Bu kapsamda, F-35’lerde kullanılan Honeywell yapımı güç ve ısı yönetim sistemi PTMS’in (Power and Thermal Management System), ECU ile birlikte modifiye edilmesine ihtiyaç duyuluyor.
Sonuç
F-35 motorlarının iyileştirilme ihtiyacı, mevcut sorunların giderilmesi yanında, Blok 4 silah ve sensör sistemlerindeki iyileştirmeleri de desteklemesi gereksiniminden kaynaklanıyor. Yeni Blok 4 sistemlerinin daha fazla elektrik gücüne ve daha fazla soğutmaya ihtiyaç duyacağı öngörülüyor. F135 motor modernizasyonunun ilave gücü sağlamanın yanında, uçağın mevcut ısınma problemine de bir çözüm getirmesi bekleniyor.
Bu arada Pentagon, mevcut F135 motorunu iyileştirmeyi şimdilik yeterli görüyor. Dolayısıyla birçok uzman tarafından dillendirildiği üzere, F-35'in gerçek ihtiyacı olduğu adaptif motor geliştirme seçeneği şimdilik rafa kaldırılmış oluyor. Ancak, 2030'larda bu kararın tekrar gözden geçirileceği ve özellikle de F-35B'de yeni motorla devam etmeye yönelik bir adım atılacağı Amerikan savunma sanayii çevrelerinde konuşulduğu bilgileri medyaya sızmış durumdadır. Muhtemeldir ki altıncı nesil savaş uçağı NGAD 2030’lu yılların ortasında hazır olduğunda, buna uygun motor da hazır olacaktır. Anlaşıldığı kadarıyla GE’nin XA100 isimli uyarlanabilir motor teknolojisi bu manada bir çözüm olacaktır. NGAD motoru için kat edilecek mesafe, eninde sonunda, F-35 motorlarına da (radarda AESA SABR versiyonu benzeri) yansıtılacak bir kazanım olacağını değerlendiriyorum. Sanıyorum bu nedenle, Pentagon sadece mevcut PW yapımı F135 motorunun Blok 4 sürümü için iyileştirilmesi haricindeki arayışlara kapıyı kapattı.
Kaynakça
Raif BİLGİN, “F-35'lerin Soğutma Sistemlerinde İyileştirme Gerekiyor”, STRASAM, 8 Haziran 2023, https://strasam.org/savunma/havacilik-ve-uzay-sanayii/f-35lerin-sogutma-sistemlerinde-iyilestirme-gerekiyor-2040
Hüseyin FAZLA, “F-35 Savaş Uçağının Artıları ve Eksileri Nelerdir? F-35 Programının Halletmesi Gereken Sorunlar: Bölüm-5”, STRASAM, 17 Ocak 2023, https://strasam.org/savunma/havacilik-ve-uzay-sanayii/f-35-savas-ucaginin-artilari-ve-eksileri-nelerdir-f-35-programinin-halletmesi-gereken-sorunlar-bolum-5-1569
Stephen Losey, “Pratt to start receiving F-35 engine upgrade contracts in early 2024”, Defensenews, 29 November 2023, https://www.defensenews.com/air/2023/11/28/pratt-to-start-receiving-f-35-engine-upgrade-contracts-in-early-2024/