KAAN’ın en kritik bileşenlerinden biri! Yerli uçak için renyum tesisi gerekli mi? Alternatifi yok 9 ülke yükü sırtlıyor

Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Ticari uçaklar ve savaş uçakları birbirinden çok farklı teknolojik gelişimler ve becerilerle donatılmış olsa da üretim aşamalarında pek çok malzeme benzer şekilde kullanılır. Bunların en önemlilerinden biri olan ‘renyum’ devasa motorların sınırları zorlayan güçlerde çalışırken oluşturduğu sıcaklıklara meydan okuyor. Jet motorlarının türbin bıçaklarının yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi için gereken koruma kalkanını kilosu binlerce lirayı bulan, doğada kullanılabilir şekilde bulunmayan ve yalnızca 5 ülkede üretilen ‘renyum’ sağlıyor. Öyle ki pek çok hurda uçağın motorlarının sökülüp gövdelerinin son derece değersiz bulunmasının nedeni de renyum! Çünkü çok büyük miktarda, yani 1 tonluk bakır zenginleştirilmesinden yalnızca 3 kiloya kadar renyum elde edilebiliyor ve bir yolcu uçağı için 25 ila 50, savaş uçağı içinse 8 ila 10 kilo renyum gerekiyor. Motorlar hurda uçakların gövdelerinden sökülüp ‘renyum geri kazanım tesislerine’ gönderiliyor ve burada bir miktar kayıpla da olsa geri kazanılıyor. Ancak renyum geri kazanım tesisi, renyum üretim tesisi ile aynı işi yapmıyor. Çünkü renyumun kullanılabilir ve işe yarar bir yapıtaşı olması için saflaştırılması ve zorlu işlemlerden geçmesi gerekiyor. Bu sistemler ise dünyada yalnızca 5 ülkenin sahip olduğu önemli bir yatırımın parçası. Yerli ve milli savaş uçakları, helikopterler ve füzeler inşa edilirken en önemli eksiklerin başında gelen ‘motor’ için de renyum kritik rol oynuyor. Tartışma konusu olan 5. Nesil Savaş Uçağı KAAN’ın motoru için de renyum olmazsa olmaz bir bileşen. Peki ama yerli uçak üretmek isteyen bir ülke için renyum ve renyum üretim tesisi olmazsa olmaz mı? Bu madenin uçak üretimindeki kritik rolünü ve önemini Karadeniz Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi ve KTÜ-TUSAŞ İHATERM Laboratuvarı Koordinatörü Prof. Dr. Ömer Necati Cora Milliyet.com.tr’ye anlattı.

RENYUM’UN UÇAK ÜRETİMİNDEKİ KRİTİK ROLÜ! 1 UÇAKTA YÜZ BİNLERCE DOLAR

Ticari uçakların jet motorları 1800 dereceye kadar ısınırken F-35 uçaklarında bu sıcaklığın 2000 dereceye dayandığı ölçülmüştü. Ancak bu değerlerin uçağa ve motora zarar vermemesi için bazı soğutma sistemleri ve üretim aşamasında önemli malzemeler bulunur. Jet motorunun en sıcak bölgesi olan yanma odası ve türbin kanatçıklarında nikel bazlı süper alaşımlar kullanılır. Renyum da tam olarak burada devreye girer. Qantas’ın 32 ve 72 (2008) sefer sayılı uçuşları, LOT Polish Airlines’ın 007 (1980) ve 5055 sefer sayılı uçuşları ve British Airways’in 2276 (2015) sayılı uçuşunda türbin bıçaklarının yeterinde soğutulamaması veya çeşitli nedenlerle fazla ısınması nedeniyle tarihe geçen kazalar yaşanmıştı. Bu olaylardan çıkarılan dersle artık uçaklarda yüzde 3 renyum kullanılması yerine yüzde 6 kullanılması kararlaştırılmıştı. Bu sayede metalin sıcakta uzaması minimuma indirildi. Ayrıca bu değişiklikler motorun itki gücünü ve verimliliğini de artırmıştı. F-35’lerde kullanılan Pratt & Whitney F135 motorları ve F-22’lerin motorları tamamen renyumlu alaşımlarla üretilir. Yani renyum, havacılıkta ve savuma sanayiinde kritik rol oynar. Üstelik yalnızca bir uçakta 25 ila 50 kilo renyum kullanıldığı göz önünde bulundurulduğunda uçak başına 375 bin dolar maliyet çıkıyor. Prof. Dr. Ömer Necati Cora renyumun uçaklardaki kritik görevlerini şöyle anlattı:

YERLİ UÇAK YERLİ HELİKOPTER VE FÜZELERDE İZİ VAR! ADI: KRİSTAL PROJESİ

Yerli uçak, helikopter ve füzeler için gereken motorları üretmek için zengin nadir toprak elementlerine sahiptik. Ancak işlemek için bazı birikim ve gelişimlere ihtiyaç vardı. 2015’te Savunma Sanayii Başkanlığı liderliğinde TEI, TÜBİTAK MAM ve Gür Metal ortaklığıyla başlatılan KRİSTAL Projesi, jet motorlarının en zorlu parçası olan Tek-Kristal Türbin Kanatçığı döküm ve imalat teknolojisini geliştirmek için yürütüldü. Bu önemli adım geçmişte kendi uçaklarını ve füzelerini I. Dünya Savaşı’ndan yoklukla çıkıp üretmeyi başaran Türkleri özüne döndürebilirdi. Bir kez yapmıştık, neden bir kez daha yapamayalım ki? Tek-kristal döküm teknolojisinde kullanılan yüksek sıcaklık nikel-bazlı süper alaşımların kimyasal formülünde ağırlıkça yüzde 3 oranında renyum bulunuyordu. Proje kapsamında dökülen ve TS1400, yani Gökbey motoru ile TF6000/TF10000 projelerinde kullanılan kanatçıklar renyum içeren bu alaşımlardan yapılmıştı. İşte bu motorlar ve havacılıkta ülkemizi adım adım göklere çıkarıyordu. Tabii tamamen yerli ve milli olması beklenen bir motor için yeterli hammadde bu topraklarda saklıydı ve değerlendirilmeliydi. Bunun için KRİSTAL Projesi’nde döküm ve işleme teknolojisi kazanıldıktan sonra, bu dökümde kullanılan renyumlu nikel bazlı süper alaşımların ham maddesini yerlileştirmek için 2021 yılında CEVHER Projesi başlatılmıştı.

TF6000 ve TF10000 motorları, TF35000 veya F110 gibi devasa uçak motorlarına kıyasla daha küçük ve orta ölçekli turbofan sınıfındaydı. Yani motor başına düşen renyum hammadde maliyeti daha düşük ve ortalama 10 bin ila 20 bin dolar seviyesindeydi. TF35000 ise sınıfı itibarıyla F-22’de kullanılan Pratt & Whitney F119 veya F-35’in F135 motorlarıyla benzer boyut ve performans değerlerine sahipti. Motor başına renyum miktarı da farklıydı. TF35000 motorunun tek birinde kullanılan yüksek basınç türbin kanatçıkları ve yönlendirici vanalarda net olarak yaklaşık 5 ila 8 kg saf renyum yer alması öngörülüyordu. Bu durumda çift motorlu uçağımız KAAN için bu değerler yükseliyordu. TF35000 entegrasyonu tamamlandığında tek bir KAAN savaş uçağında toplam 10 ila 16 kilo civarında renyum bulunacaktı. Milli Savunma Bakanlığı (MSB) Ar-Ge Merkezi tarafından geliştirilen ve 42.000 lbf itki sınıfıyla tanıtılan GÜÇHAN motoru da, 5. ve 6. nesil askeri jet motoru teknolojilerine hitap eden yüksek performanslı bir proje olarak öne çıkıyordu ve MSB’nin açıklamalarına göre GÜÇHAN motorunun yüksek basınç türbininde tek-kristal döküm malzemeler kullanılmıştı. Jet motoru literatüründe 1700 derece civarındaki türbin içi sıcaklıklara ve yüksek basınca dayanabilen tek-kristal nikel bazlı süper alaşımlar, yapısal olarak yüzde 3 ila 6 oranında renyum içermek zorundaydı. GÜÇHAN gibi ultra yüksek itkili motorlarda türbin kanatçıklarının aşırı sıcaklık ve merkezkaç kuvveti altında biçim değiştirmesini engelleyebilecek renyum dışında bir alternatif de yoktu.

Peki renyum olmadan yüksek performanslı bir motorun yapılamayacağı bilinirken bunun için bir alternatif bulunabilir mi? Prof. Dr. Ömer Necati Cora şöyle açıkladı:

RENYUM TESİSİ KURMAK AVANTAJ SAĞLAR MI? ’17.5 TON RENYUM REZERVİ ÖNGÖRÜLÜYOR’

Prof. Dr. Ömer Necati Cora’ya göre, “Renyum rezervinin olması/bulunması halinde bu tür bir tesisin kurulması anlamlı olur. MTA verilerine göre, ülkemizde Bilecik’in Bozüyük ilçesindeki Muratdere sahasında gümüş ve molibdeniz yanısıra 17.5 ton da renyum rezervi olduğu öngörülüyor. Ancak bildiğimiz kadarıyla ülkemizde hâlihazırda renyum madenciliği yoktur.” Ancak kendi uçağını üretmese ya da güçlü bir savunma sanayiine sahip olmasa da renyum tesisi olan bazı ülkeler bu alanda dünyadaki egemen güçlerdir. Şili, ABD, Polonya, Özbekistan, Kazakistan, Çin, Ermenistan ve Rusya renyum saflaştırabilen ülkelerdendir. Öyle ki Şili dünyanın en büyük renyum tesisi işleyicisidir. Almanya, Fransa ve İngiltere’de ise saflaştırma yerine geri dönüşüm tesisleri bulunur. Tesis sahibi ülkelerin tamamının kendi savunma sanayiini kurmuş veya bu yönde kritik adımlar atmış olduğu göz önünde bulundurulduğunda güçlü bir savunma sanayii için emin adımlarla ilerleyen Türkiye için de bu tesis önemlidir. ABD, Çin, Rusya, İngiltere, Fransa ve Polonya renyumu kendi jet motoru ve füze programlarında doğrudan ‘stratejik bağımsızlık’ unsuru olarak kullanan en gelişmiş küresel aktörler arasındadır. Şili, Kazakistan ve Özbekistan ise güçlü ordulara sahip olsalar da ürettikleri renyumu çoğunlukla bu işleme teknolojisine sahip gelişmiş devletlerin savunma devlerine ihraç ediyor. Ayrıca tüm bu oranların dikkat çekici yanını da dünyadaki toplam renyum tüketiminin yüzde 80’e yakınının havacılık ve savunma sanayiinde kullanılıyor olması oluşturuyor. Dünyada yıllık toplam renyum üretimi sadece 50-60 ton civarındadır. Bu nedenle renyum tesisi barındırmak stratejik bir güçtür. Peki Türkiye renyum için hangi aşamada veya neler yapılmalı? Bir tesis kurmanın maliyeti ise 15 ile 100 milyon dolar olabiliyor. Yılda 6.5 milyon dolara kadar kazanç sağlayabilecek olan bu tesis Türkiye’ye de kurulabilir mi? Prof. Dr. Ömer Necati Cora sözlerini bunları da anlatarak noktaladı.

Kaynak: Milliyet