1950’lerden kalma modern uçak tasarımları; metal bir boru ve altına jet motorları asılmış geriye doğru süpürülmüş kanatlardan oluşur. Sizi gittiğiniz yere götürür ve geri getirirler. Ancak onlarca yıllık araştırmadan sonra, 2030’ların sonunda sizi tatile uçuracak şey çok farklı olabilir.
Kabin ve kanatları tek parça halinde birleştiren, artık bazı askeri jetler için kullanılan “harmanlanmış kanat” şekilleri gibi alışılmadık tasarımlar, yıllardır yolcu uçakları için bir olasılıktan ibaretti. Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi’ndeki bilim adamları, iklim değişikliği endişelerinin artması ve yeni üretim malzemelerinin ortaya çıkmasının düşünceyi gerçeğe bir adım daha yaklaştırdığını söylüyor.
Hemen hemen her yakıt tasarrufu sağlayan aerodinamik verimlilik mevcut uçaklardan çıkarıldı. Gelecek nesil, yeni çevre standartlarını ve havayolu ekonomisini karşılamak için daha cesur tasarımlara ihtiyaç duyacak ve bu durum, uçak üreticilerini çizim tahtasına geri dönmeye zorluyor.
Tasarımlar artık esas olarak sanatçıların işlemeleri, modelleri ve küçük ölçekli prototipleri olarak var. Bu nihayet değişmeye hazır. NASA, Haziran ayında ABD şirketlerinin tam ölçekli bir gösterici tasarlaması ve inşa etmesi için bir yarışma başlattı. Kurallar, katılımcıların 150 yolcu taşıyabilen bir Boeing Co. 737 büyüklüğündeki uçakları hedeflemelerini gerektiriyor. Ajans, 2027 gibi erken bir tarihte uçabilecek ve önümüzdeki on yılda seri üretime hazır olabilecek bir prototip istiyor.
Ajans, son tarih Eylül olmak üzere sunulan teklifler hakkında yorum yapmayacak, ancak araştırmacılar ve uçak üreticileri tarafından yapılan alternatif tasarımların yakın geçmişine işaret ediyor. Bunlar, Boeing 737’deki altı sıraya kıyasla, 10 veya 10’dan fazla yolcunun oturduğu uçan kanatlara benzeyen uçak gövdelerini içeriyor. Diğerleri, havaalanı kapılarına sığacak şekilde katlanması gereken uzun, ince kanatlara sahip. Bazı tasarımlarda, kanat altındaki jetler, uçağın arkasına monte edilmiş arkaya bakan pervaneler ile değiştirilmiş.
NASA, 10 yıl önce, tasarımları ticari olarak uygulanabilir hale getirme yeteneğinden ziyade tasarımların verimliliğine odaklanan benzer bir yarışma düzenlemişti. Şimdiyse, daha verimli olan ve havacılık endüstrisi emisyonlarında bir fark yaratmak için filoya girebilecek uçaklara odaklanıyor. NASA’nın Uçuş Gösterileri ve Yetenekleri Proje Yöneticisi Brent Cobleigh, “20 yıldır gelişmiş konfigürasyonlar üzerinde çalışıyoruz, ancak havaalanına en son gittiğimde hiçbirinin etrafta uçtuğunu görmedim.” diyor.
Uçak tasarımcıları, en son yarışmaya katılan kişilerin başvurularda belirgin bir şekilde yer almasının beklendiğini söylediği üç ana tasarım etrafında bir araya geldi. Şu anda dünya çapında ticari yolcu taşıyan geleneksel uçakların çoğundan ne kadar uzakta olduklarını yansıtan, transonik kiriş destekli kanatlar, karışık kanat gövdeleri ve çift baloncuklar gibi egzotik isimler taşıyorlar.
NASA, geçmiş yıllara paralel olarak, 2023 mali yılı bütçe talebinin yalnızca 1 milyar dolarını uçakla ilgili faaliyetler için ayırdı, ancak yetkililer, çalışmalarının şu anda uçan uçakların her parçasını etkilediğini söylüyor. Ajans, Ocak ayında duyurmayı planladığı kazanan tasarımın inşası ve test edilmesinin bir kısmını finanse etmek için uzay bütçesine ek olarak yatırım yapmayı planlıyor. Airbus SE ve Boeing tarafından bu yüzyılda geliştirilen yeni uçaklar, 10 milyar $ veya daha fazla yatırım gerektiriyor, bu nedenle gelecekteki herhangi bir uçağın, önemli miktarda dış finansman gerektireceği öngörülüyor.
Massachusetts Institute of Technology’deki Uluslararası Hava Taşımacılığı Merkezi başkanı Prof. R. John Hansman, bu tür tasarımların, esas olarak aerodinamik sürtünmeyi azaltmaktan kaynaklanan, gelişmiş yakıt verimliliği ve daha düşük emisyon vaat ettiğini söylüyor.
Prof. Hansman, neredeyse yuvarlak iki gövdeyi birleştiren karma kanatlı modeller ve çift baloncukların, kaldırmayı sağlamak için kanatlara güvenmek yerine esas olarak uçağın ana gövdesini kullandığını söylüyor. Ayrıca bu modellerin sürüklemeye neden olan kuyruk uçaklarına da ihtiyaçları olmadığı belirtiliyor.
Transonik kafes destekli kanat modelleri, aerodinamik açıdan verimli ve yolcuların irtifada oksijen soluyabilmeleri için basınçlandırması kolay bir şekle sahip geleneksel bir yolcu tüpü kullanır. Uçarken geleneksel olanlardan daha az sürüklenmeye sahip uzun, ince kanatlar içerirler, ancak daha hassastırlar ve vücuda katıldıkları yerde stresi azaltmak için destek payandalarına ihtiyaç duyarlar.
Boeing ve rakibi Airbus yıllardır radikal tasarımlar üzerinde çalışırken, havayolları geleneksel uçaklara göre daha ucuz olan artımlı iyileştirme seçeneğini tercih etti. Uçak üreticileri, tamamen yeni tasarımlar için gereken devasa yatırım göz önüne alındığında, önce harekete geçmek konusunda isteksiz davranıyorlar.
Daha geniş endüstri gibi büyük uçak alıcıları, iklim ayak izini azaltma hedeflerini destekliyor. Ancak yeni tasarımların ekonomisini sorguluyorlar. Dünyanın en büyük jet uçağı kiralama şirketlerinden biri olan Air Lease Corp.’un CEO’su John Plueger “Dünya kapısına gelen yolu yenecek mi?” diye soruyor.
NASA’nın uçak tasarım yarışmasını da içeren Sürdürülebilir Uçuş Ulusal Ortaklığı programının görev entegrasyon yöneticisi Rich Wahls, “Bunu yapmazsak asla değişiklik olmayacak. İklim etkisi yaratmak için bunu filoya hızla dahil etmeliyiz.” diyor.
Bay Wahls, NASA yarışmasına katılanların tasarımlarının ayda 60 uçakta seri üretilebileceğini göstermeleri gerektiğini söylüyor. Yarışma, endüstrinin hidrojen ve elektrik gibi jet yakıtına alternatifler, kompozit malzemeler ve yeni üretim sistemleri de dahil olmak üzere yeni güç sistemleri geliştirme çabalarına paralel olarak yürütülüyor. Bay Wahls “20 yıl içinde farklı görünen bir şey göreceğimize inanıyorum.” diye de ekliyor.
NASA, amaçlarından birinin, ABD’nin en büyüğü olan uçak imalatı ihracat sektörüne ilk hamle avantajını sağlamak için bir “ulusal şampiyon” yaratmak olduğunu söylüyor. Başta Fransa, Almanya ve Birleşik Krallık olmak üzere Avrupa ülkeleri ile Çin, Japonya ve Güney Kore de tamamen yeni bir uçak tasarımına yönelik büyük bir sıçrama gözleniyor.
Ajans, Boeing’in büyük ticari uçak üretiminde ABD pazarındaki hakimiyetine rağmen bunun gerçek bir yarışma olacağını söylüyor. Şirket, kiriş destekli bir kanat tasarımı üzerinde halihazırda NASA ile birlikte çalışıyor.
Boeing, konsepti on yılı aşkın bir süredir araştırdığını ve yakıt tüketimi ve emisyonlarda önemli potansiyel faydalar gördüğünü söylüyor. Şirket, “Aktif bir rekabet içinde olduğumuz için şu anda daha fazla yorum yapamayız.” diyor.
Bay Wahls, yeni bir tür jet uçağı inşa etme yarışmasında, hava taksileri oluşturmak için yarışan 300’den fazla şirket gibi bir şey görmeyi beklemediğini, ancak geleneksel olmayan oyuncularda bir eksiklik görmediğini söylüyor. “Dışarıda bir sürü zengin insan var. Doğru olanı bulursunuz…” diyor.
Ancak yeni bir jet uçağı tasarımı, yeni ortaya çıkan hava taksi işinde görülen zorluklardan biriyle karşı karşıya kalacaktır: insanları alışılmadık bir şey üzerinde uçmaya ikna etmek. NASA, yolcu kabul edilebilirliğinin, yarışmasında yer alan kriterlerden biri olduğunu söylüyor.
Bay Wahls, uçan kanat tasarımlarıyla ilgili daha önceki çalışmaların, dış koltuklarda olmanın bir Boeing 747’nin arka koltuğunda uçmaktan daha sarsıntılı olmadığını ortaya çıkardığını söylüyor. Bazı araştırmalar, bu tür tasarımların geleneksel bir tasarım kadar hızlı bir şekilde tahliye edilebileceğini de göstermiştir, diyor.
Yarışmanın liderleri olarak Bay Wahls ve Bay Cobleigh, 2030’ların sonunda havalimanlarında ne tür uçaklar görmeyi beklediklerini tartışmayacaklar. Bu hikaye için yapılan bir video röportajda, arka planda görünen herhangi bir fotoğraf, çizim veya model yoktu – bir çocuğun çizimi kadar. Şu anda sunumlarında uçaklar yerine doğa fotoğrafları yer alan Bay Cobleigh, “Bir konfigürasyonu tercih ediyormuşum gibi göründüğü için herhangi bir konfigürasyonu göstermekten korkuyorum” diyor.
