Bir uçakta tam boy statik test yalnızca bir dayanım doğrulaması değil; aynı zamanda tasarım doğrulama, model korelasyonu, sertifikasyon altyapısı ve uçuş emniyeti açısından stratejik bir kilometre taşıdır.
Modern bir savaş uçağının ilk uçuşu, çoğu zaman gökyüzünde görülen kısa süreli bir başarı olarak karşılık bulur. Ancak mühendislik açısından bakıldığında o uçuşun ardında uzun bir süreç vardır ve gökyüzüyle gerçekleştirilen o ilk buluşmanın temelleri yerde yapılan testlerle atılır. 5. nesil, yüksek manevra kabiliyetli ve düşük görünürlüklü bir platform söz konusu olduğunda ise uçuş öncesinde yapılan tam boy statik testler (Full Scale Static Test/FSST) en kritik emniyet bariyerlerinden biri sayılır.
Türk Havacılık ve Uzay Sanayii (TUSAŞ) tarafından yayımlanan GÖKVATAN dergisinin 144. sayısında Tam Boy Statik Testi hakkında teknik bilgilere yer verildi. TUSAŞ tarafından geliştirilen Millî Muharip Uçak KAAN gibi yüksek yapısal performans gereksinimlerine sahip bir uçakta tam boy statik test yalnızca bir dayanım doğrulaması değil; aynı zamanda tasarım doğrulama, model korelasyonu, sertifikasyon altyapısı ve uçuş emniyeti açısından stratejik bir kilometre taşıdır. Tam boy statik test için KAAN, yapısal olarak uçacak versiyonun bir ikizi olacak şekilde üretilmiştir.
KAAN’ın binlerce fit yükseklikte, yüksek G kuvvetleri altında, pek çok zorlu koşulda parçalanmadan, bükülmeden veya fonksiyon kaybı yaşamadan görev yapabilmesi için yerdeki test düzeneğinde sınırları zorlanmıştır. KAAN’a uygulanan tam boy statik test programının temel odak noktaları şunlardır:
- Limit Yük Doğrulaması: Operasyonel olarak karşılaşabileceği en yüksek yüklerin testi
- Nihai Yük: Limit yükün 1.5 katı altında yapının emniyet marjinin (FoS) kanıtlanması
- FEM Korelasyonu: Dijital ortamdaki Sonlu Elemanlar Modeli ile fiziksel gerçekliğin örtüşmesi
- Sertifikasyon: Uçuş zarfının emniyetle açılması için yasal kanıt sunulmasıdır.
KAAN’ın gövdesi üzerine binen aerodinamik yükleri simüle etmek, devasa bir mekanik orkestrası yönetmeye benzemektedir. Statik test düzeneği, uçağın her bir noktasına farklı açılardan kuvvet uygulayan karmaşık bir mimariye sahiptir. Test düzeneğinde kullanılan 200’den fazla yüksek kapasiteli hidrolik piston, kapalı çevrim bir kontrol sistemiyle senkronize çalışır. Ancak, bu devasa kuvvetlerin uçağa zarar vermemesi için yükler, 300’ü aşkın özel tasarım yükleme pedi (load pad) ve küresel mafsallı yükleme ağacı bağlantılar aracılığıyla yüzeye havada süzülüyormuş gibi yayılır. Organize bir şekilde çalışan bu hidrolik piston orkestrası; havadaki her koşulu yeryüzüne indirerek pilotların uçağı zorlayabileceğinden daha fazlasını yapabilmek için tasarlanmıştır.
Statik test sadece dışarıdan bastırmak, çekiştirmek değildir; uçağı içeriden de şişirmektir. Tam boy statik test ile:
- Dahili yakıt tankları hava/sıvıyla doldurularak yapıların bu basınca karşı dayanımları test edilir.
- Yüksek irtifadaki basınç farkı (diferansiyel basınç) simüle edilerek gövde panellerinin mukavemeti doğrulanır.
Ölçüm altyapısı
- 5 Bine Yakın Gerinim Ölçer (Strain Gage) Kanalı: Kritik birleşim noktaları ve kanat kökleri ve analiz ekibinin kritik gördüğü bütün alanlardaki gerilmeyi ölçecek şekilde konumlandırılan gerinim ölçerlerden milyonlarca veri alınır.
- LVDT Sensörleri: Yapısal esnemeleri ölçebilmek için gerek hidrolik pistonların üstünde gerekse ayrıca uçakta belirlenen noktalara konularak mesafe değişimleri takip edilir. Böylelikle kanat ucundan köküne kadar her bölümde hangi yük altında ne kadar esneme olacağı kayıt altına alınmış olur.
- Yük Hücreleri ve Basınç Sensörleri: Uygulanan kuvvetin doğruluğunu teyit eder.
Bu devasa veri akışı; ana gerilme yönlerini, lokal burkulma davranışlarını ve yük transfer mekanizmalarını canlı olarak izlemeyi sağlar. Bütün bu ölçümler, KAAN’ın havada maruz kalacağı yüklere karşı vereceği tepkileri mühendislik ekibinin yerde anlamlandırmasına olanak tanımaktadır.
Test sırasında KAAN, binlerce sensörle iletişim kurmaktadır. Statik testin kalbini oluşturan ve yapının sinir sistemi gibi çalışan 5 bin kanallı veri toplama sistemi ise uçağın yapısal tepkilerini anlık olarak dijital veriye dönüştürmektedir.
Risk yönetimi ve limitler
Bu statik test, beraberinde yüksek riskler taşır. Beklenmeyen bir lokal akma veya pistonlardaki milisaniyelik bir senkronizasyon kaybı, prototipe zarar verebilir. Bu yüzden yüklemeler çok yavaş bir şekilde ve kademeli yükleme metoduyla ilerlenerek uçağa yüklenir. Mühendisler her aşamada hem yüklemelerin doğru ilerlediğini hem de uçağın statik olarak doğru durum ve pozisyonda olduğunu kontrol eder.
Pistonların belirlenen yüklerin dışına çıkmaması için yük limitleri çok detaylı yapılan çalışmalar ile saptanır. Belirlenen limitlerin dışına çıkıldığı an sistem otomatik olarak durur. Test verileri, anlık olarak ekranlarda izlenir. Veriler tasarım verileriyle canlı yayında karşılaştırılır ve olası anomaliler önceden görülerek önlem alınabilir.
Tam boy statik testler başladığında ortaya çıkan manzara, ileri düzey bir mühendislik çalışmasını yansıtmaktadır. 200’den fazla piston, 5 bin sensör ve tonlarca yük altında KAAN; yerde hareketsiz dursa da aslında o an en zorlu görevini icra etmektedir. İlk uçuşu mümkün kılan o büyük güven aslında test binasında elde edilen binlerce verinin ışığında, gökyüzüyle buluşmadan çok önce kazanılır. KAAN’ın statik test başarısı, Türkiye’nin havacılık tarihindeki en büyük yapısal doğrulama zaferlerinden biri olarak kayda geçecektir.
İlgili Olarak
Havacılık ve Uzay Mühendisliği öğrencisi. Savunma sanayii araştırmacısı.
