Rüzgâr tüneli testleri birçok sektörde büyük önem arz etmektedir. Özellikle havacılığın başta yer aldığı bu sektörlerin ihtiyaç duyduğu rüzgâr tüneli testleri denilince akla diğer ülkeler gelse de Türkiye’de bu alanda gelişmeler yaşanmaktadır. TUSAŞ'ın yapımına hızla devam ettiği Büyük Ses Altı Rüzgâr Tüneli tamamlandığında Türkiye, pek çok yeni yetkinlik daha kazanacaktır.
Rüzgâr tüneli, günümüzde mühendislik dünyasında test faaliyetlerinde önemli bir yere sahiptir. Özellikle tasarım ölçütlerinde rüzgâr yükleri ve rüzgâr akışının belirleyici olduğu birçok ürün, öncelikli olarak rüzgâr tünellerinde teste tabi tutularak hava etkileri araştırılmaktadır. Havacılık sektörü başta olmak üzere inşaat, mimarlık, ulaşım, enerji vb. kritik sektörlere hizmet eden yapı ve ürünler, rüzgâr tünellerinde teste tabi tutularak hava akımı içerisindeki tepkimeleri ölçülebilmektedir.
Rüzgâr tünelinin kısa tarihçesi İlk rüzgâr tüneli inşaatları, uzun yıllar öncesine dayanmaktadır. Uçan nesnelerin gözlemlenmesinden hareketle başlayan insanın uçma hayalleri sonrası hava sürtünmelerinin uçuş önündeki en önemli engel olmasının anlaşılmasından sonra çalışmalar başlamış ve rüzgâr tüneline örneğin, 1746 yılında İngiliz Matematikçi Benjamin Robins tarafından geliştirilmiş olan düzenek olduğu anlaşılmaktadır.
Günümüzde rüzgâr tüneli denilince akla gelen tasarıma en yakın ilk uygulama ise 1871 yılında Greenwich’de Francis Wenham tarafından yapılan tünel olarak gösterilmektedir. Daha sonra 1884’de F. Philipps tarafından İngiltere’de, 1891’de Nikolai Joukowski tarafından Moskova Üniversitesinde, 1893 yılında Ludwig Mach öncülüğünde Avusturya’da, 1896 yılında Alfred J. Wells tarafından Amerika Birleşik Devletleri’nde (ABD) tüneller inşa edilmiş ve günümüz formuna kavuşmuştur.
Rüzgâr tünelleri, günümüze gelinceye kadar gelişmeler birbirini takip etmiş ve tünel kesitlerinde, test alanlarında, istenen ölçütlerin sağlanmasında önemli mesafeler katedilmiştir. NASA başta olmak üzere birçok kurum ve kuruluş bünyesinde tüneller mevcuttur.
Ülkemizin rüzgâr tüneli potansiyeli
Ülkemiz, rüzgâr tüneli ile Cumhuriyet sonrası 1941 yılında atılan somut karar ile tanışmıştır. Ülkemizin havacılık endüstrisine hizmet etmesi ve kalkınmasına katkı sağlaması amacıyla alınan karar gereği Ankara Rüzgâr Tüneli’nin (ART) 1946 yılında yapımına başlanmış, 1950 yılında inşaatı tamamlanarak faaliyete alınmıştır. Betonarme yapıya sahip olan ancak bir türlü gerektiği şekliyle işletilemeyen ART, yaklaşık 40 yıl kadar faaliyet vermeden atıl durumda bırakılmıştır. 1993 yılında TÜBİTAK SAGE tarafından devralınan ART, yeniden onarılarak 1996 yılında faaliyete alınmıştır. 2011 yılında tekrar güncel teknolojik altyapılar ile birçok test yeteneği kazandırılan tünel, kapalı devre yatay döngülü, kapalı test alanına sahip bir tünel olarak günümüzde de hava taşıtları, kara araçları, hava etkileşimli cisimlerin incelenmesinde aktif olarak faaliyetlerini sürdürmektedir ( www.art.gov.tr)
Ülkemizde faaliyet gösteren bir diğer önemli rüzgâr tüneli ise Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Rüzgâr Enerjisi Teknolojileri Araştırma ve Uygulama Merkezi bünyesinde 2021 yılında faaliyete giren ODTÜ-RÜZGEM Büyük Rüzgâr Tüneli’dir (BRT). Birden fazla test odasına sahip olabilen ve çelik konstrüksiyon kapalı çevrim tünel yapısına sahiptir (ruzgem.metu.edu.tr).
TUSAŞ'ın, Büyük Ses Altı Rüzgâr Tüneli Projesi Ülkemizin ve havacılık endüstrimizin, en son teknolojik tünel ihtiyaçlarının doğması ve mevcut tünellerin boyut ve hız anlamında istenen kriterleri sağlamaması ve TUSAŞ'ın Milli Muharip Uçak (MMU), HÜRJET gibi birçok yeni projesinde yeni isterlere ihtiyacının olması nedeniyle yurt dışında test faaliyetlerinin icra edilmesi zorunluluğu ortaya çıkmış ve bu durum sonucunda oluşan güvenlik problemleri, testi yapılan savunma ürünün bilgilerinin sızdırılma riski nedeniyle ülkemizde son teknolojilerle yeni bir tesisin kurulması planlanmıştır. 4 Eylül 2019 tarihli, 1508 sayılı Cumhurbaşkanlığı Kararı neticesinde proje bazlı teşvik verilmesi akabinde proje başlatılmıştır. Yaklaşık üç yıl devam eden tasarım sürecinin ardından, yapımına başlanan projenin başlıca özellikleri aşağıda sıralanmıştır:
- Kapalı çevrim
- En büyük test kesiti 6,4 m x 4,8 m
- Küçük test kesiti 4,9 m x 3,7 m
- Açık test kesiti (open-jet)
- 0,55 mach’a kadar çıkabilen hız kabiliyeti
- 15 MW güce sahip tek fan ve motor sistemi
- 19x19 m boyutlarında iki adet ısı eşanjörü
- Hava akımının düzenleyici bal peteği hava perdeleri
- Yaklaşık 30.000 m² kapalı alana sahip tünel ve tesis binaları
- 4.000 m² kapalı tünel çevrimi
Bu özellikler göz önünde bulundurulduğunda ve merkez tamamlandığında Türkiye’nin en büyük, en hızlı, Avrupa’nın ise boyut olarak 2’nci ve en modern tüneli olma unvanına sahip olması beklenmektedir. Dünyadaki muadil ses altı rüzgâr tünelleri ile “Reynold Sayısı” ve “Rüzgâr Hızı” parametrelerine göre karşılaştırma tablosu aşağıda verilmiştir.
Tünelin sahip olacağı test kabiliyetleri ve kullanım alanları TUSAŞ bünyesinde her türlü deneysel aerodinamik test taleplerinin planlanması, yürütülmesi, değerlendirilmesi ve yönetilmesi TST bünyesindeki ekipler aracılığıyla gerçekleştirilecektir. TST bünyesinde yer alacak başlıca kabiliyetler aşağıda paylaşılmıştır:
- Rüzgâr tüneli test planlama, yürütme ve veri analizi
- Rüzgâr tüneli model tasarımı ve imalatı
- Statik ve dinamik basınç ölçümü
- Akustik test / ölçüm ve değerlendirme kabiliyeti
- Sistem entegrasyonu ve enstrümantasyon için gereksinimleri tanımlayarak devam eden rüzgâr tüneli projelerinin geliştirilmesinin desteklenmesi
- Hava alığı test altyapısı, tasarım ve enstrümantasyon
- Sınır akış ve türbülans ölçümleri kabiliyeti
- Boya, iplikçik, duman vb. yöntemlerle akış görüntüleme testleri
- Particle Image Velocimeter sistemi ile akış hızının ölçülmesi ve akışın görüntülenmesi
- Sıcaklık, nem, ivme ölçer, açı ölçer gibi farklı sensörlerle ölçüm kabiliyeti
- Basınca duyarlı boya (PSP) için özel model tasarım üretimi ve uygulaması
- Test raporunun hazırlanması ve müşterilerle paylaşılması
- HAD yardımı ile yeni konsept rüzgâr tüneli testlerinin tasarlanması
- Projeleri yüksek standartta tamamlamak için Şirketimizin imalat imalat, model yapım tedarikçileri, model yapım tedarikçileri, enstrümantasyon grupları ile çalışmaktır.
Kaynak: TUSAŞ MAG Dergi / 128. Sayı
