KBÜ’lü akademisyenler havacılıkta yeni nesil kompozit geliştiriyor

Karabük Üniversitesi akademisyenlerinin araştırmacı olarak görev aldığı TÜBİTAK destekli projede, hava araçlarında buzlanmayı önleyen ve darbe sonrası oluşan mikro hasarları kendi kendine onarabilen yeni nesil kompozit malzemeler geliştirilecek.

Karabük Üniversitesi akademisyenleri Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı, hava araçlarının güvenliği ve performansına yönelik önemli bir araştırma projesinde görev aldı.

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında desteklenen “Hava Araçları İçin Buzlanma Önleme ve Kendini Onarma Özelliklerine Sahip Çok Katmanlı Nano Katkılı İleri Polimer Matrisli Kompozitlerin Geliştirilmesi” başlıklı proje, 2 milyon 950 bin TL bütçeyle yürütülecek.

İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Uçak Teknolojisi Programı öğretim üyesi Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin yürütücülüğünü üstlendiği proje 36 ay sürecek.

Projede, Karabük Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Bilge Demir ile Eskipazar Meslek Yüksekokulu Motorlu Araçlar ve Ulaştırma Teknolojileri Bölümü Raylı Sistemler Makinistliği Programı öğretim görevlisi Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı araştırmacı olarak görev yapacak.

BUZLANMAYA KARŞI DÜŞÜK VOLTAJLI SİSTEM

Araştırmada, hava araçlarında kullanılan polimer matrisli kompozit malzemelerin buzlanma ve darbe sonucu oluşan mikro hasar sorunlarına yönelik çözüm geliştirilecek.

Bu kapsamda epoksi matrise grafen nanokatkısı eklenmesi ve kompozit yapı içerisine metal örgü ara katman yerleştirilmesi üzerinde çalışılacak. Oluşturulacak yapı sayesinde düşük voltaj altında ısı üreten bir mekanizma geliştirilerek hava aracı yüzeylerinde aktif buzlanma önleme sistemi oluşturulacak.

Yeni sistemin, hava araçlarında kullanılan pnömatik buz önleme sistemlerine kıyasla daha düşük ağırlık ve enerji tüketimi sağlaması için çalışmalar yürütülecek.

MİKRO HASARLAR KENDİ KENDİNE ONARILACAK

Projenin bir diğer önemli bölümünü ise kompozit malzemelerin kendini onarma özelliği oluşturuyor.

Kompozit yapı içerisine yerleştirilecek mikrokapsül temelli sistemle, darbe sonrasında meydana gelen mikroçatlakların kendi kendine onarılması üzerinde çalışılacak. Böylece malzemelerin kullanım ömrünün uzatılması, bakım süreçlerinin iyileştirilmesi ve bakım maliyetlerinin azaltılması hedefleniyor.

Deneysel çalışmalarla birlikte yürütülecek çok ölçekli sayısal analizlerde ise geliştirilen kompozitlerin mekanik dayanımı, ısı dağılımı, buz çözme performansı ve kendini onarma verimliliği bilgisayar ortamında incelenecek. Elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılacak.

HAVACILIKTA GENİŞ KULLANIM ALANI

Proje kapsamında geliştirilecek kompozit malzemelerin sivil ve askeri havacılık, insansız hava araçları ve uçuş kontrol yüzeyleri gibi farklı alanlarda kullanılabilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilecek.

Proje ekibinde Prof. Dr. Bilge Demir ve Öğr. Gör. Muhammed Emin Arı’nın yanı sıra İstanbul Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Fakültesi Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. Muhammet Tahir Güneşer araştırmacı, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. İlven Mutlu ise danışman olarak yer alıyor. Projede ayrıca iki bursiyer görev yapacak.

Proje yürütücüsü Dr. Öğr. Üyesi Cahit Bilgi’nin doktora eğitimini 2024 yılında Karabük Üniversitesi Makine Mühendisliği Anabilim Dalında Prof. Dr. Bilge Demir’in danışmanlığında tamamlamış olması da çalışma ekibindeki akademik iş birliğinin dikkat çeken yönlerinden biri oldu.

Çalışmayla hafif, enerji verimli ve düşük bakım gerektiren kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve elde edilecek bilimsel çıktılarla havacılık teknolojileri alanındaki araştırmalara katkı sağlanması amaçlanıyor.