Rus hipersonik füzeleri konusunda CNBC ile yaşanan polemik

Daha önceki iki makalede Rusların yeni hipersonik füzeleri konusunu ele aldık [1]. Şunları yazmıştık: « Hava savunma sistemini delerek iki tip hipersonik füzeyle bir uçak gemisini yok etme olasılığı % 88’dir. Bu da fırlatılan 100 hipersonik füzeden 88’inin hava savunma sistemini deleceği ve hedeflerini imha edeceği anlamına gelmektedir. ABD’nin durumunda, var olan 11 uçak gemisine 11 Rus hipersonik füzesi fırlatılırsa, sadece 1,3 füze hedefini vuramayacaktır ».

Sonuç olarak, ABD’nin Rusya’nın Güneyine (Karadeniz kıyısı) yönelik bir saldırısı durumunda, Rus hipersonik füzelerinin bir ABD deniz filosunu Cebelitarık’ta imha edebileceği tahmininde bulunduk. Rusya’nın Kuzey ve Batısına (Baltık Denizi, Arktik Okyanusu) yönelik bir ABD saldırısı durumunda, Rus hipersonik füzelerinin bir ABD deniz filosunu Grönland’ın Doğusunda imha edebileceğini tahmin ettik. Tabi ki bunlar, gerçek savaşın özel koşulları altında doğrulanmaması olası, tamamen teorik hesaplamalardır.

Ardından ABD’nin CNBC televizyon kanalı, ABD istihbaratına ait bir raporu okuduğunu iddia eden kimliği açıklanmayan birini yaptığı açıklamayı yayınladı [2]. Bu kimliği açıklanmayan şahıs, Rusların hipersonik füzelerinin gövdelerinin yapımında kullanılan karbon fiber malzemesinin kalitesinin kötü olduğu sonucuna vardıklarını söylemektedir. Buna göre kullanılan malzeme yüksek ısılara karşı yeterince koruma sağlamıyor. Anılan rapora göre Rusya’nın önümüzdeki 12 ay içerisinde hipersonik füzeleri için yeni bir malzeme tercihinde bulunması gerekiyor.

CNBC’nin yayınladığı raporun özgünlüğüne karşı çıkmamakla birlikte, raporun hipersonik füzelerle ilgili değil ama muhtemelen Rus deniz kuvvetlerine ilişkin olduğunu düşünüyorum. Fiber karbon malzemesi mekanik şoklara karşı güçlü bir direnç sağlamakta ve radarlar tarafından algılanmamaktadır, bu yüzden modern savaş gemilerinde kullanılmaktadır. Ancak termik şoka dirençli olmadığı için Avangard sisteminde kullanılabilmesi imkanı yoktur.

Avangard füzesinin 7,8 km/sn’ye (yani 28 000 km/saat) yakın bir hızla atmosfere geri dönüşü sırasında, kozmik araçtan önceki eğimli şok dalgasıyla, buna bağlı gelişen sabit şok dalgası arasında yaklaşık 1 dakikalık bir boşluk oluştuğunu anımsatalım. Bir hava molekülünün bu boşluğu aşabilmesi için gerekli süre 18 mikro saniyedir. Bu, şok dalgası altındaki hava molekülünün ısı enerjisi çıkaran ve onu başlangıçtaki denge durumuna geri getiren bir kimyasal sürece tabi olduğu süredir.

Leningrad Devlet Üniversitesi’nde Dr. Yuri A. Dunaev ve Ames Laboratuarı teorik aerodinamik bölümünden A.J. Eggers ve Julian Allen, enerji kaybının en etkili biçimini keşfettiler. Yani ilerleyişine karşı direncini arttırarak, kozmik aracın atmosfere geri dönerken dayanabileceği sıcaklığın azalışını.

Yüksek sıcaklıklarda ve oksijen yokluğunda organik maddeleri termokimyasal çözünümüne piroliz ya da ışılbozunum denir. Ablatif (ergiyen) termik kalkan, piroliz sürecinde, karbonlaşan, eriyen ve süblimleşen, yani katı biçimlerinden doğrudan gaz hallerine dönüşen bileşiklerde oluşmuştur. Ablatif termik kalkanının işlevi, atmosfere geri dönüş şok dalgasından kaynaklanan ısı akışının aracın yapısına naklini engellemektir. Bu tür atmosfere geri dönüş kalkanları Soyuz kapsülleri için kullanılmaktadır.

Bu sistem atmosfere geri dönen araçlar için sıklıkla kullanılmaktadır.

Çeşitli biçimlerde dökümü mümkün olan ablatif tipte bir tek parça malzeme vardır, SİRCA (Silicone İmpregnated Reusable Ceramic Ablator) olarak adlandırılan seramik bileşiktir bu. Bu bileşik, Buran uzay mekiklerinin, X-37B uzay mekiği olduğu kadar Avangard’ın da gövdelerine doğrudan uygulanmaktadır.

Kh-47M2 Kinzhal ve 3M22 Zirkon hipersonik füzeleri ise Dünya atmosferinden hiçbir zaman çıkmamaktadır ama 40 ila 50 km irtifada Mach 8 (9 800 km/saat) ve Mach 10 (12 250 km/saat) hızlarında seyretmektedirler. Bu iki füzenin gövdelerinin hiçbiri fiber karbondan değil ama kinetik ısınmaya dirençli titan içerikli (% 33) bir alaşımdan oluşmaktadır. Bu malzeme, Kuzey Amerikalıların füze motorlarına sahip olan ve Ekim 1967’de 31 120 m irtifada 7 274 km/saat (Mach 6,72) hızıyla rekor kıran X-15 uçaklarında da kullanılmıştır.