Loch Ness Canavarını veya Van Gölü Canavarını duymuşsunuzdur. Dünya üzerinde Kolombiya’dan Yeni Zelanda’ya, Amerika’dan Tayland’a kadar birçok farklı gölle ilişkilendirilmiş 100 kadar1 göl canavarı var. Ancak gerçekliğinden emin olduğumuz bir tanesi diğerlerinden ayrılıyor: Hazar Gölü Canavarı. Üstelik 240 tonluk bu canavar uçabiliyor! Çünkü o bir ekranoplan.
Ekranoplan ismi Rusça экран(ekran, yüzey) ve план(plan) kelimelerinin birleşiminden geliyor. Hazar Gölü Canavarı da Sovyetler Birliği’nin Hazar gölünde askeri taşıma, füze rampası, test platformu gibi farklı amaçlarla kullandığı ekranoplanlardan biri.
Ekranoplanlar “yer etkisi(ground effect)” denilen bir etki etrafında tasarlanmış araç türlerinden birisi. Bu tür araçlara Yer Etkisi Aracı(Ground Effect Vehicle – GEV) adı veriliyor. Hava gibi bir akışkan ortamı içerisinden geçen bir kanat profili (airfoil) alt yüzey çevresindeki basıncı arttırırken üst yüzey çevresindeki basıncı azaltır, böylece kaldırma kuvveti oluşur. Ancak bu basınç farkı kanat ucunda, kaldırma kuvveti üzerinde olumsuz etkiye sahip girdaplar oluşmasına yol açar. Planörlerdeki gibi kanat uzunluğu arttırılarak bu durumun etkisi azaltılabilir. Ayrıca kanat profilini düz bir yüzeye yakın tutmak suretiyle de kanat uzunluğunu arttırmaya benzer bir etki elde edilebilir. Bu duruma da yer etkisi adı verilir. Ancak yer etkisinin düşük itki gücüyle düşük sürüklenme ve yüksek kaldırma kuvveti etkilerinin pratik olarak uygulanabilmesi için aracın yüzeye belli bir mesafede uçması gerekir, bu da engebesiz bir yüzey gerektirmektedir. Engebesiz yüzey gereksinimi sebebiyle sakin göl ve denizler yer etkisi araçları için zamanla ideal uygulama alanları haline gelmiştir.
1920’lere doğru pilotların iniş esnasında uçaklarının çok daha verimli hale geldiğini fark etmesiyle yer etkisi keşfedildi. 1934 yılında Maurice Le Sueur tarafından GEV fikrinin temeli sayılabilecek bir tasarı oluşturuldu. NACA’nın çeviri olarak yayınladığı makalede2 Le Sueur, yer etkisinin tarifiyle birlikte çoğunlukla engebeli olan karasal yüzeylerde tehlikeli görünse de bu etkinin suyun üzerinde büyük bir araç ile verimli bir şekilde uygulanabileceğini ifade etmiştir. Aradan geçen bir dünya savaşı ile daha bu teknolojinin olgunlaşması için 1960’lara gelinmesi gerekti. 60’lı yıllarda GEV’ler üzerinde çalışan iki öncü isim Nazilerden sonra Amerikalılara çalışmaya başlayan Alexander Lippisch ve Sovyetler birliğinde ise Rostislav Alexeyev’di. Lippisch havacılık kökenli iken Alexeyev denizcilik kökenliydi, bu fark GEV tasarımlarına da yansıdı. Yer Etkisi Araçları kanat şekillerine Göre
üçe ayrılmaktaydı:
A- Düz Kanat (Ekranoplan)
B- Ters Delta Kanat
C- Tandem Kanat
Ekranoplan
Sovyetler birliğinde Alexeyev’in liderlik ettiği Sovyet Merkezi Hidrofoil Tasarım Bürosu ekranoplan tasarımının merkeziydi. Sovyet tasarımlarında genellikle düz kanatlı Ekranoplan tipi hakimdi. Bu tipin kanat uzunlukları muadili olabilecek araçlara göre oldukça kısaydı ancak stabiliteyi sağlamak için aracın arka kısmında yardımcı kanatların bulunmasını gerektiriyordu. Bu araçları şekil ve boyut itibariyle hava aracından ziyade kanat takılmış deniz araçlarına benzetmek mümkün.
Kafkas Deniz Canavarının bir fotoğrafı.
Sovyet yetkilileri tarafından ekranoplanların askeri potansiyeli görülünce Alexeyev ve takımı Kuruşçev tarafından siyasi ve finansal olarak desteklendi. Başta deplasmanı 8 tona kadar varan deneme araçları üretildi. Çalışmaların büyütülmesiyle yine deneysel bir araç olan ve ABD istihbaratı tarafından Hazar Gölü Canavarı adı takılan KM ortaya çıktı. KM tamamlandığına dünyadaki en büyük hava aracı olmasına rağmen çok düşük uçuş irtifasına binaen birçok radar tarafından tespit edilemiyordu.
Kafkas Deniz Canavarı.
Genel Özellikler
Mürettebat: 5 kişi
Kapasite: 50 kişi
Uzunluk: 92.00 m
Kanat açıklığı: 37.60m (Kuyruk 37m) Yükseklik: 21.80 m
Kanat alanı:662.50 m2
Boş Ağırlık: 240 000 kg
Maksimum kalkış ağırlığı: 544 000 kg
Motor: 10 × Dobrynin VD-7 turbojet, her biri 127.53 kN itki kuvveti
Performans
Maksimum hız.500 km/sa
Seyir hızı.430 km/sa
Menzil:1 500 km
Yer etkisi irtifası. 4 – 14 m
KM’nin başarısından sonra askeri kargo amaçlı 125 ton deplasmanlı Orlyonok sınıfı ve anti-gemi füzeleri taşıyan 400 ton deplasmanlı Lun sınıfı ekranoplanlar da geliştirildi. Lun ve Orlyonok sınıflarının Hazar gölü ve Karadeniz’de hatta Baltık denizinde geniş çaplı kullanımları düşünülse de sadece birkaç Orlyonok sınıfı 79 ile 92 arasında kullanıldı. Lun sınıfından ise sadece bir adet operasyonel araç üretildi. İkinci araç kızağa konsa da tamamlanmadı.
Lun sınıfı bir ekranoplan.
Sovyet ekranoplan projeleri sadece Alexeyev’in bürosüyla sınırlı değildi. Robert Bartini tarafından önderlik edilen Beriev bürosü tarafından denizaltı avı görevleri için tasarlanan VVA-14 ve yine Beriev tarafından tasarlanan askeri taşıma amaçlı Be-2500 gibi farklı tasarımlar da mevcuttu. Sovyetler Birliğinin son yıllarına doğru finansal desteklerin kesilmesiyle ekranoplan projeleri kesildi. Sovyetlerin çöküşünden bu yana Volga tersanesi askeri amaçlı olmayan daha küçük ekranoplanlar geliştirmeye devam ediyor.
Orlyonok sınıfından bir araç.
Kargo bölümüne erişim sağlamak için bir Orlyonok’un ön bölümü açılmış. Kargo bölümünde 10,300 kilogramlık bir BTR-60PB ZPT var. Burnun üstünde bir taret ve sol altında motorun egzozu görülebiliyor.
Beriev 2500 konsepti.
Bartini Beriev VVA - 14.
Ters Delta
Amerikan iş adamı Arthur Collins’in desteğiyle Alexander Lippisch tarafından ters delta kanatlı X-112 prototipi geliştirildi. Prototip yer etkisi testlerinde başarılı olsa da Collins projeyi durdurma kararı aldı ve patentleri Alman Rhein Flugzeugbau şirketine sattı.
Collins (Radio Company) X-112 prototipi.
RFB ters delta tasarımını X-113 ile daha da geliştirdi ve sonrasında 6 yolcu kapasiteli X-114 ‘ü geliştirdi. RFB’nin geliştirdiği iki araç yer etkisi haricinde de uçabiliyordu, böylece yarımada gibi coğrafi şekillerin üzerinden geçilebilirdi
1973 Paris Airshow’da RFB X-113 prototipi.
RFB X-114 uçuşta.
Hanno Fischer isminde bir makine mühendisi RFB’den mevcut çalışmaları devralıp Fischer Flugmechanik şirketini kurarak geliştirme sürecinde devam etti. Fisher Flugmechanik tarafından iki model üretildi: Airfisch 3 ve FS-8. Airfisch 3, iki; FS-8 ise altı kişilik tasarımlardı. FS-8 modeli Flightship isimli bir Avusturalya-Singapur ortak girişimi için geliştirelecekti. İlk prototip test uçuşunu Şubat 2001’de V8 Chevrolet 337kW’lık bir Chevrolet motor ile yapsa da benzer projeler gibi bu çalışmalar da sonuçlanmadı.
Airfish 8.
Tandem Kanat
Günther Jörg, Lippsich ve Fischer’la beraber Alman havacılık endüstrisinde yer etkisi üzerinde çalışan mühendislerden biriydi. Deneysel amaçlarla 1960’lardan 1990’lara kadar, farklı boyut ve kapasitelerde 15 adet tandem kanat konfigürasyonlu araç üretti. Jörg daha önceden Alexeyev’in tasarımları üzerine çalıştığı için yer etkisi aracı tasarımındaki zorlukların farkındaydı.Bu sebeple Güney Afrika’daki danışmanlık yıllarında Jörg-II adını verdiği tamamen alüminyum olan ilk prototipini tandem konfigürasyonunda tasarladı.
Güney Afrika Hava Kuvvetleri Müzesi Port Elizabeth’de Jörg-IV
Devam eden yaklaşık 10 yıllık araştırma sonrasında Jörg’ün tasarladığı diğer araçlar ise şu şekilde:
TAB VII-3: First manned tandem W.I.G type Jörg, being built at Technical University of Darmstadt, Akaflieg
TAB VII-3: ilk insanlı GEV tipi Jörg, Darmstadt Teknik Üniversitesi, Akaflieg’de üretildi.
TAF VII-5: ikinci insanlı tandem kanat, ahşaptan üretilmiş 2 kişilik tasarım.
TAF VIII-1: 2 kişilik tandem kanat cam elyaf destekli plastik(Glass Reinforced Plastic - GRP)ve alüminyum kullanılarak üretilmiş.
TAF VIII-2: 4 kişilik tandem kanat. 2 adet alüminyum ve 3 adet GRP olarak üretilmiş.
TAF VIII-3: 8 kişilik alüminyum ve GRP beraber kullanılarak üretilmiş tandem kanat.
TAF VIII-4: 12 kişilik tandem kanat. Alüminyum ve GRP beraber kullanılmış.
TAF VIII-3B: 6 kişilik tandem kanat. Karbon fiber kompozit kullanılarak üretilmiş.
25,32,60,80 ve hatta bir uçak boyutuna varan konseptler de oluşturulmuş ancak üretilmemiş. Jörg 1984 yılında gelecekte taşıma alanında Phillip Morris Ödülünü kazandı.
Günümüzde Yer Etkisi Araçları
1980’lerden bu yana GEV tasarımları ağırlıklı olarak ABD, Almanya ve Rusya’da ilerlese de Avusturalya, Çin, Kore ve Japonya gibi ülkeler de konu üzerinde çalışmalar yaptı.
Araç tipi ve yapısal geliştirmelere ek olarak otomatik kontrol sistemleri, lazer altimetreler gibi teknolojilerin gelişmi GEV’lerin stabil ve hava durumuna daha az bağlı uçuşu açısından avantajlar sağladı.
Rus danışmanlığında ABD’de Pentagon’un DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) bölümü tarafından 5000 tonluk Aerocon Dash 1.6 konsepti geliştirildi. Boeing de Pelican adı verilen benzer boyutlarda bir tasarım üzerine çalıştı. Bu konseptler ABD Savunma Bakanlığı tarafından bazı senaryolarda kullanıldıysa da ikisi de hayata geçirilmedi.
Aerocon Dash 1.6 konsepti.
2010 yılında İran Ordusu tarafından bazı GEV tasarımları hizmete alındıysa da 2014 yılında bazıları silahları sökülmüş bir şekilde bir limanda beklerken gözlemlendi.
Fisher Flugmechani’ten AirFish-8’i devralan Wigetworks hala Singapur Ulusal Üniversitesi’nin mühendislik bölümüyle daha büyük araçlar geliştirmek için çalışıyor.
Liberty Lifter konsepti.
2022 ortalarında DARPA, Liberty Lifter projesini duyurdu. Proje uzun menzilli ve düşük maliyetli bir ekranoplan konsepti oluşturmayı hedefliyor. Amaç ise 100 tonluk bir yükü 7500 km menzile düşük maliyetli malzemeler kullanarak taşımak.
2- NACA Technical Memorandum No. 771
14-https://www.reddit.com/r/WeirdWings/comments/d0y8dc/this_is_the_airfish_8_a_bizarre_looking_ground/