İlk Jet Motoru Bir Enerji Santralinde Doğdu

İlk Jet Motoru Bir Enerji Santralinde Doğdu

Çoğu insan Edison’u ilk pratik ampulü üreten bilim adamı olarak tanır. Ancak Edison aynı zamanda yeni iş alanlarında yüzlerce patent toplayan bir girişimciydi. Bu sayede sahip olduğu patentler, yeni gelişmelere zemin hazırladı. Örneğin ampul, X ışınlarının bulunmasına ve bu sayede tıbbi görüntüleme endüstrisinin doğmasına sebep oldu. Aynı şekilde GE’nin enerji üretimi ve gaz türbini mühendisliği konusundaki uzmanlığı, şirketin havacılık işini doğurdu.

Bugünse havacılık mühendisleri, jet motoru teknik bilgilerini meslektaşlarının daha verimli gaz türbinleri kurmaları için kullanarak bir nevi minnet borçlarını ödüyorlar.

GE Havacılık ve GE Enerji’nin iç içe geçmiş tarihlerine birlikte göz atalım:

Charles Curtis ve William Emmet’in ürettiği buhar türbini.

Edison’un ürettiği ilk ampul ve arkasından gelen elektrikli cihaz dalgası, büyük bir elektrik talebi yarattı. Başlangıçta şirketler jeneratörlere güç vermek için pistonlu motorlar kullanıyorlardı. Ancak hızla daha verimli olan buhar türbinlerine geçiş yaptılar. 1903’te GE mühendisleri Charles Curtis ve William Emmet, Newport’ta dünyanın bir enerji santrali için inşa edilmiş en güçlü buhar türbinini ürettiler. Bu türbin, eşdeğer pistonlu motorların kapladığı alanın onda birine ihtiyaç duyuyordu ve üçte iki maliyetle üretildi.

GE’nin 1903’te mühendis olarak işe aldığı türbin mühendisi Sanford Moss.

1903’te GE, genç türbin mühendisi Sanford Moss’u işe aldı. Moss, Cornell Üniversitesi’nde gaz türbini konusundaki doktorasını yeni bitirmişti. Moss GE’de santrifüj kuvvetini kullanarak havayı gaz türbinlerine girmeden önce sıkıştıran bir radyal gaz kompresörü inşa etmeye başladı. Moss’un ilk deneyleri başarısız oldu. Makine çok fazla yakıt tüketti ve çok az güç üretti. Ancak patenti ve devrim niteliğindeki kompresör tasarımı yüksek fırınlara hava sağlamaktan pnömatik tüp sistemlerine güç vermeye kadar birçok uygulamada kullanıldı. O henüz bilmese de, Wright Kardeşler kalkışa geçmeden önce o, jet motorunu bulmuştu.

GE Başkanı E.W Rice ve Sanford Moss motoru inceliyor.

Kasım 1917’de, yani 1. Dünya Savaşı’nın en şiddetli döneminde, GE Başkanı E.W. Rice’a NASA’nın öncüsü olan Havacılık Ulusal Danışma Komitesi’nden bir mektup ulaştı. 1. Dünya Savaşı, uçakların karıştığı ilk savaştı ve gelen mektupta Komite, Moss’tan radyal kompresörünü kullanarak Liberty uçak motorunun performansını artırmasını istiyordu.
Motor deniz seviyesinde 354 beygir güç üretse de, yüksek irtifalarda bu rakam yarı yarıya düşüyordu. Moss, havayı motora girmeden önce sıkıştırmak için kompresörünü kullanabileceğine inandı ve yoğunluğu artırarak motorun kayıp gücünü geri kazanmasına yardımcı oldu.

Süperşarjlı Liberty motorunun önünde.

Pistonlu bir motorun silindirlerini normalde yutacağı miktardan daha fazla havayla doldurmak süperşarj olarak adlandırılır. Moss, radyal türbinini döndürmek ve motora giren havayı sıkıştırmak için Liberty motorundan gelen sıcak egzozu kullanan bir turbo süperşarj sistemi tasarladı. Moss’un tasarımı 1918’de Colorado’daki Pike’s Peak’in üstünde test edildi. Motor 352 beygir, yani deniz seviyesindeki kadar güç üretti. Bu gelişmeden sonra GE, havacılık endüstrisine giriş yaptı.

Le Pere çift kanatlı uçağının önünde mühendis Sanford Moss ve pilotlar.

Bir süperşarjlı Liberty motoruna sahip ilk Le Pere çift kanatlı uçağı, 12 Temmuz 1919’da yola çıktı.

Süperşarjlı sisteme sahip motorlu uçaktan bir görüntü.

Moss’un turbo süperşarjı ile donatılmış uçaklar, birkaç dünya yükseklik rekoru kırdı.

Başarının ardından yeni süperşarjlar üretildi.

1937’de Hava Kuvvetleri GE’ye Boeing B-17, B-24, P-38, Republic P-47 Thunderbolt ve diğer uçaklar için turbo süperşarjlar yapmalarını istedi. GE, Massachusetts’te özel bir süperşarj departmanı açtı. 1939’da Moss, ilk turboprop motorlardan birini inşa etmeyi önerdi ve bunun üzerine Ulusal Havacılık Onur Listesi’ne girdi.

Havacılık alanında turbo motorlar kullanılmaya devam ediyor.

GE’nin havacılık işi daha yeni başlamıştı. 1941 yılında ABD hükümeti GE’den Sir Frank Whittle tarafından İngiltere’de geliştiren ilk jet motorlarından birinin imal edilmesini istedi. Hush Hush Boys olarak adlandırılan bir grup GE mühendisi, motor için yeni parçalar üretti, eski parçaların tasarımlarını güncelledi, motoru test etti ve I-A adında çok gizli bir çalışan prototip sundu. 1 Ekim 1942’de ilk Amerikan jet uçağı Bell XP-59A, kısa uçuş için Kaliforniya’daki Muroc Gölü’nden kalktığında ABD’de jet devri başlamıştı.

GE Havacılık Ekibi.
Turbo Motor Şeması.

J33 ve J35 olarak adlandırılan ilk jet motorlarına olan talep o kadar yüksekti ki, GE’nin üretim hızı bu taleplere yetişemiyordu. Hatta Ordu, General Motors ve Allison Mühendislik’e dış üretim yaptırmak zorunda kaldı.

Jet motorlarının popüler olmasından sonra GE, jet motoru konusunda daha fazla araştırma yapmaya karar verdi. J33 ve J35 motorları Moss’un turbo süperşarjları için geliştirdiği tasarıma benzer şekilde, havayı sıkıştırmak için radyal türbin kullanıyordu. Ancak GE mühendisleri, aksı boyunca havayı motora iten eksenel türbinli bir motor üzerinde çalışmaya başladı. Bu tasarım günümüzde tüm jet motorlarında kullanılıyor. Yapılan araştırmaların sonucu, F-86 Sabre gibi uçaklardan, dev Convair B-36 gibi uçaklara kadar her şeye güç veren J47 jet motoru oldu. GE tarafından 35.000 J47 Jet Motoru üretildi ve bu rakam onu tarihin en fazla üretilen jet motoru haline getirdi.

Jet motorları farklı araçlara da ekstra performans sağladı.

J47 jet motoru başka amaçlar için de kullanıldı. “The Spirit of America” jet arabasında bir tane J47 kullanıldı. Ayrıca başka bir J47, halen dünyanın en hızlı pervaneli treninde kullanıldı. Öyle ki J47’ler demiryollarında kar üfleyici olarak bile kullanıldı. 1948’de GE, jet motorlarını geliştirmesi için Alman savaş mültecisi ve havacılık öncüsü Gerhard Neumann’ı işe aldı. Neumann GE’ye “değişken kanatçık” adı verilen devrim niteliğinde bir yenilik getirdi. Bu yenilik sayesinde pilotlar türbin içindeki basıncı değiştirebiliyor ve uçakları rutin olarak ses hızından daha hızlı uçurabiliyorlardı. GE, Neumann’ın değişken kanatçıklarının kullanıldığı ilk jet motoru J79’u test etmeye başladığında mühendisler, ürettikleri güç yüzünden cihazlarının arızalı olduğunu düşünüyorlardı.

Geliştirilmiş performans, havacılık mühendislerinin değişken kanatçıkların ve diğer tasarım yeniliklerinin elektrik santrallerini daha verimli hale getireceğini anlamalarını sağladı. Arazi kullanımı için motorları dönüştürmek pek de zor değildi. 1959’da bir T58 helikopter motoru, 1000 beygir güç üreten bir türbin hale getirildi ve bu sayede karada ve teknelerde elektrik üretebildi. J79 jetinin etrafında inşa edilen benzer bir makine 15000 beygir güç üretti. GE Havacılık’ın 1950’lerde Lynn’den Cincinnati’ye taşınmasından sonra yerel elektrik şirketi artan elektrik ihtiyacını karşılamak için yeni bir elektrik jeneratörü inşa etti ve bu jeneratörü çalıştırmak için 10 J79 jet motorundan oluşan bir halka kullanıldı.

Jet motorları ile ilgili bir karikatür.

GE’nin havacılık endüstrisinin mirası olmalarından dolayı “aeroderivatif” dediği türbinlerin ilk büyük uygulaması, Donanma’nın 76000 tonluk Spruance sınıfı destroyerlerinin enerji santralleriydi. Türbinler artık dünyanın en hızlı yolcu gemisi olan ve 1000 yolcu, 150 araba taşırken 58 knot hıza ulaşabilen Francisco’ya da güç veriyor.

Motorların üretildiği tesislerden bir kare.

Bugün dünyanın dört bir yanında çalışan binlerce aeroderivatif motor var. Örneğin, Cezayir’in büyüyen ekonomisinin elektrik ihtiyacını karşılıyorlar.

GE gaz türbini 9HA Harriet.

Neumann’ın değişken kanatları, bugün GE’nin en gelişmiş gaz türbini 9HA Harriet’in bir parçası. Bu türbinin iki tanesi, küçük bir nükleer santral ile aynı miktarda güç üretebilir.

Seramik matris kompozit (CMC)

GE’nin HA sınıfı gaz türbinleri, artık en son jet motorlarında kullanılan bir madde olan seramik matris kompozit (CMC) malzemelerden üretiliyor. Malzemenin bileşenleri, jet motorlarını ve gaz türbinlerini daha verimli hale getirmeye yardımcı oluyor. Süper seramikler, en gelişmiş metal alaşımlarının bile eriyeceği 2400 fahrenhayt dereceye kadar dayanabiliyor.

Kaynak: GE Türkiye

 

Google+ Linkedin

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

*

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.