Güdümlü Mühimmatın Kalbi: Isıl Pil

Güdümlü Mühimmatın Kalbi: Isıl Pil

Isıl piller, yüksek güç yoğunluğu gerektiren askeri uygulamalar başta olmak üzere, güdüm kitlerinde, tapalarda, füze ve roketlerde, akustik aldatıcı/yanıltıcı sistemlerde, torpidolarda, topçu mühimmatında, uçak acil durum koltuk fırlatma sistemlerinde ve uzay araçlarında kullanılan tek kullanımlık enerji kaynaklarıdır. Isıl pillerin ilk örnekleri II. Dünya Savaşı sırasında Alman bilim insanları tarafından geliştirilerek V2 roketlerinde kullanıldı.

Isıl piller, yapılarındaki ateşleyicinin ateşlenmesi sonucu, pil iç sıcaklığının yüksek değerlere (~600°C) ulaşması ve anot ile katot malzemeleri arasında katı halde bulunan elektrolitin eriyik hale gelerek iyonik iletkenlik kazanması ilkesine göre çalışır.

II. Dünya Savaşı sırasında Alman bilim insanları tarafından geliştirilen V2 roketi

Maliyeti yüksek olan güdümlü mühimmatın elektronik ve mekanik sistemlerinin tüm enerji ihtiyaçlarını karşılayan ısıl piller, mühimmatın alt bileşenlerinin işlev görmesini sağlayan en kritik bileşenlerden biri olarak değerlendiriliyor. Bu nedenle tasarlanan ısıl pillerin her türlü zorlu çevresel koşula dayanıklı olması ve o koşullarda sorunsuz çalışması gerekiyor.

Ateşleyicinin ateşlenmesiyle ısıl pil hücresi bileşenlerinden biri olan piroteknik ısı kaynağı (ısı tableti) tutuşur ve bunun neden olduğu sıcaklık artışı pilin iç sıcaklığını istenen düzeye çıkarır. Ulaşılan yüksek sıcaklık sayesinde pil hücrelerinde yer alan elektrolit tuz, katı fazdan eriyik hale geçer. Eriyik haldeki elektrolitin iyonik iletkenliğinin hızla artması, anot ve katot arasında istenen elektrokimyasal tepkimelerin gerçekleşmesini mümkün kılar.

Pil iç sıcaklığının yüksek seviyeye çıkması ve çalışma süresi boyunca istenen düzeyde kalması, elektrokimyasal tepkimelerin daha hızlı gerçekleşmesine, pil iç direncinin düşmesine ve kütle aktarım kısıtlamalarının azalmasına imkân sağlayarak pil performansının ve pilden elde edilen enerji yoğunluğunun yüksek olmasını sağlar. Elektrolit eriyinceye kadar ısıl pil tamamıyla eylemsizdir.

Türkiye’de Isıl Pil Teknolojisinin Gündeme Gelişi

Isıl pil tasarımları, TÜBİTAK SAGE bünyesinde geliştirilen özgün bilgisayar yazılımları kullanılarak yapılıyor. Geliştirilen benzetim programları ile ısıl pil performansı bilgisayar ortamında modelleniyor ve gereksinimleri karşılayan tasarım parametreleri belirleniyor. Tasarım seçenekleri detaylı olarak analiz edilerek tasarımın ilgili mühimmatın gereksinimlerini karşıladığı doğrulandıktan sonra, elde edilen sonuçlar yapılabilirlik testleri ile destekleniyor.

Özgün tasarım yazılımları ve test sistemlerinin sağladığı imkânlarla farklı uygulamalar için ihtiyaç duyulan ısıl pil çözümleri en doğru ve en hızlı şekilde hayata geçiriliyor. Tasarımı son halini alan ısıl pillerin üretiminin her aşamasında ileri teknolojiler kullanılarak ürün kalitesinin en yüksek seviyede olması sağlanıyor.

Bileşenlerinin higroskopik yapısı (yüksek nem hassasiyeti) nedeniyle, ısıl piller kuru oda adı verilen özel bir odada üretiliyor. Ülkemizdeki ilk kuru oda, %1’den daha düşük bağıl nem ortamını sağlayacak kabiliyette TÜBİTAK SAGE bünyesinde kuruldu ve bugün tüm ısıl pil tasarım, üretim ve test çalışmalarının yapılmasına imkân veren bir altyapı halini aldı.

Tasarımları TÜBİTAK SAGE tarafından gerçekleştirilen üretim otomasyon sistemlerinin de altyapıya entegrasyonu ile ürün kalitesi artırılarak yüksek üretim kapasitelerine ulaşıldı. Isıl pil üretim sürecinde ham madde girişinden ara ürün üretimine ve son ürün muayenesine kadar kırk üç denetim noktasında, toplam iki yüz on beş fiziksel-kimyasal kalite kontrol testi yapılıyor. Bu kontrol sistemi ile üretim kalitesi artırılıyor, ürünler arasındaki farklılıklar en aza indirilerek üretim maliyeti düşürülüyor.

Kaynak: Tübitak
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.