SR-71’in titanyum parçaları nasıl oksitlendi?

Tulu Berke Saz / 24.05.2025 00:00

Tasarımının üzerinden uzun yıllar geçse de ses hızının 3 katı sürate sahip, 85 bin feet irtifadan uçabilen SR-71 Black Bird – Kara Kuş’un havacılık meraklıları arasında farklı bir yeri var. Gövdesi en zorlu şartlarda görev yapabilecek şekilde titanyumdan imal edilen SR-71, hizmette çok ilginç bir sorunla karşılamıştı. Kullanılan titanyum bir süre sonra oksitlenme tespit edilmeye başlanmıştı.

Normalde titanyum paslanmayan bir metal. Yüzeyinde incecik ama çok dayanıklı bir oksit tabakası (TiO₂) oluşturuyor. Bu tabaka, metalin oksijenle daha fazla reaksiyona girmesini engeller; yani kendiliğinden koruyucu bir zırh oluşturur. Bu yüzden titanyum, çelik veya demir gibi paslanmaz, suya ve hava koşullarına karşı son derece dirençlidir.

Lockheed mühendisleri keşif uçağı SR-71’i tasarlarken titanyumu tercih etmişti. Ses hızının 3 katı sürate çıkış sırasında gövde inanılmaz ısınıyordu. Sürat düşerken de soğuma başlıyordu. Mühendisler çözümü titanyumda bulmuştu. Tasarımda uçağın gövdesinde yüzde 85 oranında titanyum kullanılarak imal edilme kararı alınmıştı.

Titanyum nasıl temin edildi

1960’larda ABD’deki titanyum rezervi çok azdı. Dünyada en büyük titanyum rezervi ise Sovyetler Birliği’nde bulunuyordu. SSCB’den alım için istihbarat operasyonu yapıldı. CIA, Avrupa ve Asya ülkelerinde paravan şirketler kurdu. Başta otomotiv, kimya olmak üzere farklı alanlarda kullanımı olacaktı. Ama SR-71 haline gelecek titanyum, Rusya semalarında casus uçuşları yapacaktı.

SSCB’de bu satışı yaptı. Daha sonra farklı ülkelerden titanyum toplandı. ABD’ye gönderildi. Titanyum doğrudan Lockheed’in Skunk Works-Kokarca İşleri olarak adlandırılan tüm gizli tasarımları yapan yerine ulaştırılıyordu. Bu birimin başında da Clarence Leonard ” Kelly ” Johnson vardı. Onlarca uçak tasarımına imza atan Johnson’ın SR-71 en önemli dizaynlarından biriydi.

Titanyum oksitlenir mi?

SR-71 üretiminde mühendisler, titanyumun bir kısmının neden korozyona uğradığını tespit etti. Uzun araştırmalar sonrasında neden bulundu: Sudaki klor. İmalat hattının bulunduğu Burbank’ta su arıtma tesisinin yaz aylarında yosun oluşumunu önlemek için parçaları temizlemek için kullandıkları suya klor katılıyordu.

İmalatta kullanılan parçalardan kış döneminde üretilenlerde ise korozyon oluşmuyordu. Çünkü suya kış aylarında klor katılmıyordu. Yapılan araştırmalarda Flor içeren asitler örneğin hidroflorik asit, titanyumun koruyucu tabakasının zarar görebileceği tespit edildi. Korozyon için bir konu da 600 santigrat dereceden daha fazla olan yüksek ısıydı.

Ayrıca Lockheed ekipleri, kadmiyum kaplamalı aletlerin cıvataların üzerinde bir miktar kadmiyum bıraktığını, bunun da galvanik korozyona neden olacağını ve cıvataların arızalanmasına neden olacağını keşfettiler. Yapılan keşif, tüm kadmiyum aletlerinin atölyelerden kaldırılmasına yol açtı.

Yerde akan yakıt

Efsanevi SR-71 Blackbird o kadar gelişmişti ki yakıt tankları yalnızca süpersonik uçuş sırasında ulaşılan aşırı sıcaklıklarda genişleyecek ve kapanacak şekilde tasarlanmıştı. Sonuç olarak, uçak kalkıştan önce yerdeyken rutin olarak JP-7 yakıtı sızdırıyordu.

Bu tuhaflık yer ekiplerini hayal kırıklığına uğratsa da, jetin olağanüstü yüksek hızlı performansı için gerekli bir uzlaşmaydı.

Titanyum günümüz havacılık ve uzay teknolojilerinde nasıl kullanılıyor?

Bugün titanyum hem sivil, hem askeri hem de uzay teknolojilerinde yoğun olarak kullanılıyor. İşte titanyumun kullanıldığı alanlar:

Jet Motorları

• Komprasör diskleri, türbin bıçakları, fan muhafazaları gibi yüksek sıcaklıkta çalışan parçalar titanyumdan yapılır.
• Özellikle titanyum alaşımları (Ti-6Al-4V gibi), 400-600°C sıcaklıklara dayanabilir.
• Hem sıcaklığa hem titreşime karşı üstün dayanım sağlar.

Uçak Gövdesi ve İskeleti

• Gövde bağlantı elemanları (civata, perçin) titanyumdan yapılır çünkü:
  • Paslanmaz, ağır değildir, yorgunluğa dayanıklıdır.
• Özellikle uçuş kontrol yüzeylerinde ve kanat-kök bağlantılarında kullanılır.

İniş Takımları

• Yüksek darbe dayanımı gerektiren bu bölgelerde titanyum alaşımları tercih edilir.
• Hem hafiflik hem sağlamlık dengesi sağlar.

Uzay ve Roket Sistemleri

• SpaceX, Boeing ve diğer uzay araç üreticileri, roket nozulları, taşıyıcı iskelet ve yakıt tanklarında titanyum kullanmakta.

Kaynak: tolgaOzbek