roketsan BOR' UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI - Savunma ...
roketsan BOR' UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI - Savunma ...
roketsan BOR' UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI - Savunma ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 1/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Roketsan Roket Sanayii ve Ticaret A.Ş.<br />
BOR’ <strong>UN</strong><br />
<strong>ROKET</strong> <strong>YAKITLARINDA</strong><br />
<strong>KULLANIMI</strong><br />
SAV<strong>UN</strong>MA SANAYİİ’NDE BOR<strong>UN</strong> <strong>KULLANIMI</strong><br />
ÇALIŞTAYI<br />
14 HAZİRAN 2011<br />
Emre ERDEM<br />
Serhat ÖZTÜRK
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 2/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Sunum Planı<br />
• Bor’un Roket Yakıtlarında Kullanımı<br />
• Bor Kullanımında Karşılaşılan Zorluklar<br />
• Zorlukları Gidermek Üzere Yapılan Çalışmalar<br />
• Bor Hammaddelerinin Karakterizasyonu
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 3/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Bor’un Roket Yakıtlarında Kullanımı<br />
• Elementel Bor (Amorf yapıda)<br />
• Bor Karbit (Bor Karbür; B4C)<br />
• Boritler (AlB10)
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 4/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Bor Kullanımının Avantajları<br />
• Kütle/Hacim başına çok yüksek değerlerde yanma ısısı açığa<br />
çıkartırlar<br />
• Kütle başına yanma ısısı alüminyumun yanma ısısının yaklaşık 2,<br />
Magnezyumun yanma ısısının yaklaşık 2.5 katı kadardır<br />
• Flor ve bileşikleri ile yüksek verimde reaksiyon verme özellikleri<br />
vardır. Uygun flor bileşikleri ile verdiği florinasyon tepkimesinin<br />
verdiği ısı, oksidasyon tepkimesinin verdiği ısıdan 1.8 kata kadar<br />
daha yüksek olabilmektedir<br />
• Güvenlidirler; Yüksek kararlılığa sahip sağlam yapılar oluştururlar<br />
(yüksek aktivasyon enerjisi ile harekete geçerler)
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 5/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Bor Kullanımının Dezavantajları<br />
• Kullanılan ve araştırılan bor ve bileşiklerinin uygun formlarının zor<br />
proseslerden geçerek elde edilebilmesi<br />
• Kararlı yapıları dolayısıyla özel koşullar sağlanarak harekete<br />
geçirilebilmesi<br />
(> 1950 K sıcaklığın üzerinde sıcaklıklarda düzenli yanma reaksiyonu)<br />
• Yanma odasında Borun oksitlenmesi sırasında oluşan oksit<br />
tabakalarının yanma hızında düzensizlikler meydana getirmesi<br />
• Ulaşılan yüksek sıcaklıklar ve korozif etki sebebiyle Lüle, Enjektör, Akış<br />
Vanası gibi roket motor elemanlarında malzeme dayanımı ile ilgili<br />
sorunlar<br />
• Motorlarda ciddi miktarlarda depozit (artık) bırakması
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 6/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Bor Kullanımının Dezavantajları<br />
Borlu katı yakıtların yanması sonucunda roket motor borularında<br />
kalan yakıt depositleri (artık yakıt) ;<br />
Düşük Basınç<br />
Yüksek Basınç
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 7/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Borlu Yakıt Geliştirme Çalışmaları<br />
Bor’un yanma zorluklarının giderilmesi ile<br />
ilgili çalışmalar<br />
• Hammadde Seçimi<br />
• Katı Yakıt Tasarımı<br />
• Roket Motoru Tasarımı
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 8/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Hammadde Seçimi<br />
Amorf Bor
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 9/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Amorf Borun Metal Kaplanması<br />
Hammadde Seçimi
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 10/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Borun Oksitleyici ile Kaplanması<br />
Hammadde Seçimi<br />
Amorf Bor’un kütlece 1:1 oranında oksitleyici kimyasal ile kaplanması
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 11/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Borun Topaklandırılması<br />
Hammadde Seçimi
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 12/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B’nin Karakterizasyonu<br />
Hammadde Seçimi<br />
Önemli Parametreler<br />
• Saflık<br />
• Kaplama Yüzdesi<br />
• Kaplama Etkinliği<br />
• Kaplama Kalınlığı<br />
Gerçekleştirilen Analizler<br />
• Kimyasal Analiz<br />
• XRD<br />
• ICP-MS<br />
• SEM<br />
• FIB
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 13/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
Kimyasal Analiz<br />
B ve Mg Analizi<br />
Kaplanmamış<br />
%10 Mg<br />
Kaplanmış<br />
%20 Mg<br />
Kaplanmış<br />
Toplam B (%) 91 75 72<br />
Toplam Mg (%) 4 14 21<br />
Kaplanmış Mg (%) 0 11 19
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 14/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
XRD<br />
Kaplanmamış<br />
%10 Mg Kaplanmış %20 Mg Kaplanmış
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 15/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
ICP-MS<br />
ICP-MS Analiz Sonuçları<br />
Örnek<br />
Element<br />
Kaplama (%)<br />
B<br />
(%)<br />
Mg<br />
(%)<br />
K<br />
(%)<br />
Toplam<br />
(%)<br />
Kaplanmamış - 79.7 3.8 - 83.5<br />
%10 Mg Kaplanmış 10 70.8 13.3 - 84.1<br />
%20 Mg Kaplanmış 20 67.1 19.9 - 87.0
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 16/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
SEM<br />
Kaplama Yapılmamış B<br />
%10 Kaplanmış B<br />
%20 Mg Kaplanmış B
oketsan<br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
SEM<br />
Kaplama Yapılmamış B<br />
%10 Mg Kaplanmış B<br />
%20 Mg Kaplanmış B<br />
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 17/28
oketsan<br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
SEM<br />
Kaplama Yapılmamış B<br />
%10 Mg Kaplanmış B<br />
%20 Mg Kaplanmış B<br />
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 18/28
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 19/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
SEM-BSE<br />
%20 Mg Kaplanmış
oketsan<br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
FIB<br />
a) SEM-SE b) SEM-BSE<br />
c) SEM-BSE d) SEM-BSE<br />
%10 Mg Kaplanmış<br />
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 20/28
oketsan<br />
Mg Kaplı B Karakterizasyonu<br />
FIB<br />
a) SEM-SE b) SEM-SE<br />
c) SEM-BSE d) SEM-BSE<br />
%20 Mg Kaplanmış<br />
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 21/28
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 22/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Yakıt / Motor Tasarımı
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 23/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Yakıt / Motor Tasarımı<br />
Roket Yakıtı<br />
• Yüksek % ile Bor içeren kompozit katı yakıtların proses<br />
edilebilirliği<br />
– Ağırlıkça %20 oranına kadar Bor içeren katı roket yakıtları için<br />
proses koşulları belirlenmiş ve üretimi yapılmıştır<br />
• Bor parçacık boyutunun belirlenmesi<br />
– Hammadde olarak kullanılan Bor parçacık boyutunun<br />
değiştirilerek yakıt formülasyonunda ağırlıkça %40’a kadar Bor<br />
kullanılmasının mümkün olduğu bilinmektedir.
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 24/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Yakıt / Motor Tasarımı<br />
Roket Yakıtı<br />
• Roket yakıtlarına özgü olan yanma hızı parametresinin<br />
istenilen değerlere ulaştırılabilmesi için yapılan<br />
çalışmalar<br />
– %20 Bor içeren katı yakıtlarda yanma hızının düşük (
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 25/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Yakıt / Motor Tasarımı<br />
Roket Motoru<br />
• Yanan Bor parçacıklarının yanma odasında kalma<br />
süresinin optimizasyonu<br />
– Akış analizi ve termokimyasal hesaplama programları yardımıyla<br />
yüksek yanma verimine ulaşılacak motor boyutları belirlenecektir<br />
• Yanma basıncının optimizasyonu<br />
– Düşük ve yüksek yanma odası basınçlarda yapılan test sonuçları<br />
analiz edilerek uygun yanma basıncı aralığı belirlenmiştir.<br />
• Yanma odası sıcaklığının optimizasyonu<br />
– Formülasyonda kullanılan Bor oranı ve parçacık boyutu dikkate<br />
alınarak yüksek verimde yanmanın sağlanacağı sıcaklık aralığı<br />
belirlenmiştir.
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 26/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Değerlendirme ve Sonuç<br />
• Dünyadaki diğer örneklere bakıldığı zaman Bor<br />
kullanımının getireceği büyük avantajlar olduğu<br />
görülmektedir.<br />
• Başarılı Borlu yakıt uygulamaları için doğru hammadde<br />
seçimi, yakıt ve motor tasarım parametrelerinin yanma<br />
verimini artıracak şekilde optimize edilebilmesi çok<br />
önemlidir.<br />
• <strong>ROKET</strong>SAN’da yürütülen geliştirme ve test<br />
çalışmalarında Borlu yakıtlar konusunda dünyada<br />
yapılan çalışmalara paralel olarak olumlu sonuçlar<br />
alındığı görülmekte ve geliştirme çalışmaları planlandığı<br />
şekilde yürütülmektedir.
<strong>ROKET</strong>SAN A.Ş. Türk Silahlı Kuvvetlerini Güçlendirme Vakfı’nın Bir Kuruluşudur.<br />
15.06.2011 27/28<br />
<strong>roketsan</strong><br />
Teşekkürler
Change language