Geleceğin Jet Uçak Kokpit Tasarımı Nasıl Olmalıdır?

Geleceğin Jet Uçak Kokpit Tasarımı Nasıl Olmalıdır?

Yazar: Angus Batey

Çeviren: Ercan Caner

Eğer ofisinizin yeniden boyanması ya da birkaç yeni mobilyaya ihtiyacı olduğunu düşünüyorsanız, savaş uçak pilotlarının durumunu düşünün. F -16 ya da Tornado gibi savaş uçaklarını uçuran pilotlar aslında hala 1970’li yılların ofislerinde yaşıyorlar demektir,  bunun nedeni ise bu uçakların o yıllarda tasarlanmış olmalarıdır.

Yeni bir savaş uçağını üretmek çok zaman alıcı bir iştir. Lockheed Martin F-22 Raptor modeli savaş uçağı, günümüzde hayalet teknolojisine sahip tek süpersonik hava aracıdır, fakat bu hava aracının ilk prototipi için kontratın imzalanma tarihi 1986 yılıdır, Apple’ın, zamanının en üstün bilgisayarı olan Macintosh Plus modelinin hafıza kartı sadece 1 mb’tır ve sabit sürücüsü mevcut değildir. F-22 ilk muharebe görevini bu yıl 22 Eylül tarihinde icra etmiştir, bu tarih Apple’ın iPhone 6 ‘yı piyasaya sürmesinden sadece 3 gün sonradır. Aradan geçen 28 yıl boyunca teknoloji büyük ilerlemeler kaydetmiştir ve hiçbir şey düne ait ‘gelecek vizyonu’ kadar çabuk eskimemektedir.

Şekil-1 HUD ve geleneksel kokpit tasarımları

Günümüzde hava aracı tasarımcıları uçak tasarlarken 40 yıl sonrasının dünyasının nasıl olacağını hayal etmek zorundadırlar, bu görev Silikon Vadisindeki tasarımcıların dahi zorlanacağı bir görevdir. Lancashire/Warton BAE Sistemlerin test pilotu olan Mark Bowman ‘ Şu anda en az 2040 yılını düşünmek zorundayım’ demektedir.

Peki, tasarımcılar yeni nesil savaş uçakları tasarlarken bu sorunları nasıl ele almaktadırlar ve geleceğin kokpitleri için hangi teknolojileri kullanmayı planlamaktadırlar?

RAF Eurofighter Typhoon ve henüz hizmete girmeyen Lockheed F-35 Joint Strike Fighter gibi en modern savaş uçaklarında kaska monteli görüntü sistemleri, ses aktivasyonlu kumandalar ve yolcu uçaklarında kullanılan kumanda sistemlerinin kullanılması planlanmıştır.

Şekil-2 Kaska monteli görüntü sistemi

Fakat yenilik ve inovasyon sadece yenilik olsun diye yapılmamaktadır, kokpitin değişmesinin nedeni günümüz savaş pilotlarının 20 veya 30 yıl önceki savaş pilotları ile karşılaştırıldığında çok farklı görevler yapmalarıdır.

Typhoon savaş uçağında kullanılacak olan yeni gelişmelerin tasarım, planlama ve testinden sorumlu olan Bowman’a göre; aerodinamik ve otomasyondaki gelişmeler nedeniyle, hava aracı ile ilgilenmek ve onu uçurmak neredeyse tali bir görev haline gelmiş durumdadır. Bunun anlamı, pilotların ana görevlerinin uçağı uçurmaktan ziyade görevin idare edilmesine ve karar verme işleminin yapılmasına kaydığıdır. Bu nedenle, pilotların bu faaliyetlerini kolaylaştıracak ve onlara yardımcı olacak yeni teknolojilerin, yeni nesil savaş uçaklarında kullanılmasına yönelik araştırmalara yoğunlaşmak zorundayız.

Çoklu Görevlendirme

Şekil-3 Çoklu görevlendirme

Günümüz savaş uçak pilotları, aynı anda kimliği tanımlanamamış bir uçağı izlerken, karada düşman ateşine maruz kalmış dost unsurların gerçek zamanlı video görüntülerini seyretmek ve ana üslerindeki komutan ile konuşmak durumunda kalabilirler. Ve bütün bunları yaparlarken aynı anda kokpitteki gösterge ve aletlerin ne gösterdiğini, uçağın hangi yöne gittiğini ve ne kadar kullanılabilir yakıtları kaldıklarını da takip etmek zorunda olmamalıdırlar.

Bowman, ‘Pilotun yapmasını istediğimiz tek şey dışarıya bakmasıdır, çünkü görev oradadır’ ‘Ve bu bizi, pilotun gözleri önüne hangi bilgilerin koyulması gereklidir düşüncesine götürmektedir’ demektedir.

İlk olarak 20 yıl önce uçmasına rağmen Typhoon savaş uçağı tasarımcıları bu tür gereksinimleri önceden görmüşlerdir. Eski model hava araçları kokpitinde olan hiçbir seyrüsefer veya sistem statü göstergeleri bu savaş uçağı kokpitinde yer almamaktadır. Bunun yerine, pilotun ihtiyaç duyduğu bilgiler 3 boyutlu ve renkli ekranlar ile kaska monteli görüntü sistemleri üzerinde,  ya da pilotun göz hizasına yerleştirilen ve pilot dışarıya bakarken ihtiyaç duyduğu bilgileri metin ve semboller vasıtası ile gösteren saydam bir ekran üzerine yerleştirilmiştir.

Darbeye dayanıklı kasklardan sensörlere

Kaska monteli sistemlerin kullanılmasında pilotlar açısından bir sakınca mevcuttur: pilot ileriye doğru bakarken ekran üzerine yerleştirilen bilgileri algılamak zorundadır. Bu nedenle gelişme yönündeki bir sonraki aşama, görüntülerin pilot kaskı üzerindeki vizöre yansıtılması olmuştur. Her pilotun kendi kafa yapısına uyacak şekilde, Rochester/Kent’te bulunan BAE tesislerinde üretilen Typhoon kaskları bu amaca hizmet etmektedirler. Kokpit içerisine yerleştirilen kameralar kaskın dışına yerleştirilen düzinelerce diyotu takip etmekte ve bu şekilde, bilgisayar pilotun hangi yöne baktığını algılayarak baktığı yönde ihtiyaç duyduğu bilgileri vizöre yansıtmaktadırlar

Şekil-4 Pilot kaskında artırılmış gerçeklik uygulaması

‘Darbeye dayanıklı bir kask ve telsiz sistemini bir sensöre dönüştürdük’  diyerek açıklamalarına devam eden Bowman, ‘Sensörlerin şu anda sistemin ayrılmaz bir parçası haline geldiğini’ ifade etmektedir. Lockheed Firması bu yaklaşımı, üzerinde HUD olmayan F-35 modeli savaş uçaklarında bir adım daha ileriye götürmüştür. HUD’da gösterilmesi gereken ve hava aracı dışına yerleştirilen kameralardan alınan görüntüler kaskta vizör üzerine yansıtılarak pilotların delici bir görüş kabiliyeti kazanmasına ve kokpit tabanına doğru bakarken dahi üzerlerinde uçtuğu araziyi görebilmelerini sağlamıştır.

Geleneksel merkezi kumanda çubuğu da artık yoktur, bunun yerine pilotun sağ tarafına bir kontrol çubuğu yerleştirilmiştir. Kumandaları istikamet dümeni veya flaplara bağlayan mekanik kablolar artık yoktur, fakat kumanda çubuğu, pilotun savaş uçağının uçuş karakteristiklerini hissedebilmesi için mekanik olarak bağlıymış gibi titreyecek şekilde programlanmıştır.

Geleceğin savaş uçakları bu fikirleri çok daha ileri seviyelere taşıyacaklardır. Pilotların etraflarında olup bitenleri anlamalarını kolaylaştırarak durumsal farkındalıklarını artıran ve kokpit içerisindeki bir göstergeye bakma ihtiyacını ortadan kaldırarak tamamen göreve yoğunlaşmalarını sağlayan her türlü yenilik ve inovasyon savaş uçaklarının kokpitlerinde kullanılmak üzere dikkate alınacaktır.

Sanal Kokpit

Şekil-5 Kokpit tasarımındaki gelişme
Bowman, ‘Göz takibi, hareket kontrolü, nöron kontrolü ve artırılmış gerçeklik teknolojilerinin incelendiğini’ ifade etmektedir. ‘Biraz abartırsak, kokpitte sanki karar verme sürecinde size yardım eden bir avatar-ruhani öğretmen ile birlikte uçuyor gibi olacaksınız’ demektedir.

Typhoon ve F-35 geleceğin savaş uçaklarının nasıl olacağı konusunda bir fikir verebilirler,  fakat çok daha ilgi çekici ve geleceğin habercisi başka bir hava aracı mevcut. Reaper modeli insansız hava aracı (İHA)’nın kokpiti uçağın içinde değildir, pilot ve sensör operatöründen oluşan mürettebat, bir yer istasyonunda bir dizi ekranlardan oluşan kokpitin önünde binlerce mil uzaklıkta oturmaktadırlar. Gelecekte, uzak kokpitin yerde olmasına da gerek olmayabilir, bunun yerine pilotların kendi hava araçlarına ve diğer insansız hava araçlarına kumanda ettiği savaş uçaklarının içine yerleştirilebilir. Bu sadece sayısal üstünlük kurmak anlamına da gelmemektedir.

Şekil-6 Typhoon ve F-35 savaş uçakları

‘Neden pilotlar Typhoon içinde +9G ve -3G kuvvetlerine maruz kalsınlar ve pilotların bilinçlerini kaybetmelerine neden olan manevra limitleri bu rakamlar ile sınırlı kalsınlar’ diye devam eden Bowman, ‘ İnsansız hava araçlarının savaş uçakları ile beraber kullanılmaları durumunda, kokpitte insan olmamasından kaynaklanan daha üstün manevra kabiliyetleri nedeniyle gökyüzü gerçekten limitsiz bir hale gelebilecektir’.

 Çeviren: Ercan Caner Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin yanı sıra, uçak ve helikopter lisanslarına sahiptir. Yüksek lisans derecesini Gazi Üniversitesi’nden Avrupa Birliği – Türkiye İlişkileri alanında alan Caner, halen Türkiye Hava Sahası Yönetimi alanında Haliç Üniversitesi’nde doktora tez çalışmalarını sürdürmektedir. İnsansız Hava Araçları (2014) veTaarruz Helikopterleri (2015) konulu makaleleri yayımlanmıştır. 36 yılı kapsayan TSK, BM ve NATO deneyimlerine sahiptir.
E-mail: ercancaner@gmail.com  Twitter: @ercancaner1963