Füze Çeşitleri ve Özellikleri

Füzeler artan uluslararası ilginin, tartışmaların ve faaliyetlerin odak noktası olmaya devam ediyor. Kitle imha silahı olarak hızlı ve doğru bir şekilde hedefi imha etme potansiyelleri, füzeleri niteliksel olarak da önemli bir siyasi ve askeri konu haline getiriyor. Daha önceki yazımızda roket ve füzeler arasındaki farklara değinmiştik. Bu yazımızda ise ‘Füzeler hangi kategorilere göre sınıflandırılır? Balistik füze nedir? Seyir füzesi nedir? Buna göre füze çeşitleri ve özellikleri nelerdir?’ gibi soruları cevaplayacağız.

Füzeler genel olarak tip, atış şekli, menzil mesafesi, tahrik, savaş başlığı ve yönlendirme sistemine göre farklı kategorilere sahiptir.

1. Tiplerine Göre Füze Çeşitleri

1.1 Seyir Füzesi ve Çeşitleri

Seyir füzesi, izlediği rotada aerodinamik kaldırma vasıtasıyla hareket eden, insansız, kendinden tahrikli güdümlü bir araçtır. Birincil hedefi ise hedefe ilgili yararlı yükü veya mühimmatı iletmektir. Atmosfer içinde uçarlar ve jet motoru teknolojisini kullanırlar. Bunlar hızları ve savunmaları delme yetenekleri bakımından büyük farklılıklar gösterir. Seyir füzeleri de büyüklük, hız, mesafe, fırlatma platformu gibi değişkenlere göre farklı kategorilere sahiptir. Bunlara yazımızın ilerleyen bölümlerinde inceleyeceğiz. Şimdi hızlarına göre seyir füzesi çeşitlerini ele alalım.

1.1.1 Sesaltı Seyir Füzesi

Ses altı seyir füzesi, ses hızından daha düşük bir hızda uçar. Yaklaşık 0.8 Mach* hızında hareket eder. Aşina olduğumuz ses altı füzeleri, Amerikan Tomahawk, Harpoon ve Fransa’dan Exocet‘tir.

Mach*:  1 atm basınçta ve 15^oC hava sıcaklığında 1 Mach = 1226,5 km/saat (340 metre/saniye) hıza eşittir.

1.1.2 Süpersonik Seyir Füzesi

Süpersonik seyir füzesi yaklaşık 2-3 Mach hızında hareket eder. Bu da yaklaşık olarak saniyede 1 kilometreye tekabül ediyor. Modüler tasarımı ve farklı yönlerde fırlatılabilme özellikleri sayesinde savaş gemileri, denizaltılar, farklı uçak türleri, mobil otonom rampalar gibi çeşitli platformlara entegre olma kabiliyetine sahiptir. Süpersonik hız ve savaş başlığının kombinasyonu ise ölümcül etki gösteren muazzam bir kinetik enerji sağlar. Dünyanın en hızlı seyir füzesi Brahmos bu kategoridedir.

1.1.3 Hipersonik Seyir Füzesi

Hipersonik seyir füzesi 5 Mach ve üzeri hızlarda hareket eder. Pek çok firma hipersonik seyir füzesi geliştirme üzerinde çalışıyor. BrahMos Aerospace de bunlardan bir tanesi. Brahmos 2 adlı füze Hindistan tarafından geliştiriliyor. Tamamlandığında 1000 km.’lik operasyonel menzil mesafesi ve 8 Mach hızına ulaşma kapasitesine sahip olacak. Bu da onu dünyanın en hızlı füzesi yapıyor.

1.2 Balistik Füzeler

Balistik füze, fırlatma noktasından hedefe bir yük iletmek için balistik bir yörüngeyi takip eden stratejik silah sistemidir. Bu tip füzeler, konvansiyonel yüksek patlayıcıların yanı sıra kimyasal, biyolojik veya nükleer mühimmat da taşır. Kara tabanlı füze rampaları ve mobil platformlara ek olarak uçaklardan, gemilerden ve denizaltılardan fırlatılabilirler. Fırlatma platformu – hedef lokasyonuna ve genellikle de menzile göre kategorilere sahiptir.

2. Fırlatma Moduna Göre Füze Çeşitleri

2.1 Karadan Karaya Füzeler

Elle tutulan, araca monte edilen veya sabit bir kurulumdan fırlatılan güdümlü bir mermidir. Fırlatma platformu sabit olduğu için genellikle bir roket motoruyla çalışır. Bazen de patlayıcıyla ateşlenir.

2.2 Karadan Havaya Füzeler

Bu tarz füzeler uçak, helikopter ve hatta balistik füze gibi hava hedeflerini yok etme amacına sahiptir. Düşman tarafından gerçekleştirilen hava saldırılarına karşı amaçlı oldukları için isimleri genellikle hava savunma sistemi olarak geçer.

2.3 Havadan Havaya Füzeler

Düşmana ait hava hedeflerini yok etmek için bir uçaktan ateşlenen füzelerdir. Yaklaşık olarak 4 Mach hızında uçma kapasiteleri vardır.

2.4 Havadan Karaya Füzeler

Bu tip füzeler, askeri uçaklardan karada, denizde veya her ikisinde mevcut yer hedeflerini vurma amacına sahiptir. Füzeler temel olarak lazer, kızılötesi, optik veya GPS sinyalleri aracılığıyla hedefini vurur. Füzeye kılavuzluk edecek yöntem hedefin türüne göre seçilir.

2.5 Denizden Havaya Füzeler

Gemilerden kara hedeflerini, özellikle kıyı şeridi vb. yer alan hedefleri vurmayı amaçlayan füzelerdir.

2.6 Denizden Denize Füzeler

Bir gemiden diğer su hedeflerini vurmayı amaçlayan füzelerdir.

2.7 Anti Tank Füzeleri

Tanksavar füzesi olarak da bilinir. Öncelikle ağır zırhlı tankları ve diğer zırhlı savaş araçlarını vurma ve yok etmeye yönelik tasarıma sahip güdümlü bir füzedir. Tanksavar füzeleri uçaklardan, helikopterlerden, tanklardan ve ayrıca omuza monte lançerlerden ateşlenme opsiyonlarına sahiptir.

3. Menzile Göre Füze Çeşitleri

Genellikle balistik füze çeşitleri olarak sınıflandırılır.

3.1 Kısa Menzilli Füzeler

300 – 1000 km arası menzile sahiptir.

3.2 Orta Menzilli Füzeler

1000 – 3500 km arası menzile sahiptir.

3.3 Uzun Menzilli Füzeler

3500 – 5000 km arası menzile sahiptir.

3.4 Kıtalararası Füzeler

5000 km ve üzerinde menzile sahip füzelerdir.

4. Tahrik (İtki) Şekline Göre Füze Çeşitleri

4.1 Katı Yakıtlı Tahrik

Katı yakıtlı tahrikte genel olarak yakıt alüminyum tozudur. Bu tür yakıt kolayca depolanma avantajına sahiptir. Çok hızlı bir şekilde yüksek hızlara ulaşma imkanı sunar. Basitliği sebebiyle büyük miktarda itme kuvveti gerektiğinde iyi bir seçimdir.

4.2 Sıvı Yakıtlı Tahrik

İsminden de anlaşılacağı gibi sıvı tahrik teknolojisi yakıt olarak sıvı yakıt kullanır. Bu yakıtlar hidrokarbonlardır. Füzenin sıvı yakıtla depolanması zor ve karmaşıktır. Ayrıca füzenin hazırlanması da oldukça zaman alır. Sıvı sevk sisteminde, valflerle yakıt akışı kısıtlanarak sevk kolayca kontrol edilir. Ayrıca acil durumlarda da aynı şekilde kontrol söz konusudur. Temel olarak sıvı yakıt, katı yakıta kıyasla yüksek özgül itki sağlama avantajına sahiptir.

4.3 Hibrit Yakıtlı Tahrik

Hibrit tahrikte katı tahrik ve sıvı tahrik olmak üzere iki aşama vardır. Bu tür bir sevk sistemi, her iki sevk sisteminin de dezavantajlarını telafi eder. Üstüne üstlük iki sevk sisteminin avantajlarını da birleştirir.

4.4 Ramjet

Bir ramjet motorunun turbojet motorlarından farklı olarak türbinleri yoktur. Sadece hava aracının (bu durumda füze) ileri hızı ile giriş havasının sıkıştırılmasını sağlar. Ardından yakıt püskürtülür ve ateşlenir. Yakıt enjeksiyonu ve yanma sonrasında sıcak gazların genleşmesi, egzoz havasını girişteki hızdan daha yüksek bir hıza çıkarır. Böylelikle pozitif bir itme yaratır. Ancak motora giren havanın süpersonik hızlarda olması gerekir. Yani hava aracı süpersonik hızlarda hareket ediyor olmalıdır. Ramjet motorları bir hava aracını sıfırdan süpersonik hızlara çıkaramaz.

4.5 Scramjet

Supersonic Combustion Ramjet‘in kısaltmasıdır. Scramjet ve ramjet arasındaki fark, yanmanın motorda süpersonik hava hızlarında gerçekleşmesidir. Mekanik olarak basittir. Ancak aerodinamik olarak bir jet motorundan çok daha karmaşıktır. Hidrojen normalde kullanılan yakıttır.

4.6 Kriyojenik

Kriyojenik itici gazlar, çok düşük sıcaklıklarda depolanan sıvı formda gazlardır. Çoğunlukla yakıt olarak sıvı hidrojen ve oksitleyici olarak sıvı oksijen yer alır. Bu tür gazlar, buharlaşan sıvılardan gazın kaçmasına izin veren özel yalıtımlı kaplar ve havalandırmalar gerektirir. Sıvı yakıt ve oksitleyici, depolama tanklarından genleşme odasına pompalanır. Bir alev veya kıvılcım ile karıştırılıp ateşlendikleri yanma odasına enjekte olur. Yakıt yandıkça genleşir ve sıcak egzoz gazları, itme sağlamak için nozuldan dışarı çıkar.

5. Savaş Başlığına Göre Füze Çeşitleri

5.1 Konvansiyonel Savaş Başlığı

Konvansiyonel bir savaş başlığı, yüksek enerjili patlayıcılar içerir. Kimyasal bir patlayıcı ile doludur. Öldürme mekanizmaları olarak kimyasalın patlamasına ve sonuçta ortaya çıkan metal mahfazanın parçalanmasına dayanır.

5.2 Stratejik Savaş Başlığı

Stratejik bir savaş başlığında radyo aktif maddeler vardır. Tetiklendiğinde şehirleri bile yok edebilecek devasa radyoaktif elementler açığa çıkar. Genellikle toplu imha için tasarlanmıştır.

6. Güdüm Sistemine Göre Füze Çeşitleri

Güdüm, bir füze sisteminin füzenin hareket etmesi gereken yöne karar vermesine yardımcı olan sistemdir. Genellikle bu karar füzenin uçuşu sırasında çok kısa zaman aralıklarında (saniyenin 50’de 1’i) alınması gerekir. Farklı görevler için farklı güdüm yöntemleri kullanılır. Bazı füzeler birden fazla güdüm sistemine ihtiyaç duyar. Gereksinim, güdüm aşamalarına bağlıdır. Çeşitli güdüm aşamaları; fırlatma , rota ortası ve hedefi vurmadan önceki terminal (son) aşamadır.

Füzenin aerodinamik gereksinimleri, fırlatma aşamasında farklıdır. Füzenin toplam ağırlığı, fırlatma aşamasında büyük miktardaki itici gazın hızla tüketilmesi nedeniyle de değişir. Bu ağırlık azalması ve bunun sonucunda ağırlık merkezindeki bir kayma nedeniyle, yük ve füzenin çeşitli parametrik gereksinimleri değişir. Rota ortası safhasında ise füzeyi uzun süre rotasında ve gerekli irtifada tutacak bir güdüm sistemine ihtiyaç vardır.

Terminal aşamasında, füzeyi isabetli bir şekilde hedefe ulaştıracak, uçuş sırasında olası yanlışlıkları, sapmaları telafi edecek başka bir güdüm sistemine ihtiyaç vardır.

6.1 Tel Güdümlü Füzeler

Tel güdümlü füze, füze ile güdüm mekanizması arasına bağlanan ince teller aracılığıyla kendisine gönderilen sinyaller tarafından yönlendirilen bir füzedir. Füze uçarken, teller arkasından açılır. Bu güdüm sistemi en yaygın olarak anti-tank füzelerinde kullanılmaktadır. Sınırlı görüş hattı alanlarında kullanılabilme özelliği onu faydalı kılmaktadır. Genel olarak radyo komutuna benzer. Atıcının, füze çarpana kadar hedefi görüş hattında tutması gerekir. Füze fırlatıldıktan sonra optik sensör, hedefe göre füzenin konumunu sürekli olarak izler. Sensör, iki tel tarafından iletilen elektrik sinyalleri göndererek füzenin yörüngesini düzeltir. Avantaj olarak elektronik karşı önlemlere daha az duyarlıdır.

6.2 Komut Güdümlü Füzeler

Fırlatma sahasından veya platformdan füzenin takibini ve komutların radyo, radar, lazer veya optik fiberler boyunca iletilmesini içerir. Bu takip, fırlatma alanından radar, optik aletler veya füzeden aktarılan televizyon görüntülerinden biriyle gerçekleşir.

Komuta güdüm sistemlerinin önemli bir avantajı, füzenin kendisinde çok az güdüm ekipmanı taşımasıdır. Hedef takibini ve uçuş yolu hesaplamasını yerdeki takip radarları ve bilgisayarlar yaptığından, füzenin sinyalleri kabul etmesi için sadece kontrol sistemini ve bir alıcıyı taşıması gerekir. Füzede taşınan güdüm ekipmanı miktarının azalması, daha büyük bir harp başlığı için daha fazla alan anlamına geliyor. Alternatif olarak, daha küçük gövde ve böylece toplam maliyetin azalması da bir seçenek.

6.3 Arazi Karşılaştırma Güdümlü (TERCOM) Füzeler

Arazi karşılaştırması seyir füzeleri tarafından sürekli kullanılır. Sistem, doğrudan altındaki zeminin profilini ölçmek için hassas altimetreler kullanır. Bunun ardından sonucu kayıtlı bilgilerle karşılaştırır. Ancak son zamanlarda TERCOM (terrain contour matching) yerini GPS sistemleri ve DSMAC (digital scene-matching area correlator) almaktadır.

DSMAC sistemi, üzerindeki kamera kullanarak belirli bir alanın görüntüsünü elde ediyor. Ardından bu görüntüyü dijital hale çevirerek daha önceden bilgisayarda kayıtlı görüntülerle karşılaştırıyor. Bu sayede hedefine kolayca yönleniyor. Tomahawk seyir füzesi TERCOM güdümlü füzelere bir örnektir.

6.4 Yıldız Güdümlü Füzeler

Bu sistem sürekli olarak yıldız açılarını ölçer ve bunları füzenin amaçlanan yörüngesinde olması beklenen önceden programlı açılarla karşılaştırır. Güdüm sistemi, yörüngede bir değişiklik gerektiğinde kontrol sistemini buna göre yönlendirir.

6.5 Ataletsel Güdümlü Füzeler

Bu sistem tamamen füzenin içerisinde yer alır ve fırlatmadan önce programlanır. Stabilize bir platform üzerinde yer alan üç ivmeölçer, karşılıklı olarak dik üç eksen boyunca füzede meydana gelen ivme değişimlerini ölçer. Bu ivmeler daha sonra iki kez entegre edilir. Birinci entegrasyon hızı, ikincisi ise konumu verir. Sistem daha sonra önceden belirlenen yörüngeyi korumak için kontrol sistemini yönlendirir. Söz konusu ivmeölçerler hem fırlatma rampasından kat edilen mesafeyi hem de hedefle olan mesafeyi takip etmeyi mümkün kılar. Uzun menzilli sistemlerde doğruluk için bu stabilize platform sistemi daha uygundur.
Diğer güdüm sistemlerinden farklı olarak hava durumu, atmosferik bozukluklar, füzenin fırlatma noktasından menzili, alçak bulut oluşumları, hedef konumu gibi koşullara duyarlı ısı, ışık veya elektromanyetik radyasyon gibi herhangi bir dış referans gerekmez. Bu nedenle, sistem bağımsızdır ve rehberlik için herhangi bir yer ekipmanına ihtiyaç duymaz. Kolayca tespit edilemez. Karıştırma ve karşı önlem almak fizibilite açısından zordur.

Bu sistemler karadan karaya füzelerde ve seyir füzelerinde kullanılmaktadır.

6.6 Işın Güdümlü Füzeler

Bu konsept, hedefe doğru bir radar enerjisi ışını ileten harici bir yer veya gemi tabanlı radar istasyonuna dayanır. Söz konusu radar hedefi takip eder ve hedef gökyüzünde hareket ettikçe açısını ayarlayan bir kılavuz ışını iletir. Füze bu ışına doğru harekete geçer. Hedefi vurana veya ıskalayana kadar ışın üzerinden ilerler. Uçuşun başlangıcında ve uçuşun sonuna doğru (füze hedefe yaklaştıkça) hassasiyet azalır.

Bu güdüm sisteminde, füzedeki ekipman, füzenin radar ışınının merkezinden yer değiştirmesini ölçer. Füze ışının merkezinde uçuyorsa, herhangi bir düzeltici eylem gerekmez. Merkezden sapma varsa kontrol sistemi devreye girer ve füzeyi ışının merkezine geri yönlendirir.

6.7 Lazer Güdümlü Füzeler

Lazer güdümünde, bir lazer ışını hedefe odaklanır ve hedeften yansıyarak dağılır. Füze, en düşük seviyelerdeki radyasyonu bile algılayan bir lazer arayıcıya sahiptir. Bu arayıcı lazer saçılımlarının yönünü güdüm sistemine aktarma görevine sahiptir. Füze hedefe doğru ilerlerken arayıcı, lazer yansımalarına bakar ve güdüm sistemi füzeyi lazer yansımalarının kaynağına yönlendirir. Yani vurulması istenen hedefin kendisine.

6.8 Hedef Güdümlü Füzeler

Bu güdüm çeşidi genellikle kısa menzilli füzeler için kullanılır. Bu sistemde füze, hedeften yansıyan / yayılan sinyalleri bir alıcı vasıtasıyla toplar. Daha sonra füze ile hedef arasındaki anlık rota boyunca hareketini yönlendirmek için komut üretir. Aktif, yarı aktif ve pasif hedef aramalar, hedef güdümlü sistemlerin ana türleridir.

Aktif sistemde, füzenin kendisi vericiyi ve alıcıyı taşır. Füze, sinyali (genellikle elektromanyetik radyasyon) hedefe iletir ve yansıyan sinyali alır. Bu sistemde füze yer fırlatıcısına (lançere) bağımlı değildir. Aktif hedef arama, fırlatmadan hedefe müdahaleye kadar tüm aşamalarda rehberlik için uygundur.

Hedef güdümü tek başına kullanıldığı durumlarda, menzil sınırlıdır. Çünkü sistem hantal olduğundan çok fazla güç gerektirir. Fırlatmadan önce takip modunda hedefe kilitlenen, arayıcı başlık olarak da bilinen sistemlere sahiptir. Böyle sistemlere ‘ateş et ve unut’ tipi güdüm de denir. Terminal kılavuzluğunda kullanıldığında, hedef arama kafası hedefin yerini tespit eder. Ardından hedefe kilitlenir ve imha eder.

Yarı aktif sistemde, verici kaynağı fırlatıcıda (lançerde) bulunur ve füzenin yalnızca alıcısı vardır. Sürecin geri kalanı, aktif tiple aynıdır.

Pasif tipte, füzenin yalnızca alıcısı vardır ve hedeften yayılan sinyalleri algılar. Sinyaller elektromanyetik veya kızılötesi veya her ikisi birden olabilir. Füzenin, kızılötesi veya elektromanyetik radyasyona duyarlı güdümlü kafa dedektörleri vardır. Kızılötesi güdümlemenin kullanıldığı füzeler, ısı güdümlü füzeler olarak da bilinir.

Mühendislik alanındaki diğer makalelerimize buradan ulaşabilirsiniz. Düşüncelerinizi yorumlar kısmında belirtebilirsiniz.