Hatırlanacağı üzere Ailenin yeni üyesi olan 1.750N itki gücü kapasiteli KTJ-1750 Turbojet Motoru kısa süre önce ROKETSAN tarafından geliştirilen ÇAKIR Seyir Füzesi ile ilk atış testini başarıyla geçmişti. SSB tarafından 11 Mayıs günü paylaşılan bilgiye göre AKINCI TİHA’dan 7.000m irtifadan atılan ÇAKIR (üzerinde canlı harp başlığı ve arayıcı başlık olmadan sadece INS/GPS güdüm ile) Seyir Füzesi Karadeniz’de su üstünde belirlenen hedef koordinata Mach 0.9 sürat ile tam isabetle vuruş kaydetmişti. 245kg ağırlığındaki Dünyada bir Silahlı İnsansız Hava Aracı (SİHA)’dan atılan ilk seyir füzesi olan ÇAKIR, 150km+ menzile sahiptir. KTJ-1750 Turbojet Motorunun ITAR Free özelliği sayesinde ÇAKIR Seyir Füzesi, yurtdışındaki potansiyel müşterilere herhangi bir ihracat kısıtlaması sorunu yaşanmadan satılabilecek.

Kale Arge, halen SOM (SAGE) ve ATMACA (ROKETSAN) Füzeleri için Seri Üretim ve Teslimat aşamasında olan KTJ-3200 ile KTJ-1750 Turbojet Motorlarının gerçek modellerini ilk kez SAHA EXPO 2022 Fuarında sergilemişti.

KTJ-3200 ilk aşamada SOM ALCM üzerine entegre edilmiş olsa da motor aynı zamanda yapılan modifikasyonlarla (arayüz farklılıkları, yazılım farklılıkları, kontrol/aksesuarlarda farklılıklar yapılarak) ATMACA Gemisavar Seyir Füzesi’ne de uygun hale getirilmiştir. Dolayısıyla teslimatlar halihazırda hem SOM hem de ATMACA için gerçekleştirilmektedir. Seri Üretim Projesi kapsamında, SOM ve ATMACA ile atış testleri safhası da yer alıyor. Büyük oranda yürütülmüş olan entegrasyon çalışmalarının önemli bir kilometre taşı önümüzdeki dönemde icra edilmesi beklenen bu testler olacak.

Tüm kontrol ve aksesuarları dahil Kale Arge tarafından, tamamen yerli imkanlarla ve özgün olarak geliştirilen ve kapsamlı testleri de yine Kale Arge Tuzla Geliştirme ve Test Merkezi yerleşkesinde bulunan İrtifa Test Sistemi’nde gerçekleştirilen KTJ-3200 Turbojet Motoru, 2021 yılı ortasında kabule hazır hale getirilmiş, kabul süreci tamamlanan Geliştirme Sözleşmesi altındaki motorların teslimatı yapılmış ve 18 Ağustos 2021 Turbojet Motorları Tedariki ve Entegrasyonu Projesi Protokolü imzalanmıştı.

Hem KTJ-3200, hem de KTJ-1750 Turbojet Motorlarında 4 kademe eksenel kompresör, dairesel (annular) yanma odası ve tek kademe türbinden oluşan bir tasarım mimarisi kullanılmıştır. Motorların ön tarafında (Kompresör) Alüminyum, arka tarafında (Yanma Odası ve Türbin) ise özel alaşımlar ve Nikel Süper Alaşım malzemeler kullanılıyor. Düşük yakıt tüketimi ve farklı irtifa/hız şartlarında başlatılabilme özellikleri ile dikkat çeken her iki motorda da kompresörlerde yekpare (tek parça) işlenmiş rotorlar kullanılmakta olup, yakıt tüketimi düşük ve termodinamik açıdan çok verimli. Her iki motor da üzerlerinde ihracat kısıtlamalarına tabi hiçbir malzeme ve ürün yer almadığından ITAR Free özelliğindedir.

2012 yılından bugüne küçük turbojet motorların geliştirilmesi üzerinde çalışan ve o tarihlerde gaz tribün motorlar konusunda gerek tecrübeli insan kaynağı (hem akademik personel, hem de işgücü anlamında) ve teknolojik altyapı, gerekse ekosistem açısından Türkiye’de çok ciddi bir açık olması nedeniyle Savunma Sanayi Başkanlığı (SSB) ile imzalanan ‘Turbojet Motorların Geliştirilmesi Projesi Sözleşmesi’ altında ihtiyaç duyulan tüm teknolojiyi ve kritik alt-sistemleri kendisi geliştirmek zorunda kalan Kale Arge, KTJ-3200’den edindiği bilgi birikimi ve tecrübe ile kendi özkaynaklarını kullanarak 2021 yılında hem yurt içi, hem de yurt dışı müşteriler için farklı itki gücü kapasiteli üç ayrı (KTJ-1750, KTJ-3700 ve ARAT Motoru) turbojet motor geliştirme projesi üzerinde çalışmaya başlamıştı.

Şirket, 9 yılda tamamlanan Turbojet Motorların Geliştirilmesi Projesi kapsamında edindiği bilgi birikimi ve yetkinlikler ile ulaştığı yüksek Teknoloji Hazırlık Seviyesi sayesinde artık yeni motor projelerini daha kısa bir takvimde ve çok hızlı bir şekilde devreye alabilme ve tamamlama kabiliyetine de kavuşmuştur. Bu kapsamda örneğin Mart 2021’de şirket özkaynakları ile çalışmalarına başlanılan KTJ-1750 TJ Motoru Geliştirme Projesi’nde tasarım aşamasından bremzede test aşamasına sadece 15 ayda gelinmiştir. KTJ-1750 TJ Motorunun ÇAKIR Füzelerini güçlendirmek üzere seçildiği bilgisi 31 Mart 2022 tarihinde düzenlenen ÇAKIR Seyir Füzesi lansman etkinliği sırasında kamuoyu ile paylaşılmış ve etkinlik sırasında ROKETSAN ve Kale Arge arasında ÇAKIR Projesi Milli Turbojet Geliştirilmesi Sözleşmesi imzalanmıştı.

KTJ-3200 tecrübesinden yararlanılarak geliştirilen KTJ-1750 TJ Motorunun prototip üretimleri 2022 yılı ilk yarısında tamamlanmış ve 2022 Haziran ayında Kale ArGe Tuzla Geliştirme ve Test Merkezi yerleşkesinde bulunan İrtifa Test Sistemi’nde yer testlerine başlanmıştı. KTJ-1750 TJ Motoru, geçtiğimiz 2022 Eylül ayında gerçekleştirilen testler sırasında 50.000rpm değerine ulaşmıştı.

Yerli ve milli mühendislik ürünü olan KTJ-1750 kompakt tasarımı ve düşük ağırlığı yanında, eksenel kompresör tasarımının sağladığı çok yüksek sıkıştırma oranı ve termodinamik verimi sayesinde düşük yakıt tüketimi ile dikkat çekiyor. ÇAKIR Seyir Füzesi Ailesi için tasarlandığından yüksek irtifada üstün performans sunabilen KTJ-1750, deniz seviyesinde 1.750N itki gücü üretebilmekte.

KTJ Serisi Turbojet Motor Ailesi Üyeleri ve Genel Özellikleri

KTJ-3200: Kale Arge'nin ilk motoru olan KTJ-3200, SOM (SAGE) ve ATMACA (ROKETSAN) Seyir Füzeleri için geliştirilmiştir. 4 kademe Eksenel Kompresör,  Dairesel (annular) Yanma Odası ve tek kademe Türbinden oluşan 3.200N (Newton) itki gücü kapasiteli KTJ-3200 Turbojet Motoru, 63cm uzunluğunda, yaklaşık olarak 33cm çapında ve 50kg ağırlığındadır. Üzerinde ihracat kısıtlamalarına tabi hiçbir malzeme ve ürün yer almayan (ITAR Free özelliği) motorun ön tarafında (Kompresör) Alüminyum, arka tarafında (Yanma Odası ve Türbin) ise özel alaşımlar ve Nikel Süper Alaşım malzemeler kullanılıyor. Kompresörde yekpare (tek parça) işlenmiş rotorlar kullanılmakta olup, sıkıştırma oranı 6’ya yakın, dolayısıyla yakıt tüketimi düşük (SLS, Max RPM’de 0.12KG/H/N) ve termodinamik açıdan çok verimli.

Üzerinde uzun yıllar mühendislik çalışmaları yapılmış ve optimize edilmiş bir motor olan KTJ-3200, performans ve itki gücü açısından muadilleri ile benzer kabiliyetlere sahip olsa da muadillerine kıyasla hem daha uzun ömürlü (hem içindeki aerodinamik komponentler olarak, örneğin motorda çok daha ileri düzeyde bir türbin malzemesi kullanılmakta bu sayede motorun türbin ömrü çok daha uzun, hem de yerli tasarım ve üretim rulmanlar muadillerine göre daha uzun ömürlü) hem de çok daha düşük yakıt tüketimi değerlerine sahip.

Düşük yakıt tüketimi ve farklı irtifa/hız şartlarında başlatılabilme özellikleri ile dikkat çeken KTJ-3200, SOM ALCM ve ATMACA Gemisavar Seyir Füzelerinin görev zarfına uygun olarak 5.000m irtifada ve Mach 0.95 süratte çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır. Ancak, KTJ-3200’ün başlatma zarfı muadil motorlara kıyasla çok daha geniş. Bu sayede motor çok düşük hızlarda dahi çalıştırılabiliyor. Piroteknik ateşleyici (ön ateşleyici ROKETSAN’dan alınırken ikinci ateşleyici Kale Arge ürünü) ve rüzgâr etkisi ile çalıştırma (windmilling) özelliğine sahip KTJ-3200’ün geliştirme ve test sürecinde Kale ArGe Tuzla Geliştirme ve Test Merkezi yerleşkesinde bulunan İrtifa Test Sistemi önemli bir rol oynamıştır. Tamamen yerli ve milli olarak geliştirilen motor, her türlü ihracat kısıtlarından muaf olup tüm komponentleri Türkiye’de üretilmektedir. Üç haneli rakamlarda sipariş edilen KTJ-3200 Motorunun kalifikasyon süreci başarıyla tamamlanmış ve seri üretimine başlanılmıştır. İlk etapta 2022 yılı içinde 50 adet teslim edilmesi beklenmektedir.

KTJ-3200, Kale Arge mühendislik ekibi için bütünsel bir motor geliştirme projesini, tasarım, test, üretim ve montaj faaliyetleri dahil, baştan sona kadar yürütebilme tecrübesi alması açısından büyük bir fırsat olmuştur. KTJ-3200 Projesi sırasında edinilen yetkinlikler, Kale Arge’ye farklı farklı güçte ve menzillerdeki seyir füzesi programlarını destekleyebilmesi için yeterli esnekliği ve çevikliği sağlamıştır.

KTJ-1750: KTJ-3200 teknolojisinden yola çıkılarak tasarlanıp geliştirilen KTJ-1750 TJ Motoru, KTJ-3200’deki gibi 4 kademeli Eksenel Kompresör tasarımına sahiptir. Deniz seviyesinde 1.750N güç üretebilen ve Mach 0.95 süratte çalışabilen KTJ-1750, 202mm çapında ve 25kg ağırlığındadır (EKÜ, yakıt pompası ve kablaj hariç). Özgül Yakıt Tüketim Değeri 0.12KG/H/N (SLS, Max RPM’de), itki/ağırlık oranı ise >11 olarak verilen KTJ-1750’nin motor zarf çapı piroteknik ateşleyicilerle birlikte 227mm tam boyu ise 464mm (ÇAKIR Seyir Füzesi için uzatılmış egzoz yapısı ile 609mm’ye çıkmaktadır) olarak açıklanmıştır.

Genelde bu tip küçük turbojet motorlarda tek kademeli santrifüj kompresör kullanılır. Ancak tek kademe yapısı nedeniyle bu tip motorlarda sıkıştırma oranı düşük gerçekleştiğinden düşük termodinamik verimliliği nedeniyle yakıt sarfiyatı yüksek olmakta. Dünyada bu çapta ve bu sınıfta 4 kademeli Eksenel Kompresör tasarımına sahip başka bir motor olmadığı belirtiliyor. KTJ-1750 bu anlamda dünyada tek.

KTJ-3700: ROKETSAN tarafından geliştirilmekte olan KARA ATMACA Karadan Karaya Seyir Füzesini güçlendirecek KTJ-3700, Kale Arge’nin kendi öz kaynaklarıyla başlattığı bir diğer turbojet motor projesidir. 50kg ağırlığındaki KTJ-3700’ün 10.000 metre irtifa ve Mach 0.95 uçuş hızına sahip olması hedeflenmiştir.

Yenilenmiş aerodinamik tasarımı sayesinde ağırlığı ve boyutları ondan farklı olmasa da KTJ-3200’e kıyasla hem 500N daha fazla itki üretmesi, hem de ondan daha iyi bir Özgül Yakıt Tüketim Değeri sunması hedeflenmiştir. Örneğin, TR40 TJ Motorunda sadece aerodinamik iyileştirme ile yakıt tüketim değerinde yaklaşık %8 oranında bir iyileştirilme sağlanmıştı. Daha düşük yakıt tüketimi sayesinde takıldığı füze/platforma daha uzun menzil kabiliyeti sağlıyor. Diğer iki motorda olduğu gibi KTJ-3700’de de kapalı devre yakıtla yağlama tekniği kullanılmakta. Ancak Kale Arge motorların kapalı devre yağ ile yağlamalı versiyonları üzerinde de çalışmalar yapmıştır.

Prototip üretimi yapılan KTJ-3700 Motorunun yer testleri Kale ArGe Tuzla Geliştirme ve Test Merkezi yerleşkesinde bulunan İrtifa Test Sistemi’nde gerçekleştirilecek. Bu maksatla 0-5km irtifaları ve Mach 0.95 hızına uçuşları simüle edilebilecek şekilde kurgulanan İrtifa Test Sistemi’nin çalışma/test irtifa koşulları hem KTJ-3700, hem de ARAT Turbojet Motorlarının testleri için 10.000 metreye çıkartılmıştır. Bu sayede yerden 10.000m yukarıdaki hava şartları simüle edilebilecek ve testler ile bu iki motorun o şartlarda nasıl davrandıkları gözlemlenebilecek. KTJ-3700’ün 2023 yılında KARA ATMACA Karadan Karaya Seyir Füzesi üzerinde ilk atışlı testte kullanılması hedeflenmiştir.