Ben Kimim
 
 
 
F-104 STARFIGHTER UÇAĞI
LITTON LN-3  ATALET SEYRÜSEFER  SİSTEMİ
 
 
1. GİRİŞ

LN-3 atalet seyrüsefer sistemi 1960'lı yıllarda Litton firması tarafından geliştirilmiş ve F-104G uçaklarında kullanılmaya başlanmıştır. İlk F-104 modellerinin A serisinden F serisine kadar olan üretimlerinde LN-3 atalet seyrüsefer sistemi bulunmuyordu. LN-3 atalet seyrüsefer sistemi ilk olarak 1959 yılında F-104G uçaklarına eklenmiş ve sistemin bağımsız çalışması nedeniyle hatasız bir seyrüsefer sağladığı için uçağa üstün bir taktik bombardıman ve taarruz yeteneği kazandırmıştı. LN-3'nin sağlıklı olmasının en önemli nedeni herhangi bir yer istasyonundan elektromanyetik sinyal almaması veya herhangi bir yer istasyonuna elektromanyetik sinyal göndermemesidir.
CF-104A

2. LN-3'NİN GELİŞTİRİLMESİ

LN-3 atalet seyrüsefer sistemi; Ohio Wright Hava Üs'sünde görevli Max Lipscomb ve Californiya Baverly'de Güdüm ve Kontrol Bölüm Başkanı Dr. Henry E. Singleton'un ortak çalışmalarıyla geliştirilmişti.

Libscomb'a seyrüsefer sistemlerinin geliştirilmesi çalışmalarına izin verilmemişti. Sadece uçağın üç ana eksen hareketi olan pitch (Uçak burnunun aşağı yukarı hareket etmesi), roll (Uçak kanatlarının aşağı ve yukarı hareket etmesi) ve yaw (Uçak gövdesinin sağa ve sola hareket etmesi) göstergeleri ve diğer uçak avionik sistemleri üzerinde çalışmalara katılmasına izin verilmişti. Dr.Singleton, son derece hassas pitch, roll ve yaw hareketlerinden veri sağlayacak bir sistem sunmayı önerdi. Sistem, jiroskoplar ve ivme ölçerler tarafından kontrol edilen, kuzeyi referans alan bir cihaz olacaktı. Böyle bir sistem, Doğu-Batı ve Kuzey-Güney yönünde otomatik olarak veri sağlayacaktı. Böylece, bu iki eksenden sağlanan verilerle, tam teşekküllü bir Atalet Seyrüsefer Sistemine sahip olunacaktı.

1956 yılının ortalarında Wright Hava Kuvvetleri Üssü ile Litton şirketi arasında "Uçak Konum Sistemi" için 300.000 Dolarlık bir sözleşme yapıldı. Dr. Singleton bu programın başına proje mühendisi olarak Sidney Shapiro'yu atadı. Atalet Seyrüsefer Sistemi 1958 yılı sonunda tamamlanmış ve uçuş testine hazır olmuştu. 1959 yılında yapılan üç uçuş denemesinden başarılı sonuç alınması üzerine F-104 Starfighter uçaklarında kullanılmak üzere 2000 cihaz üretilmesi için Litton şirketiyle bir sözleşme yapıldı.

LN-3, F-104G'ye olumsuz havalarda alçak irtifada uçma ve mümkün olan en iyi hassasiyetle nükleer silah bırakma yeteneği kazandırdı; bu özellik F-104G programı için hayati önem taşımaktaydı. LN-3, F-104G uçağına 70,000 feet irtifaya kadar tam bir uçuş performansı, 2 Mach'ın üzerinde sürat ve -5 ile +9 G arasında hareket etme serbestliği kazandırmıştı.
LN3-2A Atalet Seyrüsefer Cihazı

Soğuk Savaş yıllarında başlayan füze yarışları daha küçük, daha hafif ve daha hassas atalet seyrüsefer sistemlerinin gelişmesine yol açmıştı. Çevresinden bağımsız çalıştığı için herhangi bir karıştırmadan etkilenmeyen atalet seyrüsefer sistemleri tüm manevralar için doğru, anında hız ve konum bilgisi sağlamaktadır. LN-3-2A atalet seyrüsefer sistemi yüksek performanslı savaş uçağına yerleştirilebilecek kadar küçük ve hafif aynı zamanda doğru bilgi sağlayan ilk sistem olmuştur.

3. LN-3'NİN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

Dikey yönde üç ivme ölçer temel unsurları ölçer. Temel unsurlar; iki grid koordinat ekseni ile dikey (Z) eksenlerdir. Z ivmeölçer verileri, LN3-2A'nın kendisi tarafından kullanılmaz, bu dikey ivme verileri otomatik uçuş kontrol sistemine aktarılır. LN-3'de doğu-batı (X) ve kuzey-güney (Y) eksenleri kullanılır. Uçak uçuş halindeyken kuzey (Y) ekseni temel alınarak uçağın konumunu belirler.

İki jiroskop yere göre dengelenmeyi ve seviyeyi sabit tutarak  üç eksenli bir koordinat verisi sağlar. Jiroskopların her biri iki serbestlik derecesine sahiptir ve döndürme eksenleri 90 derece ayrılacak şekilde yönlendirilir. Üst gyro, kuzey-güney grid koordinat ekseni boyunca yönlendirilmiş bir dönüş eksenine sahiptir ve doğu-batı ve dikey koordinat eksenleri etrafındaki uçağın dönüşlerine duyarlıdır. Alt jiroskop, dönüş ekseni doğu-batı grid ekseni boyunca yönlendirildiğinden kuzey-güney ve dikey eksenler etrafındaki dönüş momentine duyarlıdır. Bu nedenle, iki jiroskop her üç ekseni de kontrol eder.

Jiroskopların çalıştırması için elektrik gerekmektedir. Bu nedenle sisteme 115 volt AC ve 400 Hz elektrik verilerek jiroskopların normal çalışma seviyesine gelmesi sağlanır. Jiroskoplar 1 dakika çalıştıktan, belirlenen çalışma seviyesine geldikten sonra 90 volt ve 375 Hz'lik elektrik gücü ile sistem normal olarak çalışmaya başlar.

Jiroskoplar ve ivme ölçerlerin normal ve verimli çalışması için, sistemde 71° C ± 1.1° C sıcaklığın olması sağlanır.

4. LN-3'NİN ÇALIŞMASI

F-104G uçağının motoru çalıştırıldıktan ve uçağın jeneratörleri elektrik üretmeye başladıktan sonra pilot kokpitin sağ konsolunda bulunan LN-3 kumanda panelindeki mod seçme anahtarını Off (Kapalı) konumdan Standby (Bekleme) konumuna getirir.

Standby konumunda sistemin normal çalışma konumuna gelmesi, o günkü dış hava sıcaklığına bağlı olarak bir kaç dakika sürer ve bu durum kontrol panelindeki "ısı" ışığıyla takip edilir.

LN-3'nin ısısı istenen seviyeye geldiğinde, sistem bilgisayarı ve jiroskoplar çalışmaya başlar. Sistemin kaba hizalama olarak adlandırılan bu çalışma durumuna gelmesi 1 dakika sürer.

1 dakika sonra, sistem ince hizalama fazına geçer. Bu esnada jiroskopların motor gücü, 400 Hz kullanan başka herhangi bir uçak sistemiyle manyetik parazitlenmenin önlenmesi için 95 V ve 375 Hz'ye düşürülür. İnce hizalamada jiroskoplar normal olarak çalışmaya başlar. Bilgisayar, jiroskoplar ve ivme ölçerler birlikte normal çalışmasına başlar bu aşama ince düzeltmesi olarak adlandırılır. Pilot LN-3'nin hazır olduğunu NAV ışığının yanıp sönmesiyle anlar.
  a. LN-3 Kumanda Panelleri:

Sistemin kullanılmaya hazır olmasından sonra pilot IN Kontrol Panelinde "Nav" u seçer ve çeşitli hizalama aşamalarında yer alan tüm devreler seyrüsefer moduna geçirilir.
Atalet Seyrüsefer Kumanda Paneli
Atalet Seyrüsefer Sistemi Başlangıç
 Noktalarının Koordinatlarını Girme Paneli
  b. PHI (Position Homing Indicator) Uçuş Konum Göstergesi:

F-104G Uçağı Ön Panelinde

PPI Radar Skobunun Üstünde Bulunan PHI (Position Homing Indicator) Göstergesi
PHI (Position Homing Indicator) Göstergesi
(Uçuş Konum Göstergesi)
Atalet Seyrüsefer Sistemi (INS/Inertial Navigation System) ayarlandıktan sonra, sol üstteki PHI modu, INS'den uçulacak rotanın bilgilerini okumak için IN olarak ayarlanır.. İbre seçilen rotanın yol istikametini işaret eder ve deniz mili olarak uçulacak rotanın bitimine kadar olan mesafe göstergenin alt tarafında bulunan numaratörden görüntülenir.

141'inci Filo'da görevli olduğum 1969-1977 yılları arasında LN-3'de kullanılan SSU (Station Storage Unit/İstasyon Depolama Birimi) kutularına uçulacak profildeki noktaların koordinatlarını giriyordum. SSU'lar eskiden kasetçalarda kullandığımız kaset ölçülerinden biraz büyük, eni yaklaşık 1 santimetre olan siyah renkli kutulardı. Filonun bir odasında LN-3 için özel koordinat bilgilerini içeren 1/500.000 ölçekli harita vardı. Uçulacak uçuş profilindeki bacakların başlangıç ve bitim noktalarının koordinatları bu haritadan bulunur ve SSU kutusuna bir cihaz kullanılarak yüklenirdi. SSU kutusunu koordinat yükleme kutusuna taktıktan sonra SSU kutusunun üst tarafında yan yana sıralı halde duran potansiyemetreleri küçük bir tornavida kullanarak ve profil planlama sırasını takip ederek belirlenen koordinatları cihaz üzerinde bulunan göstergeler yardımıyla yüklüyordum. Yüklenen koordinat değerlerinde birkaç iniş-kalkıştan sonra küçük de olsa sapmalar oluyordu. Bu nedenle SSU kutularının sık sık yeniden ayarlanması gerekiyordu. 1970 yılı ilkbaharında NATO Round Flag programı kapsamında Alman F-104G filosunu ağırlamıştık. Almanların SSU kutuları potansiyemetreli değildi. Özel koordinat, genel rakamsal değerleri küçük ince plastik şerit üzerindeydi. Bulunan koordinat değerleri minik bir pense ile plastik şeritten kesiliyor ve böylece koordinatlar sabitlenmiş şekilde plastik şeride aktarılmış oluyordu. Daha sonra plastik şerit SSU kutusundaki yuvasına yerleştiriliyordu. Bu nedenle SSU kutularındaki sabit değerler iniş-kalkışlardaki sarsıntılardan etkilenmemekteydi.

5. ATALET SEYRÜSEFER SİSTEMLERİNİN KULLANILDIĞI HAVA ARAÇLARI

Beverly Hills CA'daki Litton Systems Inc. veya Litton Industries, Güdüm ve Kontrol Sistemleri Bölümü, 50'li ve 60'lı yıllarda ABD'deki atalet sistemlerinin önde gelen üreticilerinden biriydi ve çeşitli tiplerde cihaz üretmişti.
Atalet Seyrüsefer Sistemleri aşağıda belirtilen uçaklarda kullanılmıştı.
  - LN-1; XB-70 Valkryrie,
  - LN-1A; Grumman E-1A Tracer,
  - LN-2A; A-6A Intruder,
  - LN-2B; E-2A Hawkeye,
  - LN-2C; P-3A Orion,
  - LN-3-2A; F-104G Starfighter
  - LN-3-2B; CF-104 (Kanada)
  - LN-3-13; F-104S (İtalya)
  - LN-4; İnsanlı yörünge aracı için
  - LN-5; Convair 340-R4Y
  - LN-12A/B (LN-3'nin geliştirilmiş versiyonudur). F-4C, F-4D, F-4E ve RF-4C'de kullanılmaktadır.

6.SONUÇ

Atalet Seyrüsefer Sistemi'nin 1959 yılında, bundan 60 sene önce ilk olarak F-104G Starfighter uçaklarında başlayan kullanımı, günümüzde modern jet uçaklarında ve hava savunma sisteminin bir parçası olan güdümlü füzelerde çok daha geliştirilmiş olarak kullanılmaktadır.

 

Hazırlayan: Ercan Çetinerler

 

Kaynak: Kaynaklar/Yurtdışı/Sıra No. 24