Modern havacılık ve savunma projelerinde elektronik akıl ile fiziksel gövde aynı masada tasarlanır. Türkiye’nin insansız hava aracı ihracatı son yıllarda milyar dolar seviyesine taşındı ve bu üretimin omurgasını yerli kart tasarımı ile kompozit imalatı oluşturuyor. Yazının ilerleyen başlıkları bu iki disiplinin pratikte nasıl iç içe geçtiğini açıklıyor. Gömülü Sistem Tasarımı Tam Olarak Neyi İfade Eder?…
Modern havacılık ve savunma projelerinde elektronik akıl ile fiziksel gövde aynı masada tasarlanır. Türkiye’nin insansız hava aracı ihracatı son yıllarda milyar dolar seviyesine taşındı ve bu üretimin omurgasını yerli kart tasarımı ile kompozit imalatı oluşturuyor. Yazının ilerleyen başlıkları bu iki disiplinin pratikte nasıl iç içe geçtiğini açıklıyor.
Gömülü sistem tasarımı, belirli bir göreve odaklı donanım ve yazılımın tek bir baskılı devre kartı üzerinde bütünleşmesidir. Bu yapıda mikrodenetleyici çoğunlukla 32 bit mimariye sahiptir ve çalışma frekansı 80 MHz ile 480 MHz arasında değişir. Enerji bütçesi miliwatt seviyesinde tutulduğunda pil ömrü saha koşullarında haftalara çıkar.
Söz konusu yaklaşım masaüstü bilgisayar mantığından tamamen farklı kurulur. Tasarımcı her giriş çıkış pinini, her saat döngüsünü ve her byte belleği önceden hesaplar.
Tasarım süreci dört kritik aşama üzerine kuruludur. İlk aşama gereksinim analizidir ve cihazın hangi sensörü hangi sıklıkla okuyacağı milisaniye hassasiyetinde belirlenir. Ardından şematik çizim, PCB yerleşimi ve prototip lehimleme gelir. Son aşamada firmware doğrulaması yapılır ve cihaz çevresel testlere alınır.
Yerleşim hatasının üretim sonrasında düzeltilmesi maliyeti 50 kata kadar artırır. Bu nedenle deneyimli ekipler ilk gözden geçirmede topraklama, gürültü ve EMI konularını ayrı ayrı listeler.
Karbon fiber, çapı 5 ile 10 mikron arasında değişen ipliklerin reçineyle birleştirilip kalıpta sertleştirilmesiyle ortaya çıkan kompozit malzemedir. Karbon fiber üretimi genellikle prepreg serim, vakum torbalama ve otoklavda 120 ile 180 derece arasında pişirme aşamalarını kapsar. Pişirme süresi parça kalınlığına göre 2 saatten 8 saate kadar uzar.
Aynı malzemeden çelik gövdeye göre yüzde 60 daha hafif yapı çıkarmak mümkündür. Ağırlık tasarrufu insansız hava araçlarında doğrudan menzile yansır.
Savunma, havacılık, otomotiv ve medikal ekipman üreticileri kompozit gövdeyi sıkça tercih eder. İnsansız hava araçlarında gövde, kanat ve pervane göbeği bu malzemeden basılır. Balistik koruma plakaları ve uydu yapısal parçalarında da aynı tercih öne çıkar.
Hafiflik tek başına yeterli bir kriter değildir. Boyutsal kararlılık, sıcaklık dayanımı ve titreşim sönümleme özellikleri de seçimde belirleyici rol oynar.
İki disiplinin kesişimi termal yönetimde ve sinyal bütünlüğünde belirginleşir. Kompozit malzemenin elektriksel iletkenliği topraklama planını ve anten yerleşimini doğrudan etkiler. Tasarımcı bu nedenle kart düzenini gövde geometrisiyle aynı CAD ortamında hizalar.
Bu yaklaşım benimsendiğinde anten verimi yüzde 15 ile 30 arasında artar ve cihazın menzili belirgin biçimde uzar. Mekanik ve elektronik ekiplerin ortak çalışma masasında oturması böylece zorunlu hale gelir.
Her parti üretimde örnekleme testi yapılır. Elektronik kartlar ICT ve fonksiyon testinden geçer, kompozit parçalar ultrasonik tarama ile kontrol edilir. Bu iki test yöntemi gizli kusurların yüzde 95’in üzerindeki bir kısmını sahaya çıkmadan yakalar.
Test verileri seri numarasıyla birlikte arşivlenir. Beş yıl sonra bile bir parçanın üretim geçmişine geri dönmek mümkündür.
Ostim Organize Sanayi Bölgesi, Ankara’nın savunma ve havacılık tedarik zincirinin merkezinde yer alır. Bölgede binlerce firma faaliyet gösterir ve bunların önemli bir kısmı kompozit ile elektronik üretim alanında uzmanlaşmıştır. Rox Group da bu ekosistemde AR-GE, CNC kalıp, plastik enjeksiyon, gömülü kart ve kompozit parça üretimini aynı tesiste yürüten entegre firmalardan biridir.
Tek çatı altında çalışmak ürünün tasarımdan teslimata kadar olan süresini ortalama yüzde 30 kısaltır.
