İnsansız savaş uçağı nedir?
İçerisinde pilot olmayan, yerdeki bir operatör ve sensörlerden gelen verileri işleyen yapay zeka bilgisayarları ile uçuşunu sağlayan sistemlere Muharip İnsansız Uçak Sistemi (MİUS) denilmektedir. İnsanlı uçaklarda da bulunan radar ve aviyonik sistemlere ek olarak görüntü işleme yoluyla da çevresini tarayan ve tüm verileri işleyerek uçuşunu gerçekleştiren sistemlerdir.
Günümüzde alışık olduğumuz SİHA sistemleri; genelde waypoint mission denilen, haritada seçilen belirli bir rotayı GPS ile takip ederek ve hedefin bulunduğu yere varınca atışını yaparak çalışmaktadır. Bazı SİHA’lara hava-hava füzeleri entegrasyonuna dair çalışmalar mevcut olsa da SİHA’lar genelde hava-yer görevleri için kullanılmaktadır.
MİUS sistemleri ise SİHA’lardan farklı olarak hava görevleri için geliştirilmektedir. Turbofan motorlu, subsonic ve supersonic hızlarda uçabilen, hava-hava füzeleri ile donatılabilen uçak sistemleridir.
Mevcut MİUS projeleri
X-62 Vista
General Dynamics firmasının X-62 Vista projesi, ilk insansız savaş uçağı sistemi olarak gösterilebilir. F-16D Block 30 uçağı üzerinden geliştirilen projede, F-16 savaş uçağının insansız olarak uçabilmesi amaçlanıyordu. İlk uçuşunu 1992 yılında yapan sisteme günümüzde SİHA’larda gördüğümüz otonom uçuş sisteminin bir benzeri entegre edilmişti. Hâlâ test ve geliştirme faaliyetleri devam eden sistem, 2023 Aralık ayında insanlı bir savaş uçağına karşı it dalaşı senaryosu gerçekleştirdi. Güvenlik önlemi olarak her iki kokpitinde de kontrolü ele almaya hazır olan pilotlar bulunduran Vista, çeşitli senaryolarda insanlı bir savaş uçağına karşı mücadele etti. Her ne kadar kaç muharebede Vista’nın galip geldiği belirtilmese de pilotlar yapay zekanın iyi bir iş çıkardığını belirtti.
XQ-58 Valkyrie
Kratos Defense tarafından geliştirilen XQ-58, stealth tasarım konfigürasyonlarına sahip jet motorlu bir İHA. ABD Hava Kuvvetleri’nin Düşük Maliyetli Saldırı Aracı programı (LCASD) kapsamında geliştiriliyor. F-22 ve F-35 savaş uçaklarına eşlik edebilecek bir loyal wingman sistemi olarak tasarlanan İHA, iç ve dış silah istasyonlarında toplam 540 kilograma kadar mühimmat taşıyabiliyor. Şu ana kadar sadece Altius 600 dolanan mühimmat atışı yapan İHA’nın görev kabiliyeti olarak mevcut SİHA sistemlerinden farklı olduğu pek söylenemez. Ancak gelecekte geliştirilecek varyantların AIM-120 AMRAAM görüş ötesi hava-hava füzesi taşıyabileceği belirtiliyor. XQ-58 için yapay zeka ve otonom it dalaşı üzerine yapılan çalışmalar bilinmemekle birlikte şimdilik sadece bir loyal wingman uçağı olabileceği ancak tek başına hava muharebesinde insanlı savaş uçaklarına karşı işinin zor olduğunu söylemek yanlış olmaz.
Kronshtadt Grom
Rus havacılık firması Kronshtadt tarafından tasarlanan sistem henüz geliştirme aşamasında. Army-2020 fuarında maketi tanıtılan İHA, Su-57 ve Su-35 uçaklarına eşlik edecek bir loyal wingman olarak geliştiriliyor. 2 adet iç, 2 adet dış olmak üzere 4 silah istasyonu olan İHA; Kh-38, KAB-250, KAB-500, Izdeliye 85 gibi hava-yer füzelerini taşıyabilecek. Şirket, Army-2022 fuarında, geliştirme faaliyetlerine ilişkin sözleşmelerin Rus Devleti ile imzalandığını duyurdu.
MQ-28 Ghost Bat
Stealth tasarımlı, jet motorlu, çok rollü İHA MQ-28, Avustralya Hava Kuvvetleri için Boeing Australia tarafından geliştiriliyor. İlk uçuşunu 2021 yılında yapan MQ-28’den şu ana kadar 8 adet üretildi. Subsonic hızlarda uçabilen İHA, yapay zeka bilgisayarları ile sensörlerinden aldığı veriyi işleyerek uçuşunu gerçekleştiriyor. Yer operatörü tarafından kalkışı gerçekleştirildikten sonra havada bulunan erken ihbar ve kontrol (AWACS) uçağı tarafından kontrol edilebiliyor.
Bayraktar Kızılelma
Kızılelma, Baykar tarafından geliştirilen turbofan motorlu stealth bir İHA sistemidir. 2022 yılının sonunda ilk uçuşunu yapan ilk prototip, Teknofest 2023’te hava gösterileri gerçekleştirmiştir. 2024 yılında ilk uçuşunu gerçekleştiren, art yakıcılı Al-322F motoru ile geliştirilen 3. prototipin ses üstü hızlarda uçabilmesi hedefleniyor.
SAHA EXPO 2024’te gerçekleştirdiği konuşmada Selçuk Bayraktar, Kızılelma’nın sahip olacağı yapay zeka sistemlerine değindi. Yer ve havadaki sistemlerle entegre çalışacak Kızılelma, tespit edilen düşmana operatörün yalnızca birkaç komutu ile istenilen şekilde angaje olabilecek. Hem görüntü işleme hem de sensörler ile alınan verileri işleyen yapay zeka, istenilen formasyonda sürü halinde hedefe karşı hamleler gerçekleştirecek.
MİUS ve insanlı savaş uçakları arasındaki teknik farklar
MİUS ve insanlı savaş uçakları arasındaki tüm farklara sebep olan ana unsur, uçağın içerisinde bir pilot olup olmamasından dolayı oluşuyor.
G Limiti
G kuvveti olarak da bilinen merkezcil kuvvet, uçağa ve pilota yunuslama (pitch) ekseni etrafındaki dönüşlerde etki eder. 1G cismin kendi ağırlığına eşittir. Bir cismin 9G kuvvete maruz kalması demek cismin ağırlığının 9 katı kuvvete maruz kalması demektir.
Savaş uçakları keskin manevraları yaparken 9-10G kuvvete maruz kalırlar. Uçak tasarlanırken belirlenen konfigürasyonlar ve kullanılan malzemeler bu kuvvete dayanabilecek şekilde seçilir.
Ancak uçağın G limitini sınırlayan temel faktör uçağı oluşturan malzemenin mukavemeti değil, uçuran pilotun G limitidir. G kuvveti insanlar üzerinde kanın akış hızını ve yönünü değiştirerek olumsuz etkiler oluşturur. Pozitif G kuvvetlerine maruz kalırken vücuttaki kan yukarıdan aşağıya doğru baskılanır. Göğüse binen yük sonucu nefes almak zorlaşır. Beyne oksijenin kan ile taşınamaması sonucu önce kısmi görüş kaybı, ardından gözün tamamen kararması ve son olarak baygınlık gerçekleşir. Negatif G kuvvetine maruz kalırken ise vücuttaki kan aşağıdan yukarıya, beyne doğru akmaya başlar. Bu durumda ise gözlere kan toplanır ve görüş kırmızılaşır.
Günümüz teknolojisiyle malzeme mühendisliğinin sağladığı imkanlar ile daha yüksek G kuvvetlerine maruz kalabilecek mukavemet özelliğine sahip uçaklar üretmek mümkündür. Ancak uçağı uçuracak pilotun G kuvveti dayanımı daha az olduğundan bunun bir önemi yoktur.
İnsansız savaş uçakları yer kontrol istasyonu veya erken ihbar-kontrol uçakları tarafından kontrol edildiğinden insana bağlı G limiti önemsizdir. Uçağın dayanımı yeterli olduğu müddetçe uçağı daha büyük G kuvvetlerine maruz bırakacak manevralar da yapılabilir hâle gelir. Bu farklılık görüş içi hava muharebesinde ve it dalaşı için oldukça önemli bir farklılıktır. Nitekim daha iyi manevra yaparak düşmanının arkasına geçmeyi başaran, yüksek ihtimalle muharebenin galibi olacaktır.
Durumsal farkındalık ve tepki hızı
İnsanlı savaş uçaklarında radar, IRST ve elektro-optik sistemler pilota görüş ötesi tespit için yeterli imkanı sağlamaktadır. Ancak görüş içi muharebe söz konusu olduğunda bu sistemler sadece pilota yardımcı olacak konumdadır. Pilot çevresini gözlemler ve buna göre aksiyon alır. Günümüz teknolojisinde bunu insansız şekilde gerçekleştirmek istediğimizde çok yönü görebilecek sayıda kamera ve her bir kamera açısını görüntü işleme yöntemleriyle tarayabilmek için yüksek grafik işlem gücüne sahip bilgisayarlara ihtiyaç vardır. Bu da maliyetli bir çözümdür.
Tespit ve tarama işleminin yanında, alınan sonuca göre gerekli eylemi gerçekleştirmek için de bir karar mekanizması gereklidir. İnsanlı savaş uçaklarında bu durum; gerekli eğitimi almış ve hangi durumda ne yapacağını bilen, alışılmadık bir durumla karşılaştığında da inisiyatif alabilen bir pilot ile sağlanıyor.
Yapay zekanın uçuşunu gerçekleştirdiği bir savaş uçağında ise durum biraz farklı. Her ne kadar kamera ve sensörlerden gelen verilere göre alınacak aksiyonlar, gerekli algoritmalarla belirlense de yapay zekanın alışık olmadığı istisna durumlarda inisiyatif alması günümüz koşullarında çok daha kompleks algoritmalar üzerinden yapılan çıkarımlara ihtiyaç duyuyor. Bu da verinin işlenme süresini uzatıyor ve tepki süresini kısaltıyor. Yine de toplumun bazı kesimleri yapay zekanın savaş gibi hassas bir konuda inisiyatif alamayacağını, bunun etik olmadığını savunuyor. Bu durumda ise karar mekanizması kontrol istasyonundaki operatör oluyor ve bu da tepki süresinin ciddi sürelerde uzamasına sebep oluyor. Görüş içi muharebede tepki süresinin bu denli uzaması, insansız savaş uçaklarını, insanlı uçaklara karşı kötü bir konuma düşürüyor.
Uçuş hızı
Günümüze kadar geliştirilen insansız savaş uçaklarının uçuş hızı ses hızının altında. Hız faktörü, taşınan mühimmatın menzili ile doğrudan ilişkili olduğundan bir mühimmatın insansız savaş uçağından atılması ile insanlı savaş uçaklarından atılması arasında ciddi bir menzil farkı var. Bu durum hem yer görevlerinde hem de hava muharebesinde MİUS sistemlerini insanlı uçakların gerisine düşürüyor. İnsansız savaş uçağı geliştiren firmalar gelecekte süpersonik uçabileceklerini belirtseler de bir üst başlıkta bahsettiğim uzun tepki süresi faktörü nedeniyle, uçuş hızının tepki süresi bu denli uzunken arttırılması savaş uçağı üzerindeki kontrol hassasiyetini oldukça azaltıyor. Sonuç olarak MİUS’ların uçuş hızları, güvenli uçuş için şimdilik subsonik seviyede tutuluyor.
MİUS projelerinin insanlı savaş uçaklarının yerine geçebilmesi için ne gibi gelişmelere ihtiyaç var?
Yukarıda saydığımız 3 temel farklılıktan durumsal farkındalık-tepki hızı ve uçuş hızı; insansız savaş uçaklarını, insanlı savaş uçaklarına karşı epey geriye düşürüyor. Özellikle görüş içi muharebe için önemli olan bu 2 faktör, yüksek teknolojiyle donatılan ve oldukça maliyetli olan bu sistemlerin insanlı uçaklar yanlarında olmaksızın görev yapmaları önünde büyük bir engel teşkil ediyor.
Her ne kadar pilotsuz oldukları için insan hayatı tehlikesi düşünülmeksizin görev yapabilecek olsalar da maliyeti yüksek bu sistemleri böylesine dezavantajlı bir durumdayken tehlikeye atmak hiçbir ordunun tercih edeceği bir seçenek değil.
- Tarama ve tespit faaliyetlerini gerçekleştirebilmek için sensör, görüntü işleme teknolojilerinin gelişmesi ve maliyetlerinin azalması,
- Yapay zeka karar mekanizmasının operatörün kontrolüne ihtiyaç kalmayacak şekilde inisiyatif alabilmesini sağlayacak kompleks algoritmaların geliştirilmesi,
- Tepki hızının artırılmasına bağlı olarak uçuş hızının artırılması ve hatta supercruise (artyakıcı olmadan süpersonik uçuş) yeteneğinin kazandırılması,
İnsansız savaş uçaklarını, insanlı uçaklara karşı mücadele edebilecek konuma getirebilir.
Türkiye’de MİUS projeleri
Türkiye’de hava muharebesinde etkin rol alacak MİUS projesi olarak öne çıkan isim Bayraktar Kızılelma. Artyakıcıya sahip yeni motoru ile ilk uçuşu yapılan prototip 3 konfigürasyonunun seri üretime girdiği belirtildi. Baykar, motor teknolojilerine de yatırım yapmaya başladı ve hem Akıncı hem de Kızılelma için jet motor geliştirme faaliyetlerinin başladığı belirtildi. Bunun yanında TEI tarafından geliştirilen TF-10000 turbofan motorunun da Kızılelma’ya entegrasyonunun gerçekleştirilmesi söz konusu. Tek motorlu varyantın geliştirme faaliyetleri bir aşamaya geldikten sonra çift motorlu varyantın çalışmalarının da başlayacağı belirtiliyor.
Her ne kadar turbofan motorlu ve 5. nesil tasarım konfigürasyonlarına sahip olsa da Anka 3, hava muharebesinden çok stealth bombardıman görevleri için geliştiriliyor. TUSAŞ’ın bu konuda farklı bir çalışma yürüttüğü biliniyor. 2023 yılında dönemin TUSAŞ Genel Müdürü Temel Kotil’in “Anka-4 de olacak.” ifadesi üzerinden, Anka-3’ten alınan geri bildirimler ile hava muharebesinde rol oynayacak bir insansız savaş uçağı sisteminin geliştirileceği tahmin ediliyor.
Türkiye’de bu büyük projelerin yanı sıra, Teknofest’te gerçekleştirilen Savaşan İHA yarışmasında görüntü işleme yöntemleri ile it dalaşı denemeleri yapılıyor. Türkiye’nin dört bir yanından takımlar, azami kalkış ağırlığı 10 kilogram olan mini İHA’lar geliştiriyorlar ve bu İHA’lar finalde it dalaşı gerçekleştiriyor. Yarışmada İHA’ların tamamen otonom uçması ve çevresindeki hedefleri yalnızca İHA’nın burun kısmındaki kamerası ile tespit etmesi ve takip etmesi bekleniyor. Belirli bir mesafeye kadar yakınlaşıp kameranın orta noktasında 4 saniye görüntüsü alınan İHA vurulmuş sayılıyor. Bu yarışma ile sektöre henüz adım atmamış genç mühendis adaylarının bu alanda tecrübe kazanması sağlanıyor.
Sonuç
MİUS teknolojisi, insan hayatının tehlikeye atılmasının önüne geçtiğinden oldukça önemli bir teknoloji. Pilotların eğitim süreçleri de düşünüldüğünde; yapılan yüzlerce sorti, yaşanan kaza kırımlar ve diğer eğitim maliyetleri her bir pilotun yetiştirilmesini oldukça maliyetli kılıyor. Ordular, hem hayati önem hem de mali nedenler dolayısıyla MİUS sistemlerini geliştirmek için çalışmalar yapıyorlar.
Günümüzde MİUS sistemleri, teknolojik engeller dolayısıyla insanlı uçakların yeteneklerine birebir sahip değil. Tespit sistemleri, görüntü işleme teknolojisi, yapay zeka algoritmaları oldukça önemli düzeyde bu yetenekleri sağlasa da inisiyatif alma yeteneği, tepki süresi gibi faktörler ve yapay zeka ile ilgili etik endişeler günümüzde MİUS sistemlerinin, savaş uçaklarının yerini almasında engel olarak karşımıza çıkıyor.
Ancak bu engeller, karar alma mekanizmasının hızlı bir şekilde işlemesi gereken ve operatör kontrolünün zor olduğu görüş içi muharebe için geçerli. Görüş ötesi muharebede tasarım konfigürasyonları ve ısıl iz bakımından 5. nesil özelliklere sahip bir MİUS sistemi, gerekli radar sistemlerine sahipse oldukça faydalı olacaktır. Hedefine uzaktan angaje olarak operatör tarafından aldığı komutlar ile yukarıda saydığımız dezavantajlar oluşmadan hava muharebesinde etkin rol oynayabilecektir. Bu sebeple günümüz koşullarında MİUS sistemleri için Loyal Wingman ve sürü İHA konseptleri daha mantıklıdır.
