İnsanoğlu’nun aştığı birkaç sınırdan birisi de ses sınırıdır.

Ses hızının havacılıkta niçin önemli olduğunu bilmek gerek… Ses ile uçağın ne ilgisi var diye düşünenler mutlaka olmuştur.

Mümkün olduğu kadar az teknik terim kullanarak bu durumu açıklamaya çalışayım.

Ses dediğimiz şey, bir titreşim dalgasıdır. Biz mühendisler buna “bozuntu” deriz.

İnsan sesi insan ses tellerinin yarattığı bozuntulardır. Çevrede duyduğunuz herhangi bir ses, herhangi bir cisim tarafından yaratılmış bir tür bozuntudur. Bu bozuntunun hava molekülleri içerisinde dalga dalga yayılabilmesi için hava moleküllerinin birbirleriyle etkileşime girerek bu dalgayı transfer etmeleri gerekir. Bir leğen suya attığınız bir taşın yarattığı bozuntunun halka halka yayılması gibi. Ya da hareket eden bir geminin önünde ve arkasında yarattığı bozuntuları düşünün. İşte sesin havada yayılması bundan pek de farklı değildir.

Hava araçları içerisinde seyrettikleri hava kümesinde de bozuntu yaratırlar. Biz bir uçağın gelişini o gelmeden gelen sesinden anlarız, çünkü uçağın havada yarattığı bozuntu uçaktan hızlıdır. Ses hızında hareket eder.

Öyle bir uçak düşünün ki kendi yarattığı bozuntudan hızlı gidiyor…

İşte, ses hızının havacılıktaki önemi budur. Ses hızının bir sınır olması, havada yaratılabilecek herhangi bir titreşimden daha hızlı gitmek anlamına gelmesinden kaynaklanır. Herhangi bir cismin yarattığı parazitin önüne geçmesi bir sınır değil de nedir? Dolayısıyla sesten hızlı gidebilen bir araç tasarlamak insanoğlu için önemli bir sınır olmuştur.

Üstelik ses hızının üzerinde akışkanın gösterdiği davranış büyük ölçüde değişir. Örneğin tüm akışkanlar kapalı bir boru içerisinde akarken kesit alanı ile hızları ters orantılı değişir. Yani bahçe hortumunun burnunu sıkarsanız akış hızlanır. Oysa ses üstü hızlarda bu tam tersi olur. Sesüstü bir akımla bahçeyi sularken hortumun ucunu sıksaydınız akım yavaşlardı. Serbest bıraktığınızda ise hızlanırdı. Bu örneği vermemin amacı da, sesüstü hızlarda uçan bir uçağı tasarlamanın sesaltı hızlarda uçan uçakları tasarlamaya benzemeyeceğini ifade etmek. Yani, sesüstü hızlara geçmek sadece daha kuvvetli motorlar tasarlamak ve üretmek olmadı. Bu hızlarda güvenli olarak uçabilecek yeni tasarımlar oluşturulması anlamına geldi. Bir muharip jet ile bir yolcu uçağını kanatları arasındaki fark, ya da Concorde ve muadili uçakların diğer uçaklara göre fark gösteren tiplerinin sebepleri de bunlardır.

Tupolev 144 ve Concorde’lar bugün tedavülden kalkmış durumda, ancak İngilizler ve Fransızlar daha önce de yaptıkları gibi tekrar bir işbirliği yaparak Concorde türevi bir uçak ortaya çıkarmaya niyetlendiler.

Herhangi bir değerlendirme yapmadan önce dilerseniz Concorde’un niçin tarihten silindiğini bir hatırlayalım (2008 ortalarında kaleme aldığım ve o dönemde çıkardığım Aviation Türk dergisindeki “Sesten Hızlı İş Adamları Geliyor” başlıklı kendi yazımdan aktarıyorum):

Ne olmuştu?

1950′lerin sonlarına doğru başını ABD, Fransa, Birleşik Krallık ve Sovyetler Birliği’nin çektiği havacılık dünyası, sıradaki adımın sesten hızlı yolcu taşımacılığı olduğuna inanarak çalışmalara başladı. Hükümetlerinden destek alan İngiliz Bristol Aeroplane ve Fransız Sud Aviation firmaları kendilerini sırasıyla Type-233 ve Super-Caravelle adını verdikleri projelere adadılar. İngilizlerin Type-233′ü delta kanatlı, 100 kişilik uzun menzilli bir uçakken, Fransızlar küçükten başlamayı tercih ettiler. 1960′ların başında her iki uçak da prototip aşamasna geldi fakat her iki firma ve hükümet de bu süreci yönetecek bütçeden yoksun kalmışlardı. Bunun üzerine İngiliz hükümeti tarafından sesüstü yolcu uçağını müşterek bir proje ile birlikte geliştirmek için ülkelere uluslararası çağrı yapıldı ama buna sadece Fransa’dan yanıt geldi. Böylelikle 28 Kasım 1962′de yapılan anlaşmayla Concorde’e giden yolun ilk toprağı döküldü.

1965′te Concorde 001 ve 002′nin Toulouse ve Bristol’da prototip inşasına başlandı ve 31 Aralık 1968′de Tupolev 144, 2 Mart 1969′da ise Concorde ilk sesaltı test uçuşlarını gerçekleşti. Aynı yıl takvimler 5 Ağustos’u gösterdiğinde Tu-144, 1 Ekim’i gösterdiğinde ise Concorde ilk sesüstü test uçuşlarını da tamamladı. 1971′de ABD’nin programını iptal etmesiyle ve 1973 Paris Hava Şovu’nda Tu-144′ün havada parçalanarak düşmesiyle Concorde sesüstü taşımacılığın o dönemki yıldızı oldu.

Sesüstü uçakların satışa çıkarıldığı yıllar 1973 petrol krizine denk gelmişti. Bir çok havayolu firması bu uçaklarla ilgilenmesine rağmen siparişlerini geri çektiler. Örneğin Concorde’un alıcıları üretici ülkelerin bayrak taşıyıcı hava yolu firmaları Air France ve British Airways olmak üzere sadece 20 adet üretildiği ve 14’ünün hizmete girdiği gibi bir gerçek var. Hatta satış miktarı göz önünde bulundurulursa belki de ticari anlamda başarısız bir proje olduğu söylenebilir. Ancak bir biletin 1500$ ila 4000$ arasında değiştiği düşünülürse, VIP müşteriye sunulan bu hızlı uçuş hizmetinin alıcılarına büyük karlar sağladığı da ortada. Nitekim hükümete Concorde yüzünden olan kredi borçları yüzünden 1984’e kadar British Airways’in kârının %80’ine el konulmasına rağmen British Airways ülkesinin en büyüğü olmaya da devam etti ve yüksek tutarlardaki bakım masraflarına rağmen bu havayolları Concorde servislerini hiç askıya almadı. Ta ki 2000’li yıllara kadar.

İş jetlerinin yaygınlaşması, Concorde’lardaki güvenlik zaafiyetlerinin iş jetlerine göre daha fazla olması, Concorde’ların bakım masraflarının giderek artması ve buna oranla bilet fiyatlarının da fahiş rakamlara yaklaşması (New York – Paris gidiş dönüş bilet tutarları 80’lerde $3000 civarındayken 2000’lere doğru $9000’e dayanmıştır) Concorde’ların popülaritesini yitirmeye başlamasına sebep oldu. Nitekim Paris kazasıyla Concorde’ların tüm cazibesi yitti. Bu kazadan sonra uçuşlar kısa süreliğine askıya alınsa da bu uçakların geri dönüşleri pek de muhteşem olmadı.

25 Temmuz 2000’de F-BTSC kuyruk numaralı 4590 uçuş no’lu Concorde, Paris’ten kalktıktan kısa bir süre sonra düştü ve dördü yerde olmak üzere 113 kişinin hayatını kaybetmesine yol açtı. İngiliz ve Fransız yetkililerin raporuna göre kazanın Concorde’un karakteristik herhangi bir özelliğiyle ilgisi yoktu. F-BTSC’den dört dakika önce kalkan Continental Havayolları’na ait DC-10’dan kopan thrust-reverser parçası uçağın sol ana iniş tekerine çarparak onu patlattı ve fırlayan lastik parçası yakıt tankına çarptıktan sonra bir de elektrik kablosunu yerinden kopardı. Bu darbenin yarattığı şok dalgası ile iyice açılan yakıt tankı ciddi bir yakıt kaçağına sebep oldu. Daha sonra mürettebat yangın ikazıyla birlikte 2 nolu motoru kapattı fakat iniş takımını içeriye alamadı. İniş takımının kapanmaması ve tek motorun takat vermesi sebebiyle yükselemeyen ve hızlanamayan uçak tutunma kaybına uğradı ve burun yukarı duruma geldi. Aşağıda olan kuyruğu Gonesse’deki Hotelissimo oteline çarptı. Ancak diğerleri bu raporun gerçekçi olmadığını, uçağın fazla yük ile kalktığını ve bu sebeple kalkış hızına erişemeden havalandığını ve yakıt dengesinin iyi ayarlanmadığını ifade ettiler. Sonunda tüm yetkililer uçağın gereken kalkış hızına erişmeden havalandığı konusunda anlaştılar. Bu kazadan sonra Concorde uçuşları askıya alındı.

Paris kazasından sonra Concorde’lar yapısal olarak biraz daha güçlendirildi. Bu yapısal güçlendirme özellikle elektrik kablo iletim hatlarının daha korunaklı olması üzerine gerçekleşti. Ayrıca yakıt tanklarını sıkı sıkıya saran kevlar yapılar da desteklendi. İnişte lastiklerin ısınmasına önlem olarak daha dirençli lastikler geliştirildi. Bu bir yıllık nadas sonunda Heathrow’dan kalkan bir test uçağı 60000 fit yükseklikte Mach 2.02 hızına erişti, İzlanda üzerinden 3 saat 20 dakikalık bir atlantik turu gerçekleştirerek İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetleri’ne ait Brize Norton havaalanına indi. 11 Eylül 2001’de tarihin en büyük uçak kaçırma olayı cereyan ederken ikinci bir test uçuşu niteliğinde gerçekleşen ve tüm yolcuları British Airways personelinden oluşan bir Concorde da havada seyrediyordu. Bu iki test uçuşundan sonra 7 Kasım 2001’de hem British airways hem de Air France Newyork uçuşlarına yeniden başladı.

Bu uçuşlar iki sene sürdükten sonra 10 Nisan 2003’te hem British Airways hem de Airfrance, Paris kazasından ve 11 Eylül’den sonra yolcu sayısının düşmesi ve Concorde’un bakım masraflarının artmasını bahane ederek uçuşları Ekim ayı sonu itibariyle durduracaklarını söylediler, ama o kadar bile sürmedi. Air France son ticari seferi 30 Mayıs 2003’te düzenledi ve sonuncusu 27 Haziran 2003’te olmak üzere elindeki diğer uçaklarla da birer jubile uçuşu gerçekleştirdi. British Airways ise 30 Ağustos 2003 tarihinde son seferini gerçekleştirdi ve 24 Ekim’e kadar bir dizi jubile uçuşu gerçekleştirdi. B-GOAD kuyruk numaralı Concorde’un jubile uçuşu 3 saat, 5 dakika, 34 saniye ile tarihin en hızlı transatlantik uçuşu olarak rekorlar arasında yerini aldı.

Concorde Hezimeti

Concorde’un tarihe bir hezimet olarak geçmesinde şüphesiz Pazar bulamamasının payı var. Concorde’un üreticileri olan Fransa’dan ve İngiltere’den başka kullanıcısı olmadı (Bana bu yönüyle biraz da Dassault Rafale’i hatırlatıyor). Oysa Concorde gibi bir uçağın çift koridorlu uçakların yerin hızla alması beklenirdi.

Aslında uçağın temelde bazı güvenlik riskleri ve henüz tecrübe edilmemiş bazı sorunları olsa da kaza istatistikleri kötü değildi. Diğer uçaklardan farklı olması farklı bazı kuralları da beraberinde getiriyordu tabi. Söz gelimi Concorde’ların, eğer uçakta bir yorulma ya da deformasyon olursa renk değiştiren alüminyum sayesinde anlaşılabilmesi için, beyaz renkten farklı bir renk olmasına izin verilmez (Sadece Pepsi reklamı için 16 dakikalık bir uçuşta renkli uçmuştur).

Ancak Avrupa’nın bugün katı bir içimde uygulanan, o dönemde de uygulanmaya başlanan gürültü kirliliği yönetmeliğine tamamen aykırı bir uçaktı. Bakımı ise tam bir muammaydı. Uçak yaygın bir şekilde pazara nüfuz edemediği için bakım tesisleri de yaygın değildi. Concorde’a ait sanayi yayılamadı, çükü uçak satılamadı ve daha fazla üretilemedi. Sayısı iki elin parmaklarını da geçmedi.

Uçağın tedavülden kalktığında Londra-New York bilet fiyatlarının 9000 USD olması ise her şeyi açıklıyor.

Beş şirket elemanının Londra’dan New York’a gitmek için Concorde’a binmesi yerine bir iş jeti kiralaması ve özel, ayrıcalıklı, üstelik emniyetli (halk nezdindeki kanıya göre konuşuyorum) hizmet alması daha mantıklı hale gelmişti.

Hal durum böyle olunca kaza tuzu biberi oldu.

Kazanın Concorde’a has bir sorundan kaynaklanmadığını yukarıda ifade ettik… Bu sebeple biraz da bahanesi oldu diyebiliriz.

Peki… Ne oldu da şimdi Concorde geri dönmek istiyor?

Sesüstü pazarı yeniden kuruluyor

Malzeme teknolojisi 2000’den 2010’a oldukça değişiklik gösterdi.

Hala alüminyum hegemonyası sürse de başta termoplastik kompozit malzemeler olmak üzere, havacılık malzemeleri ailesine önemli üyeler katıldı.

Ayrıca “daha hızlı havacılık” ihtiyacı giderek artıyor. Zira bir çok firma sesüstü pazarını yoklamak için hazırlıklara başladı.

Tupolev, Cessna, Aerion ve Gulfstream’in Sesüstü İş Jeti (Supersonic Business Jets – SBT) geliştirmek için düğmeye bastıkları biliniyor. Hatta kimi konsept tasarımlar da yayınlanmış durumda. Bunun yanında Concorde’un boşalttığı koltuğa oturmak isteyenler de var. Tu-244 ile önümüzdeki yıllarda piyasaya girmeye hazırlanan Rusya ve NEXST1 ile deneme uçuşlarını sürdüren Japonya kısa vadede hedefe ulaşmayı planlıyor. Concorde ve Tupolevlerin en büyük sorunu olan gürültüyü devreden çıkaran Ramjet teknolojisiyle artık sesüstü uçuş bir sorun olmaktan çıkacağa benziyor.

Ramjetler bildiğimiz jet motorlarından sadece bir kaç farka sahip, ama bu farklar ramjeti çok özel kılıyor. Ramjet’te turbojet ya da turbofan motorlarda olduğu gibi hareketli parçalar yok. Yani bu motor türbin ve kompresörlerden yoksun. Havayı motor girişinin geometrik yapısı sayesinde kendi ataletiyle sıkıştırıyor ve birisi yanıcı birisi yakıcı olmak üzere (bu iki madde yeni uçaklar için hidrojen-oksijen olarak düşünülüyor) iki sıvı püskürtülerek birleştikleri noktada ateşleniyorlar. Isınan ve genleşerek basıncı da artan hava özel süpersonik lüle ile motordan çok yüksek hızlarda atılıyor ve uçak inanılmaz hızlara ulaşabiliyor. Hareketli parçaların olmaması sayesinde çok yüksek verim elde edilemese de, daha sessiz ve yakıtı sayesinde daha çevre dostu bir motor ile seyahet edilmiş oluyor. Ancak ses patlaması sorunu aşılamadığından yeni nesil sesüstü uçaklarda da ancak okyanus üzerinde ses üstü seyahate izin verilecek.

Sesüstü yolcu taşımacılığını yeniden canlandırmak isteyen Japonya ise bizzat devlet eliyle yürütülen proje kapsamında sesüstü uçuş denemeleri yapıyor. Concorde’ların boşalttığı pazara girmek için bir an önce çalışmalara başlayan Japonya Havacılık ve Uzay Ajansı (JAXA) yıllardır yeni bir uçak geliştirmenin peşinde, ancak çeşitli zorluklarla da karşılaşmadı değil. Temmuz 2002’de bir ön deneme uçuşu yapan Japon gonzalesi kalkıştan kısa bir süre sonra kontrolden çıktı ve parçalarına ayrıldı. 2005 yılında NASA ile masaya oturan ve bilgi paylaşımına yönelik anlaşma öneren JAXA, 2006 yılında başarılı bir deneme gerçekleştirdi. Bugün JAXA’nın çalışmaları hala sürüyor.

Concorde’un tek rakibi Tupolev ise bu kez Tu-244 ile sesüstü sivil uçuş sahasına yeniden dönmeyi planlıyor. 300 yolcu alacak biçimde tasarlanan uçak, 10000 km menzile sahip olacak. Sıvı hidrojen yakıtıyla çalışacak roket motorlarına sahip olması tasarlanan Tu-244’ler 2010 yılında uçuşa başlamaya hazırlanıyor.

Sonuç

Dilim döndüğünce, eski çalışmalarımdan da faydalanarak, sesüstü havacılğın mevcut durumu hakkında bilgi vermeye çalıştım.

Şahsi kanaatimce, Ramjet teknolojisinin ticari havacılığa taşınması büyük bir olay olmakla birlikte, önemli bir yatırım. Dünya’da “ramjet motor bakımı” kavramını oluşturabilmiş ne bir uçak var, ne de bir bakım merkezi.

Ramjet’in gürültü problemini çözmesine karşın, sektöre yeni bir dal getireceği de ortada. Uçağa yatırım yapan bir firmanın sadece uçağa değil, bu uçağın idamesi için gerekli diğer ilişkili zincir halkalarına da girmesi gerekecek.

Bu sebeple, her ne kadar başarılı uçaklar ortaya çıksa da, ürün yaşam eğrisine uygun da olarak, ilk etapta bu uçaklar çok ama çok pahalı olacaklar.

Yine kanaatimi merak ediyorsanız, benim kanaatim şudur:

Sesüstü iş jetleri, sesüstü yolcu uçaklarından daha kolay tutunacak pazara. Concorde hakkındaki kötü imajı yolcu nezdinde kırmak çok zor.

İyi haftalar.

Tevfik UYAR