Bir çeşit sanal birikinti alanı

Süpersonik

SESTEN HIZLI OLMAK

Eğitim ya da iş için Dünya’nın bir ucunda iken sevdiklerinize “bir saate oradayım” demek ister miydiniz?

(Bu yazı Açık Bilim Dergisi, 2012 yılı Şubat sayısında yayınlanmıştır.)

Öyle ya… İnsanoğlu yürüyerek başladığı yolculuğuna, binek hayvanlarla devam etti. Rüzgarın yardımıyla yelkenleri, kimi zaman esirlerin kol gücünü kullandı. Gün geldi, motoru icat etti, ama hep hızlandı. O halde bir gün o ya da bu şekilde böyle bir şey de mümkün olacak.

Bilimkurgu filmleri bizleri ışınlanmaya özendirse de bu teknolojiden şimdilik pek ses seda yok. Ancak 1900’lerin başından bu yana gelişim gösteren hava taşımacılığı sesten hızlı yolculuk için ideallerini oluşturuyor. Concorde sivil alanda bir hezimetti, ancak olayın ekonomik boyutlarını aşacak teknolojik gelişmelerin olmayacağını söyleyemeyiz. Ses hızı çoktan aşıldı, askeri alanda böyle bir sınır artık yok. Sesten çok daha hızlı olan hipersonik uçuşlar için hala deneyler aşamasındayız ama kimbilir, belki bir gün hipersonik uçaklara binecek ve Dünya’nın diğer ucundaki o sevgiliye “Az sonra oradayım” diyecek, ya da bir saat önce telefonda konuşurken, kapıyı çalıp sürpriz yapabileceğiz.

Ses sınırını aşmak…

İnsan var olduğundan bu yana doğanın kendisine çizdiği sınırları aşmak için büyük mücadele veriyor. İster teknolojik üstünlük, ister ekonomik sebeplerle, ister sadece meraktan, bu bilim ve teknoloji tarihimiz için daima geçerli oldu. İşte insanoğlunun tarihinde aştığı doğal sınırlardan birisi de ses sınırıdır.

Ses dediğimiz şey, bir titreşim dalgasıdır. Mühendisler ya da akışkan ile uğraşan fizikçiler buna “bozuntu” derler. Var olan o sakinliği düzenli bir şekilde ilerleyerek bozan o etki…

Duyduğunuz herhangi bir ses, herhangi bir cisim tarafından yaratılmış bir tür bozuntudur. Bu bozuntunun hava molekülleri içerisinde yayılabilmesi için hava moleküllerinin birbirleriyle etkileşime girerek bu dalgayı transfer etmeleri gerekir. Bir leğen suya attığınız bir taşın yarattığı bozuntunun halka halka yayılması gibi. Zaten bu yüzden ses boşlukta yayılamaz.

Sahilde otururken farkedildiği üzere, yakınlardan geçen bir geminin yarattığı ya da kuvvetlendirdiği dalgalara benzeterek anlaşılabileceği gibi, hava araçları da içerisinde seyrettikleri hava kümesinde bozuntu yaratırlar. Bizler bir uçağın gelişini o bize gelmeden önce ulaşan gürültülerinden anlarız, çünkü uçağın havada yarattığı bozuntular uçaktan hızlıdır, zira ses hızında hareket ederler.

Peki bir cisim hareket ederken kendi yarattığı bozuntu ile aynı hızla ve hatta ondan hızlı gitmeye kalksa ne olurdu?

Bu soru Einstein’in Toskana kırlarında gezerken “bir ışığa binsem Dünya’yı nasıl görürdüm” sorusu kadar yanıtları hayret verici bir soru olmasa da kavramsal olarak benzer bir sorudur.

Yanıtı şu aşağıdaki şeklimizden inceleyelim:

Şekil 1: Çeşitli rejimlerde cisim ve yaydığı bozuntular (Kaynak: Wikipedia)

1. Herhangi bir hızda seyahat eden bir uçak düşünün. Görüldüğü üzere ses dalgaları uçağın önünde seyretmektedirler. Bu uçak bize yaklaşırken, sesini görüntüsünden önce duyardık.
2. Uçak artık ses hızında gitmektedir, yani başka bir deyişle, uçak kendi yarattığı gürültü ile birlikte seyahat etmektedir. Üstüste binen bozuntu dalgaları ses duvarını oluştururlar. Tam bu noktada uçak “transonik” hızdadır. Yani geçiş hızında. Böyle bir uçağın gürültüsünü görüntüsü ile birlikte, şiddetli bir patlama olarak duyardık.

Geride bırakılmış dalgaların alt kenarı bize ulaştığında ani bir şekilde o sert gürültüyü duyarız.

3. Uçak ses hızını aşmak istiyorsa, ikinci maddede bahsettiğimiz ses duvarını aşmak zorundadır, ve bunu yaparsa artık kendi ürettiği bozuntudan/gürültüden daha hızlı hale gelir. Böyle bir uçağın görüntüsü gürültüsünden daha önce gelecektir. Biz uçak geçip gittikten kısa bir süre sonra sesini yine şiddetli bir patlama olarak duyardık.
4. Dört ile gösterilen duvarlar, şok dalgaları olarak adlandırılırlar. Bizlerin uçağın sesini şiddetli bir patlama olarak duymamızın sebepleridir aynı zamanda. Şok dalgaları önemli bir süreksizliktir ve havanın kinetik enerjisini büyük ölçüde düşürür, ayrıca yapıya bir kuvvet uygular. 2 numaralı şekildeki şok dik şoktur ve bu şoka uğrayan havanın hızı tekrar sesaltına düşer. 3 numaralı şekildekiler ise eğik şoktur ve hava sesüstü rejimde kalmaya devam eder.

Bu ses konisinin ve duvarının nasıl olduğunu anlayabilmek için, gürültüsüyle, görüntüsüyle bazı ses bariyeri aşma görüntülerini aşağıdaki video üzerinden izlemek faydalı olabilir:

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=gWGLAAYdbbc]

Ses hızının üzerinde seyreden bir akışkanın gösterdiği davranışlar büyük ölçüde bildiğimiz davranışlardan saparlar ve bambaşka bir hal alırlar. Örneğin tüm akışkanlar kapalı bir boru içerisinde akarken Bernoulli denklemine uygun olarak, kesit alanı ile hızları ters orantılı değişir. Yani bahçe hortumunun burnunu sıkar ve akışın geçtiği kesit alanını daraltırsanız akış hızlanır. Oysa sesüstü hızlarda bu durumun tam tersi gerçekleşir. Sesüstü bir akımla bahçeyi sulasa idiniz hortumun ucunu sıktığınızda akımın yavaşladığını görürdünüz. Serbest bıraktığınızda ise hızlanırdı. Bu hiç de verimli bir bahçe sulama işi olmazdı. Üstelik bu iş için çok sağlam bir hortuma ihtiyaç duyardınız, çünkü kesiti daralttığınız zaman ortaya çıkan şok dalgaları, kesiti genişlettiğiniz zaman ortaya çıkacak olan Prandtl-Mayer genişleme dalgaları hortumunuzu oldukça zorlardı.

Bir kanadın kesitini aldığınızda elde edilen şekil kanat profilidir. Bir kanadın aerodinamik özelliklerini profilin şekli belirler. Sesaltı uçaklarda kanat profili üstteki gibi su damlası benzeridir ancak sesüstü profiller baklava şekillidirler.

Örnekten de anlaşılşacağı üzere sesaltı aerodinamiği ile sesüstü aerodinamiği, çok farklı temellere dayanır ve sesüstü hızlar bize yeni problemler getirir. Bu yüzden havacılık tarihinde de sesüstü hızlara geçmek sadece daha kuvvetli motorlar tasarlamak ve üretmek olmamış; bu hızlarda güvenli olarak uçabilecek yeni tasarımlar oluşturulması anlamına gelmiştir. Sesaltı bir yolcu uçağı ile bir askeri uçak ya da bir Concorde arasındaki görüntü farkı oldukça algılanır bir farktır.

Ses hızı 20 C’lik bir sıcaklıkta kuru bir havada 343.2 m/s hızındadır ve hava sıcaklığına göre değişir. Daha sıcak havalarda ses daha hızlıdır, daha soğuk havalarda ise daha yavaş. [2]

Çok duyduğumuz terimlerden olan süpersonik, hipersonik, transonik gibi terimler, “sesten hızlı”, “sesten çok hızlı” gibi anlamlara gelirler ve araçlar için kullanılırlar. Akımlar için kullanıldığında ise bu sıfatlar birer “rejim” adı olarak ifade edilmeye başlanır: Süpersonik rejim, hipersonik rejim gibi…

Avusturyalı fizikçi Ernst Mach, ses hızı için birimsiz bir sayı tanımlamış ve buna Mach (Okunuşu: Mah) sayısı demiştir. Mach sayısı, bir hız değerinin ses hızının kaç katı olduğunun bir ifadesidir. 1 Mach hızı demek, o koşullar için ses hızı her ne ise o demektir. 2 Mach (ya da Mach 2) ise ses hızının iki katı. Rejimler akımın hızının kaç Mach olduğuna göre adlandırılırlar.

1 Mach’tan küçük hızlar Sesaltı (İng. Subsonic),
0.8 Mach ile 1.2 Mach arasındaki hızlar Geçişli (İng. ve Türkçe’ye geçmiş haliyle Transonik)
1 Mach hızı sonik,
1.2 Mach’tan büyük, 5 Mach’tan küçük hızlar sesüstü ya da süpersonik,
5 Mach’tan büyük hızlar ise hipersonik hızlar olarak anılırlar.

Bazı kaynaklarda 10 Mach’tan büyük hızlar için “yüksek hipersonik” hızlar dendiğine rastlanabilir.

Ses hızını sürdürmek: Süperseyir

Süperseyir ilk olarak ABD ordusunda tanımlanmıştır. İlk olarak bir uçağın düşman hava sahasında yirmi dakika sesüstü hızda seyredebilmesi olarak tanımlansa da bugün art yakıcı kullanmadan kararlı ve sürdürülebilir bir sesüstü uçuş rejimine denmektedir. Concorde ve Tupolev 144, süperseyir özelliğine sahip sivil uçaklardı, ancak Concorde’nin tedavülden kalktığı 2003 yılı Kasım ayından bu yana böyle bir sivil uçuş bir daha gerçekleşmemiştir. (Meraklıları için, Bkz: Notlar [1] – Concorde Rüyası nasıl sona erdi?).

Concorde’ların, eğer uçakta bir yorulma ya da deformasyon olursa renk değiştiren alüminyum sayesinde anlaşılabilmesi için, beyaz renkten farklı bir renk olmasına izin verilmiyordu, ancak buna bir defalık olmak üzere özel olarak izin verilmiş ve sadece Pepsi reklamı için 16 dakikalık renkli bir uçuş gerçekleştirilmiştir.

Askeri havacılık ve sivil havacılığın emniyet anlayışları birbirinden çok farklıdır. Bu yüzden kurallar ve standartlar da değişiklik gösterir. Bir askeri uçağın operasyonel gereksinimler ve taktik üstünlük amaçlı ses hızında seyretmesi ile yolcu uçağının mesafeleri ses hızından daha hızlı katetmesi arasında da önemli bir fark vardır. Zira sesüstü hızlarda seyretmenin yaratacağı sıkıntılar, alınacak riskin boyutlarını ve elbette aracın maliyetini de büyük ölçüde değiştirir.

Sesüstü uçuşun başlıca sakıncaları öncelikle şok dalgaları ve genişleme dalgalarından kaynaklanıyor. Sesaltı uçuşlarda uçağın bir noktasının yaratacağı etkilerin diğer bir parçayı etkilemesi nadirdir, ancak sesüstü hızlara ulaşınca bu durum değişir. Daha önce de sözünü ettiğimiz sesüstü ve sesaltı uçakların arasındaki tasarım farklılıkları da problemi derinleştiriyor, zira tasarlayacağınız sesüstü bir uçak, sesüstü rejime geçene kadar mevcut sesaltı uçaklarla aynı yolu izleyecektir: Sesaltı rejimde kalkacak, tırmanacak, uygun ve güvenli bir irtifaya gelene kadar da sesaltı bir uçak gibi davranmak zorunda olacaktır. Yine de tasarım problemi üretim ve bakım maliyetlerini arttırmak pahasına çözümlenebilir: Uçağın değişebilen bir geometriye sahip olması gibi.

Fakat bir de akışkanın kendi mekaniğinden kaynaklanan önemli bir engel mevcut: Aerodinamik ısınma.

Süpersonik bir rejimde uçarken şok dalgalarının yarattığı sürtünme ve akışkandaki dinamik değişimler önce akışkanın, daha sonra da parçaların aşırı ısınmasına sebep olur. Örneğin bir SR-71 Blackbird bombardıman uçağı Mach 3.1 hızında uçarken gövde sıcaklığı 315 C’ye kadar çıkar, ki bu sıcaklık uçağın imalatında kullanılan malzemelerin yapısal özelliklerini değiştirebilecek bir sıcaklıktır.

F-15’e ait açısı değişebilen hava alıkları. Kontrolsüz şok dalgalarının engellenmesi için geliştirilmiş bir mühendislik çözümüdür.

Uçağın kendi aerodinamik tasarımının yanısıra motor ve motor alıkları da başlı başına bir problem yaratır. Uçağın hangi Mach sayısıyla uçtuğuna göre geometrisi değişebilecek bir motor hava alığına ihtiyaç vardır; çünkü sesüstü hızdaki bir akışkan önüne gelen her geometride şok dalgaları oluşturmaya muktedirdir ve motora giden akımın bunu kontrolsüz bir şekilde gerçekleştirmesi hiç de istenen bir durum değildir. Motora girecek havanın hangi şok dalgalarından nasıl çıkacağı belirlenemezse, o avare akımın ve şok dalgalarının yapısal olarak motoru zorlaması mümkün olduğu gibi, motorun istediğiniz o sürekli itkiyi sağlamasını teminat altına almaz. Bunu önlemek için kullanılan alık rampaları (İng. intake ramps) bu problemi çözmektedir, ancak tahmin de edildiği üzere bu hem bakım, hem de üretim maliyetlerini arttıracak bir çözümdür. Bu tip gereksiz harcamalar savunma amacıyla hoş görülse de tedavülden kalkmadan önce bilet fiyatları 9000 USD’yi bulan Concorde’yi başarısız bir proje haline getiren yüzlerce ayrıntıdan birisidir.

Ses hızını gerilerde bırakmak

Bugün hipersonik uçuş gerçekleştiren bir uçak olsaydı İstanbul’dan New York’a yaklaşık bir saatte gidebilirdik. Bu kulağa oldukça hoş geliyor ve olası fiyatının ne olabileceğini düşünmediğimiz sürece de öyle olurdu.

Ancak hipersonik uçuş süpersonik uçuşta olduğu gibi ekonomik sebeplerden ötürü es geçilen bir alan değil. Ses hızını aşmak insanlar için teknolojik bir problem olmaktan çıkmış olup daha çok ekonomik ya da stratejik bir karar haline geldi, ama ses hızını çok gerilerde bırakmak, yani hipersonik hızlarda seyahat etmek daha çok teknolojik bir sınır olarak görünüyor.

Hipersonik hızlara ulaşan ilk hava aracı 2. Dünya Savaşı’nda Almanların kullanmış olduğu V-2 roketleridir[3]. NASA’nın geliştirdiği X-15 ise 1959’dan 1968’e kadar gerçekleştirdiği 199 uçuşta araştırıcılara sağladığı bilgilerle hipersonik uçuşun atası olmuştur. Hipersonik uçuşa ait tüm temel bilgilerin emektar X-15 ile elde edildiği söylenebilir. Ay’a ilk ayak basan astronot Neil Amstrong’un da bir X-15 pilotu olduğunu söylemekte fayda var.

Boeing’in ürettiği X-51 NASA’nın hipersonik deneysel uçuşlarında kullanılıyor.

Füze, bomba ya da benzeri mühimmatlar gibi, atıp sadece hedefi vurmasını ve dolayısıyla imha olmasını önemsemediğiniz bir aracın hipersonik hızlara ulaşması ile, tekrar tekrar kullanılmak istenen bir aracın hipersonik hızlara ulaşması çok farklıdır. Aracın bekası, onun emniyetli bir şekilde yere indirilmesinden geçiyor. Bu da onun hiç zarar görmemesi demek. Hele ki henüz deneysel bir aşamada ise, ölçümleri sağlıklı yapabilmek ve bunu tekrar edebilmek çok önemli. Bu yüzden hipersonik uçuşun yükünü hala deneysel uçaklar çekiyor. Bu deneysel uçakların başında NASA’nın X-43A’sı ile Boeing’in X-51’i geliyor, ancak bu uçakların X-15’ten önemli bir farkı var: İnsansız olmaları.

İnsansız hipersonik uçaklar araştırmacılara daha geniş bir alan sunuyorlar, çünkü hipersonik uçuş risklidir ve uç bir seyir halidir.

Hipersonik şok dalgaları o kadar güçlüdür ki, süpersonik hızlarda karşılaştığımız ve malzemelerimizin mukavemet özelliklerini değiştirmesinden endişe ettiğimiz o sıcaklık birkaç katına çıkar. Hipersonik ve yüksek hipersonik hızlara çıkıldığında uçağın yüzeyi ile şok dalgası arasında gazın ideal haline ve hatta maddenin plazma haline bile rastlanabilir.

Scramjet motorları jet motorlarından farklı olarak kompresör, fan ya da türbin gibi dönen parçalar içermezler. Ramjet’in Türkçe karşılığı “Hava Soluyan Jet Motoru” olabilir. Ramjet motoru havayı kompresörler sıkıştırmaz, onu yanma odasında düşen basınç ile içine çeker, tıpkı soluk alır gibi.

Ayrıca roket motoru bize tekrarlılık ve süreklilik sağlamayacağından hipersonik uçuş için başka tip bir motora ihtiyaç duyulmuştur: Şu an bu hızlara mahzar olan deneysel uçaklar, bildiğimiz jet motorları ile değil, scramjet adı verilen daha özelleşmiş bir motor çeşidi ile çalışmaktadırlar.

Ramjet motorunun süpersonik hız üretmek üzere özelleşmiş hali olan scramjetler, tüm ramjet ailesinde olduğu gibi kompresör, fan gibi döner parçaları olmadan ve geometrisi sayesinde sıkıştırdığı hava/yakıt karışımını patlatmak suretiyle itki elde eten motorlardır. NASA’nın geliştirdiği ve hipersonik uçuş deneylerinde kullandığı X-43A’nın scramjet motoru 9.8 Mach’lık bir hız rekorunun mimarıdır. Ancak şöyle bir detay var: Scramjet motorlarının çalışabilmesi için öncelikle bir başlangıç hızına ihtiyaçları vardır. Bu yüzden gerek X-43A, gerekse Boeing X-51A, uçuşlarını gerçekleştirilmeden önce başka bir uçak yardımıyla yüksek bir irtifaya çıkarılarak belli bir hıza ulaştıktan sonra bırakılıp çalıştırılmışlardır.

Sonuç

Hız hayatımızı kolaylaştıran bir unsur ve hatta bir anlamda medeniyetimizin ölçüsü. Uzakları yakın hale getiren teknolojik bir vasıf olmasının yanısıra bu yönüyle stratejik ve askeri üstünlüğün de mihenk taşı. Sivil havacılık ve askeri havacılığın birbirinden farklı konseptleri olması, hıza olan yaklaşımlarını da büyük ölçüde değiştiriyor.

Hep daha hızlı olmak isteyen insanın uzayı ve gezegenleri keşfedebilmesinin de anahtarı, geliştirdiği teknolojilerin onu ne kadar “hızlandırdığı” ile doğrudan ilgili.

Yerçekimine karşı koymak için aerodinamik kuvvetlerden yararlanmak zorunda kaldıkça ya da ışınlanma gibi daha farklı ve fantastik yolları keşfetmedikçe, havadan ve hızlı seyahate muhtaciyetimiz devam edecek.

Başta malzeme teknolojisi olmak üzere tasarıma yardımcı birçok bilgisayar teknolojisinin ilerlemesiyle birlikte daha ucuz, daha emniyetli süpersonik yolcu uçaklarının kısa vadede tekrar kullanıma girmesini bekleyebiliriz. Birçok uçak üreticisi Concorde ile tarihe gömülen süperseyir özellikli yolcu uçaklarını küllerinden doğurmak için çalışmalar yapıyor.

Öte yandan hipersonik uçaklarda yolcu olarak uçabilmemiz ciddi bir süre gerektiriyor, bu yüzden insansız hava araçlarının kabul gördüğü askeri sahada hipersonik uçakların etkin bir şekilde kullanılmasına daha makul bir süre içinde rastlayabiliriz.

Şimdi bizlere düşen, İstanbul ile New York arasını İstanbul içi bir minibüs seferi ile aynı süreye düşürecek bu teknolojinin insanlığın kullanımına girmesini beklemek…

Ömrümüz yeterse.

Kaynaklar:

– NASA Glenn Araştırma Merkezi Web Sayfası
– Centennial of Flight Web Sayfası
– Uyar T. “Sesten Hızlı İş Adamları Geliyor”, Aviation Türk dergisi, 2. Sayı. Mart 2008.
– Wikipedia
– Uyar T. “Yine mi Concorde”, SavunmaSanayi.NET,

Notlar:

[1] Aşağıda meraklıları için bir Concorde tarihçesi ekledim.
[2] Hugoniot denkleminden yola çıkarak akışkanın özelliğinin sabit tutulması halinde ses hızının sadece sıcaklığa bağlı olduğu ispatlanır. Uçak mühendisliği öğrencilerine Prof. Dr. Adil Yükselen’den ders almaları halinde bu ispatı iyi öğrenmelerini tavsiye ederim :)
[3] Wernher Von Braun’un dehasının ürünü olan V-2’ler 2. Dünya Savaşı’ndan sonra ABD’nin eline geçtiğinde uzay çalışmalarının hızlanmasını sağlamıştır.

MERAKLILARI İÇİN:
Concorde rüyası nasıl sona erdi?

Concorde gerçekten de estetik bir kuşa benzemekteydi.

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 aşamasına 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’ye 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. Birçok havayolu firması bu uçaklarla ilgilenmesine rağmen siparişlerini geri çektiler. 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.

Concorde’lerdeki tahmini güvenlik zaafiyetlerinin fazla olması ve bunları bertaraf etmek için uygulanan bakımların oldukça masraflı olması 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’lerin popülaritesini yitirmeye başlamasına sebep oldu. Nitekim Paris kazasıyla Concorde’lerin 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’nin 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 dalga 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 sadece 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. Sonunda tüm yetkililer uçağın gereken kalkış hızına erişmeden havalandığı konusunda anlaştılar. Bu kazadan sonra Concorde uçuşları askıya alındı.

Kazanın o sırada orada bulunan bir kara aracından çekilmiş görüntüleri aşağıdaki videoda yer alıyor:

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=BEHoaYMsP9Q]

Paris kazasından sonra Concorde’ler 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 New York 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’nin 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 jübile uçuşu gerçekleştirdi. British Airways ise 30 Ağustos 2003 tarihinde son seferini gerçekleştirdi ve 24 Ekim’e kadar bir dizi jübile 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’nin tarihe bir hezimet olarak geçmesinde şüphesiz Pazar bulamamasının payı var. Concorde’nin, kendisinin üreticileri olan Fransa’dan ve İngiltere’den başka kullanıcısı olmadı. Oysa Concorde gibi bir uçağın çift koridorlu uçakların yerini hızla alması beklenirdi.

Aslında uçağın temelde bazı emniyet riskleri ve henüz tecrübe edilmemiş bazı sorunları olsa da kaza istatistikleri kötü değildi. 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’ye ait yan sanayi yayılamadı, çünkü uçak satılamadı ve daha fazla üretilemedi. Sayısı iki elin parmaklarını da geçmedi.

Kaynak / İlk Yayın:
Tevfik Uyar, “Sesten Hızlı Olmak” – Açık Bilim Dergisi, Şubat 2012
http://www.acikbilim.com/2012/02/dosyalar/sesten-hizli-olmak.html

Yine mi Concorde?

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

Uçak yakıtları yeniden masaya yatırılacak

Yıllık uçuş sayısının 30 milyona dayandığı şu günlerde kaza oranı milyonda birin altına düşmüş durumda. Geliştirilen yeni sistemler ve teknolojiler, yedek sistemleriyle beraber güvenli bir uçuşun anahtarını sunuyor; ancak gerçekleşen her yeni kazada giderek ayrıntılandırılmış sistemlerin verdiği arızaların tespiti de güçleşiyor. Somut ve büyük eksiklik ve arızaların tedavülden kalkmasıyla küçük ve çözmesi zor ayrıntıların araştırılması devreye girmiş oluyor. Zira 17 Ocak’ta Heathrow’da kazaya karışan Boeing 777 de bunu bir kez daha hatırlattı…

Birkaç gün önce açıklanan raporda iniş sırasında motorun arıza vermesinin sebebi, yakıtın motora pompalandığı sistem içerisinde yakıtın geçişini engelleyecek şekilde bir buzlanma meydana gelmesi olarak yer aldı; ancak uzmanlar uçağın 66 ayrı noktasından alınan örneklere tüm rutin testleri uygulamış olmasına rağmen bu buzlanmanın nasıl gerçekleştiğine anlamlı bir neden sunamıyorlar. Yakıt sudan çok daha düşük sıcaklıklarda donduğu için yakıt içerisinde yer alan suyun buna sebep olduğu düşünülüyor.

Yakıt içerisinde bir şekilde suyun yer alıyor olmasını engellemek mümkün değil; ancak düşük konsantrasyondaki bu su, yolcu uçaklarında uçuşu engelleyecek boyuta çok uç bir durum olmadıkça gelmiyor.  Yakıt içerisindeki su, depo sıcaklığının -1 ila -3 C arasına düşmesiyle kristalleşmeye başlıyor. Tam bu noktada yakıt ile su zaten aynı yoğunlukta bulunuyor ve ahenkle motorlara pompalanıyorlar. Daha yüksek hız ve irtifalarda yakıt sıcaklığının -18 C’ye kadar düşmesi ile bu kristallerin ebatı tehlikeli olmayacak şekilde biraz daha büyüyor. Daha düşük sıcaklıklarda buzun ebatı göreceli olarak büyümeye devam ediyor ancak yakıttaki su miktarının güvenli sınırlar içerisinde bulunması halinde burada da bir sorun yok. Zaten yolcu uçaklarında kullanılan Jet A-1 yakıtı -57 C’de donuyor ve sıradan bir uçuş esnasında depo asla bu sıcaklığı görmüyor. Kimi askeri uçaklar –başta süpersonik (sesüstü) uçaklar olmak üzere- çok daha yüksek irtifalarda çok daha yüksek hızlarda bulunduğundan bu tehlike sınırına yaklaşıyor, ama bu tehlike de FSII adı verilen bir inhibitörle kolaylıkla bertaraf edilebiliyor. Yakıta % 0.1 ila % 0.15 oranları arasında FSII karıştırmak yeterli oluyor ve yakıt içerisindeki suyun donma sıcaklığını -40 C’ye kadar düşüyor.

Sorun şu ki bugüne dek -18 derece sıcaklık altındaki yakıt/su karışımının detaylı bir analizi gerçekleştirilmemiş, sadece maddelerin bilinen özelliklerine göre teorik olarak tehlike sinyali olmadığı düşünülmüş. Bu yüzden yolcu uçaklarında maliyet sebebiyle FSII veya türevi bir inhibitör kullanılmıyor. Halbuki Boeing 777 için kullanılması için hiçbir sakınca bulunmuyor (FAA, Boeing 777, AC-20-29B), bununla beraber kullanılması için de herhangi bir zorunluluk bulunmuyor. Oysa ki –raporda da tavsiye edildiği üzere- -18 derece altındaki yakıt su karışımlarının pratikteki davranışının deneylerle daha fazla araştırılması, irdelenmesi, bunun sonucuna göre de herhangi bir inhibitör katılıp katılmaması gerektiğinin kesin olarak belirlenmesi gerekiyor.

Söz konusu kırımda, uçağın kaydedilmiş minimum yakıt sıcaklığı -34 C. Yakıt borularının tıkandığı an ise yakıt sıcaklığı -22 C. Yani tehlikesi olmayan bir sıcaklık. Buna rağmen yakıtının neden buzlandığını anlayabilen yok. Bu yüzden olay üzerinde araştırma yapan İngiliz kaza kırım ekibi uçağın üzerinde bulunan Rolls-Royce Trent 800 motoru ve Boeing 777 çiftinin uyumluluğunun tekrar incelenmesi gerektiğini de belirtiyor. Hatta FAA ve EASA’ya her uçak / motor kombinasyonu için testler uygulanarak bu uçaklarda yakıtın davranışını yeniden incelemeyi salık veriyor. Ek olarak da tüm uçaklar için olası yakıt-buz senaryolarında havada kalabilirliği ve güvenli iniş gerçekleştirebilirliğinin analiz edilmesi, varsa eksikliklerin giderilmesini öneriyor.

Eğer gerçekleştirilecek yeni test ve uygulanacak yeni araştırmalarda yakıt / su karışımının bazı başka parametrelere bağlı olarak tahmin dışı davranış gösterdiği keşfedilirse, yakıt sistemlerinin ve karışımlarının bir devrim geçirmesi olası. G-YMMM tescilli uçak, içerisindeki yolcuların ve mürettebatın yara almadan kurtulacağı kadar şanslı bir uçak olabilir; ancak başka uçaklarda benzer arızaların gerçekleşmesi halinde talihin ne göstereceği bilinmez.

Privacy Settings
We use cookies to enhance your experience while using our website. If you are using our Services via a browser you can restrict, block or remove cookies through your web browser settings. We also use content and scripts from third parties that may use tracking technologies. You can selectively provide your consent below to allow such third party embeds. For complete information about the cookies we use, data we collect and how we process them, please check our Privacy Policy
Youtube
Consent to display content from Youtube
Vimeo
Consent to display content from Vimeo
Google Maps
Consent to display content from Google