Türbülans uçak düşürmez - Hava boşluğu yoktur

Merhaba,

Bu hafta  teknik içerikli bir yazı ile birlikteyiz. Uçuş sırasında türbülans yaşayan yolcuların en çok sorduğu soru ; türbülans uçak düşürür mü? sorusudur.  Bu konuyu daha önce biraz uzunca yazmıştım şimdi daha  kısaca fakat yeterli olmasını umduğum bir formatta özetlemeye çalışacağım. Hukuki konular olsun teknik konular olsun bu alanlarda  yazdığımda en çok zorlandığım husus yazının  detaylı olması ile yüzeysel kalması  arasındaki ideal oranı  tutturmaktır. Yazılarda bir yandan geniş kapsamlı yazıp okuru bilgilendirmek , diğer yandan  çok detay yazıp bunaltmamak gerekiyor. Bu ölçüyü  tam  yakalayamasam da yaklaştığımı sanıyorum.

Bu yazı içinde cevaplamaya çalıştığım sorular ve değinmeye çalıştığım konular;

• Uçaklar nasıl uçuyor ? Havadan ağır bir cisim havada nasıl duruyor?
• Havada boşluk olur mu ?
• Türbülans uçak düşürür mü?
• Pilotlar uçak radarından türbülansı göremiyor mu ?
• Uçaklar hava akvaryumudur.

Uçaklar nasıl uçuyor ? Havadan ağır bir cisim havada nasıl duruyor? Uçakları havada tutmak için iki temel kuvvete ihtiyaç vardır. Bunlardan bir tanesi uçağı ileri doğru hareket ettirmek için  “ thrust” olarak adlandırılan kuvvet  diğeri ise  uçağı havada tutmak  için “ lift “olarak adlandırılan kuvvettir. İster piston motorlu ister jet motorlu olsun bütün uçaklarda thrust motorlar tarafından sağlanır. Motorları sayesinde ileri doğru hareket eden uçağın  üzerinden  uçak  hareket hızına eşit ( atmosferik şartlar nötr kabul edilerek)  ve uçak hareket yönünün tam aksi yönünde hava akışı oluşur. Normal rüzgardan farklı olarak burada hava değil statik hava  kütlesi içinde hareket eden uçak dinamiktir. (Hızla hareket eden arabanın camından elinizi dışarı uzatırsanız bahsettiğim hava  akışını simüle etmiş olursunuz) Uçak kanatlarının özel yapısı sayesinde (airfoil yapı) kanat üstünde ki hava akışı kanat altında ki hava akışına oranla daha hızlı olur. Akışkanların hızı artıkça basıncı düşeceği için (Bernoulli prensibi) kanat üstünde  kanat altına göre daha düşük, kanat altında ise kanat üstünde ki hava basıncından daha yüksek hava basıncı olur. Sonuç: kanat altındaki görece yüksek  hava basıncı, kanadı ve dolayısıyla uçağı havalandırır ve uçağın havada tutunmasını sağlar. Uçak motorları normal çalışıyor ve hava akışı düzenli ise uçağımız sarsıntısız uçar.

Uçağı havada tutmamızı sağlayan lift (kuvvetinin) oluşması ve devamı  için kanatların üstünden ve altından akan havanın düzenli bir akış olması gerekir. Hava akışının bozulması lift (kuvvetini) bozar ve uçağımızın titremesi ve sallanması gibi uçuş bozuklukları oluşur. Peki ne oluyor da hava akışı bozuluyor ? Atmosferi oluşturan hava kütlesinin farklı basınç, yoğunluk ve sıcaklıklara sahip olması nedeniyle bu farklılıkların yol açtığı  hava hareketlilikleri olur. Dağlar, deniz, göl gibi  gibi coğrafi özelliklerin yansıra mevsim  geçişleri, gece gündüz gibi sıcaklık farkları ya da doğal atmosfer yapısı nedeniyle  atmosfer katmanları ve bölgeleri arasındaki başta sıcaklık olmak üzere farklar hava hareketine sebep olur. Farklı isimler ile tanımlanması söz konusu olsa da hava hareketi genel olarak “rüzgar” olarak adlandırılır. Hava akışının düzenli  yatay rüzgarlar oluşturması ve uçağın bu rüzgar içinde uçmasında sorun olmaz esas sorun yatay düzenli rüzgar  değil de hava hareketinin kendi içinde dikey hareketlenmeler, hava girdapları gibi   bozuk olduğu durumlarda yapılan uçuşlarda türbülans olarak adlandırılan uçuş bozuklukları olur.  Bu bozuk hava içinde hareket eden uçağın kanatlarındaki hava akışı düzenli olmadığı için lift (kuvveti) bozulacak ve uçak sarsıntılı uçuş yapacaktır.

Atmosfer yapısı   içinde  boşluk olmaz bir başka ifade ile hava boşluğu  kavramı veya uçak hava boşluğuna düştü ifadeleri lafzi olarak yanlıştır. Deniz de dalga olması veya girdap olması gibi durumlar havada da olur fakat ne denizde  “su boşluğu “ ne de “ Atmosferde Hava boşluğu ”  olmaz Somut anlaşılır bir örnek olsun diye söylenen “hava boşluğu”  mecazi olmaktan öte bir anlam taşımaz. Fiziki olarak bir hava boşluğu söz konusu değildir. Uçağımızı havada tutan “lift” kuvvetinin sağlanması için   düzgün/kesintisiz  bir hava akışı gereklidir. Farklı nedenlerle bozulan bu düzgün  hava akışı lift kuvvetini negatif etkiler ve  uçağın sarsıntılı uçmasına sebep olur. Yolcu gözüyle bakıldığında sarsıntılı uçuş  “türbülanslı uçuş “ dikey hava hareketleri nedeniyle uçağın hareketli hava kütlesi içinde kalarak ani irtifa değişikliği yaşaması      “ hava boşluğuna düşmek “ şeklinde adlandırılmaktadır. 

Peki türbülans uçağı düşürür mü ? Başka bir teknik arıza veya insan faktörü sorunu ile birleşmedikçe salt türbülans nedeniyle uçak düşmez. Uçaklar türbülans dahil görebilecekleri yükleri taşıyacak şekilde tasarlanmıştır. Yüzlerce kilometre  hızla beton piste yapılan bir  sert iniş (Hard Landing)   uçak için  türbülanstan çok daha fazla yük demektir.

Uçağı havada tutan hava basıncını anlamak için atmosfer yapısına bakmak gerekiyor. Dünyamızı çevreleyen ve atmosfer olarak adlandırdığımız hava kütlesi 7 katmandan oluşuyor. Bu katmanların içeriğinde ne var diye baktığımızda : % 78 azot (nitrojen) , % 21 oksijen ve % 1 Radon, Metan, Argon, Karbondioksit, su buharı, toz, vb. çok sayıda farklı bileşenden oluşuyor. Bu hava kütlesi bir ağırlığa ve dolayısıyla bir basınca sahiptir. Atmosferimizi farklı yoğunlukta  üst üste konulmuş 7 tuğla olarak düşünürsek en çok yükü en altta bulunan tuğla taşıyacaktır yani en yüksek basınç  en  alttaki tuğla da  olacaktır. Hava basıncı  atmosferde yukarılara doğru çıktıkça düşer dolayısıyla basınç düşmesine bağlı olarak  sıcaklık ve yoğunluk ta düşecektir. En yüksek basınç en alt noktada olacağı için deniz seviyesi hava basıncının en yüksek olduğu yerlerdir ve 14.7 psi basınç vardır. (1 inç = 2.54 cm yani inç kare = 6,45 cm kare /  inç kareye yapılan basınç 14.7 pound / 1 pound 453 gram olduğu için = 6,65 kg ) Bir başka ifade ile atmosferin en üst tabakasından deniz seviyesine kadar  6,45 cm karelik bir hava sütunun  ağırlığını ölçmüş olsanız bulacağınız değer 14.7 pound / 6,65 kg  olacaktır. (Maden tünelleri gibi deniz seviyesinden daha aşağı noktalarda basınç  ve sıcaklık deniz seviyesinden  daha yüksektir )

Pilotlar uçak radarından türbülansı göremiyor mu ? Akla gelebilecek bir soru da bu kadar gelişmiş teknoloji var, uçakta hava durumunu görebildiğimiz radarlar var  niçin halen türbülans sorunu yaşanıyor?

Türbülansın çok fazla çeşidi var (Açık Hava ,Sıcaklık Sapması ,Hamle , Konvektif , Cephe ,Wake, Mekanik )  Aslında kötü hava şartlarının çoğu havacılık sistemi içinde tespit  ediliyor ve bu yüzden çok nadir ciddi türbülans sorunları yaşanıyor. Pilotlar; kendilerine sunulan uçuş öncesi dispeç raporları, anlık meteoroloji raporları, diğer uçaklardan bildirilen hava durumu şartları ve ayrıca  uçak radar sistemleri ile uçuş rotasında belli bir mesafede ki kötü şartlarını görebiliyor. Bütün bunlara ilave olarak pilotaj eğitimi içinde meteoroloji eğitimi bulunduğunu ve pilotların bu konuda da mesleki bilgi ve tecrübelerinin önemli bir kriter olduğunu belirtmekte fayda var.  Bu kötü hava şartlarının bazıları rota değiştirmeye gerek olmayacak seviyede olduğu için uçuşa aynen devam ediliyor. Küçük sarsıntılar yaşanacak diye sürekli rota değişimi talebi takdir edersiniz ki doğru olmaz. Normal karayolunda araba ile seyahat eden bir şoför yoldaki küçük bozulmalar için yolunu değiştirmediği gibi pilotlar da kabul edilebilir seviyede ki kötü hava durumu için rotalarını değiştirmez. Hava boşluğuna düşmek şeklinde tabir edilen ve çoğunlukla açık hava türbülanslarının sebep olduğu hava durumu ise maalesef henüz uçak  hava durumu radarlarının tam olarak tespit edemediği açık hava türbülansıdır. Böyle bir durumda   uçaklar  onlarca  metre irtifa kaybetse bile( hava boşluğuna!! düşse bile )  herhangi bir hasar görmeyecek şekilde imal edildikleri için uçak açısından sorun olmaz. Yolcular için de aynı şeyi söylemek mümkün yeter ki emniyet kemerleri bağlı olsun.

Uçaklar bir çeşit hava akvaryumudur:

Yolcu uçaklarının uçuş irtifası olan ortalama 35000 feet ( 11482 metre  )  insanların yaşaması için uygun değildir. Bu yükseklikte havanın basıncı, sıcaklığı , oksijen miktarı vb. İnsanların yaşaması için olması gerekten çok uzaktır. Örneğin sıcaklık  -50 °C  civarındadır. Hava basıncı çok düşüktür.  Haliyle insanların uçak içinde yaşayabilmesi için dış ortamdan bağımsız  bir çeşit hava akvaryumu diyebileceğimiz suni şartlar oluşturulmaktadır. Benzer bir durum denizaltılar için de geçerlidir. Denizaltında da  insanları derinliklerde deniz suyunun yüksek basıncından koruyan ve rahatlıkla nefes alıp yaşamalarını sağlayan suni bir ortam oluşturulmuştur.

Türbülanstan korkanlar için pozitif bir cümle ile bitireyim, havacılık literatüründe  salt türbülans nedeniyle yaşanan modern dönem yolcu uçağı kazası yoktur.                  Saygılarımla. 
Erdal Gülmez