Yarın pilotaj eğitimi alacaksınız ve hayatınızda ilk defa bir uçağın kokpitinde öğrenci pilot olarak uçuş gerçekleştireceksiniz.
Fakat uçağa geçmeden önce, yer eğitimlerini tamamlamanız, uçağınızın özelliklerini, anormal durumdaki usulleri bilmeniz ve uçağınızın limitlerini ezberlemeniz gerekecektir. Benzer olarak, havayollarında pilot olarak görev yapan ben ve benim gibi binlerce insan da uçurdukları uçağın limitlerini ve bazı anormal durumdaki yapılacak eylemleri ezbere bilmek ile sorumludurlar. VFR şartlarda uçan bir öğrenci pilot olduğum zamanlarda uçurduğum Cessna 172N uçağının limitini 14000-15000 feet olarak hatırlıyorum. Şuan uçurduğum Boeing 777-300ER uçağının maksimum tavan irtifası ise 43100 feet’tir.
Konu havacılıksa, aklımda herzaman bir soru işareti belirir. Peki neden 43100 feet? Neden 45000 feet değil? Veya neden 50000 feet değil? gibi..
Uçuş planlarını çeken ve uçulacak rotalara karar veren uçuş harekat görevlileri (dispatcher), uçuş yapılacak seferin o günkü ağırlık, sıcaklık, yoğunluk, rüzgar, türbülans, slot, vb nedenlerini göz önünde bulundurarak, uçuş planını çekerler. Çekilen uçuş planı neticesinde pilotlar, uçacakları rotayı uçuş öncesinde incelerler. Amaç yoğunluk, sıcaklık, ve rüzgarı göz önünde bulundurarak, uçulabilecek maksimum irtifadan görevi gerçekleştirmektir.(Çok kısa rotalar hariç) Yoğunluk ve sıcaklık tesiri ile daha yüksek irtifa, daha az yakıt yakılması, yani yakıt tüketiminde tasarruf anlamına gelir. Bu açıdan da uçak üreticileri, ürettikleri uçakların maksimum tavan seviyelerini arttırmaya çalışırlar. Bu sınırın keskin bir şekilde belirlenmesinde birçok faktör rol oynar ve bu faktörlerin karmaşık bir etkileşimi, uçakları belirli bir seviyenin üstüne taşıyamaz.
Konumuz tam olarak bu. Peki nedir bu faktörler?
- Motor Performansı: Jet motorlu uçaklar özünde, canlılar gibi hava bileşenine ihtiyaç duyarlar. Havayı emerler, sıkıştırırlar, yakıtla karıştırırlar ve bu karışımı uçağın ileriye doğru reaksiyon vermesini sağlayan itki kuvvetini oluşturmak için harcarlar. Ancak irtifaya çıkınca, yanma tepkimesi için birim seviyede daha seyrek oksijen bulunur. Bu, motoru aç bırakır ve itme gücünü düşürerek, düz uçuş için gerekli itme gücünü korumasını zorlaştırır. Uçak motorlarının performansı, irtifaya bağlı olarak azalır. Jet motorları, hava yoğunluğuna bağlı olarak çalışır. Yüksek irtifalarda hava, deniz seviyesine göre daha seyrek olduğu için motorlar daha az oksijen alır ve bu da motor performansını olumsuz etkiler. Deniz seviyesinde üretilen itki gücünde, 35000 feet ve üzerinde performans olarak yaklaşık yüzde 75-80 oranında düşüş yaşanır.
- Aerodinamik: Uçak kanatları, lift (kaldırma kuvveti) üretmek için havanın yoğunluğundan faydalanır. Ancak, irtifa arttıkça birim seviyedeki hava molekülleri seyrekleşir ve lift üretimi azalır. Unutmayalım, kaldırma kuvveti uçağın hızıyla, ortamın yoğunluğuyla, uçağın kanat alanıyla ve hücum açısıyla alakalıdır. Fizik kanunları ve çevre faktörü uçağın manevra kabiliyetini kısıtlar.
- Yapısal Dayanıklılık: Uçak yapımında kullanılan malzemeler, belirli bir basınç farkını tolere edecek şekilde tasarlanır. Ancak, irtifa arttıkça, dış basınçla kabin basıncı arasındaki fark artar ve bu da yapısal mukavemetin sınırlarını zorlar. Ayrıca, sıcaklık farklılıkları da malzemelerin özelliklerini etkileyebilir ve yapısal bütünlüğü tehlikeye atabilir. Yani sırf bu sebepten bile uçağın ulaşabileceği maksimum irtifa limitlenir.
- Kabin Basıncı: Ticari uçaklarda, kabin basıncı genellikle deniz seviyesine eşitlenir. Ancak, belirli bir irtifadan sonra kabin basıncını korumak zorlaşır ve bu da yolcu konforunu ve güvenliğini tehlikeye atabilir. Genel olarak 35000 feet ve üzerinde uçan bir yolcu uçağının suni kabin basıncı 6000-8000 feet arasında tutulur. 15 saat, geniş gövde uçuşu yapan bir vatandaş, uçuştan sonra kendisini yorgun ve hırpalanmış hissedebilir. Asıl nedeni budur.
Uçakların maksimum irtifa seviyeleri, motor performansı, aerodinamik sınırlamalar, yapısal dayanıklılık, kabin basıncı gereksinimleri ve operasyonel düşünceler gibi birçok faktörün karmaşık etkileşimiyle belirlenir. Bu faktörlerin dengesi, uçakların güvenli ve verimli bir şekilde uçmasını sağlar.
Bu nedenle, uçakların maksimum irtifa seviyeleri, sadece teknik sınırlar değil, aynı zamanda güvenlik, konfor ve verimlilik açısından da önemli bir rol oynar.
Bu yazımda, uçakların maksimum irtifa seviyelerinin neden limitli olduğunu ve bu sınırların nasıl belirlendiğini ele almaya çalıştım.Umarım bilgilendirici bulmuşsunuzdur!
