Herkese yeni bir yazıdan merhaba! Bu yazımda konumuz Uçaklarda Buzlanma ve örnek bir kaza olan UTair Uçuş 120 hakkında konuşacağız.
Havacılık sektöründe buzlanma, atmosferik koşulların ortaya çıkardığı ve uçuş emniyetini tehlikeye sokan en önemli sorunlardan biridir. Uçaklarda Buzlanma, havada uçak seyir halindeyken aşırı derece soğumuş su damlalarının uçağın gövdesini kaplamasıyla oluşabileceği gibi, uçak yerde park halindeyken de meydana gelebilir. Meteorolojik koşullara bağlı buzlanma, ilk etapta küçük çapta başlayarak sonrasında uçağın gövdesini kaplamaya başlar. Buzlanma, sıfır dereceye yakın bir hava koşulunda iyice soğumuş su damlalarının uçak gövdesine çarpmasıyla meydana gelir.
Hava araçları üzerinde farklı sorunlara yol açan buzlanmaya neden olan birçok değişken bulunmaktadır. Ortam ısısı, hava aracının dış yüzey ısısı, yağış şekli, ortamdaki nem miktarı, sis yoğunluğu ve tipi, ısı yayımı, anti-icing uygulamasında sonra geçen zaman, de/anti- icing sıvılarının sıcaklığı, bağıl nem, rüzgâr hızı, uçağın seyir yönü ve uçak park halinde ise bulunduğu yerin açık veya kapalı olması gibi değişkenler buzlanmada etkilidir.
Buzlanma Şekilleri
Kırağı (Rime) Tip Buzlanma
Kırağı tip buzlanma, aşırı soğumuş küçük su damlalarının uçak yüzeyine çarptıktan sonra hemen donmasıyla oluşur. Süt beyaz rengi ve mat görüntüsü su damlaları arasına sıkışan hava nedeniyle meydana gelir.
Açık (Clear/Glaze) Tip Buzlanma
Açık tip buzlanma, dondurucu yağmur ya da kar gibi yağış şekillerinde su damlalarının soğuk uçak gövdesine temas etmesiyle yayılarak büyüyen bir buzlanma türüdür. Bu tip buzlanma genellikle dalgalar ve yumrulardan oluşan bir görüntü içerir ve yüzeyi düzdür. Uçak yüzeyinde oluşan açık buzlanmanın yapısı kuvvetlidir. Bu buzlanma tipi genellikle 0°C ile -10°C arasında, değişken hava koşullarından dolayı su damlalarının geniş yapıda olduğu kümülüs bulutları gibi atmosferik ortamlarda meydana gelir.
Karışık (Mixed) Tip Buzlanma
Karışık tip buzlanma su damlalarının büyüklüğünün değiştiği ve bu damlaların kar ve buz parçaları ile birbirine karıştığı atmosferik ortamlarda meydana gelir. Bu buzlanma, hem kırağı hem de açık tip buzlanmanın bir arada olduğu bir buzlanma tipidir. Buzlanma katmanlar şeklinde oluşur. Bu tip buzlanma kırağı tipi buzlanmaya göre uçak gövdesine daha iyi tutunur.
Buzlanma Kategorileri
ABD’nin Federal Havacılık Yönetimi (FAA) tarafından buzlanmanın kritiklik seviyesini göstermek için iz (trace), hafif (light), orta (moderate) ve kritik (severe) buzlanma şeklinde dört kategori belirlenmiştir. Bu kategoriler aşağıda ele alınmıştır.
İz (Trace) Buzlanma: Uçak üzerinde görülmesi zor olsa da fark edilir bir buzlanma mevcuttur. De/anti-icing ekipmanları kullanılmasa da tehlikeli bir durum söz konusu değildir. Ama bu durum bir saati aşan bir sürede farklılaşabilir.
Hafif (Light) Buzlanma: Buzlanmaya neden olan bir ortamda uçuşun bir saatten fazla devam etmesi ve daha da uzaması nedeniyle ortaya çıkan ve problem yaratabilecek bir buzlanmadır. Ara sıra de/anti-icing ekipmanları kullanılarak hafif buzlanma önlenebilir Genellikle uçağın havadaki manevraları açısından pek bir sınırlama getirmez.
Orta (Moderate) Buzlanma: Uçak üzerinde görülen buz birikmesi belirli bir aşamadan sonra uçuş emniyeti açısından potansiyel bir tehlike oluşturur. De/anti-ice ekipmanları ile oluşan buz birikiminin önlenmesi ya da uçaktan sökülmesi gerekir. Orta kategori buzlanmayı engellemek için uçağın yönü ya da irtifasını değiştirmek gerekebilir.
Kritik (Severe) Buzlanma: Meydana gelen buzlanma artık öyle bir aşamaya gelmiştir ki de/anti-icing ekipmanları bu kategorideki bir buzlanmayı önlemek ya da etkisini azaltmada yetersiz kalır. Uçağın acil olarak yönünü ya da irtifasını değiştirmesi gerekir.
Buzlanmanın Uçuş Emniyetine Etkisi
Uçuş esnasında meydana gelen buzlanma, uçuş emniyeti açısından kötü bir haberdir. Uçaklarda Buzlanma sonucunda uçak dış yüzeyi etrafında olması gereken düzgün hava akışı bozulur, sürtünme kuvveti artar ve uçak kanatlarının kaldırma kuvveti azalır. Buzlanmanın sebep olduğu ağırlık, hava akışına verdiği zararla kıyaslandığında pek de önemli değildir. Ortaya çıkardığı ek sürüklenme kuvvetini telafi etmek amacıyla uçak motorlarının gücü artırıldığında gerekli irtifayı sağlamak için uçağın burnu havaya kalkar ve bu durum kanat ve gövde altında daha fazla buzlanmaya neden olabilir. Uçaklarda Buzlanma uçuş esnasında uçakların üzerindeki kümülatif etkisi Şekilde gösterilmiştir.
Buzlanma sonucunda uçağın kaldırma kuvvetinin düşmesi ve sürüklenme kuvvetinin artması uçak üzerinde rahatsız edici bir sarsıntı oluşmasına ve uçak göstergelerindeki değerlerin hatalı okunmasına neden olabilir. Uçağı kontrol eden yüzeyler donabilir ve dengesiz bir hale gelebilir. Radyo alıcıları ve uçağın motor performansı buzlanmadan dolayı etkilenir. İletişimde aksaklıklara neden olabilir.
Uçak üzerinde meydana gelen buz parçalarının uçuş esnasında motorlar tarafından yutulması muhtemeldir. Bu durum motorun itme gücünde dalgalanma, sarsıntı ya da tamamıyla kayba neden olabilir. Sadece katı buz parçaları değil aynı zamanda hafif ya da sulu kar yağışı da motor değerlerinde dalgalanmaya neden olabilir.
Uçaklarda pitot tüpü ve statik basınç deliği sayesinde dış ortamdaki havaya ait değerler, irtifa ve uçak hızı gibi veriler elde edilir. Pitot tüpü ve statik basınç deliği buzlanması bu tüplerden içeri giren hava basıncının azalmasına ve uçak hızı, tırmanma açısı ve irtifa gibi uçuş bilgilerinin güvenirliliğinin düşmesine neden olabilir. Pitot tüpü buzlanması Şekilde gösterilmiştir.
Buzlanmaya Karşı Alınacak Önlemler
De-Icing Yöntemi
De-icing uçak yüzeyini buzlanma, kar veya sulu kara karşı temiz tutmak amacıyla uygulanan prosedürdür. De-icing yöntemi uçak yüzeyinde belirli miktarda bir buzlanma meydana geldikten sonra uygulanır. Genel olarak yüzeyi temizleme amaçlı mekanik yöntemleri içeren de-icing ekipmanlarından oluşur. Uçak yüzeyine sıcak hava uygulamak, suyun donma derecesini düşürmek için kuru/sıvı kimyasallar kullanmak ya da bu iki yöntemi karışık olarak kullanmak tipik de-icing usullerindendir.
Havacılık sektöründe farklı de-icing yöntemleri görmek mümkündür. Bunlardan bir tanesi birçok uçakta yaygın olarak kullanılan bot (boot) adında kanat ve kuyruk hücum kenarları boyunca yerleştirilen plastik ve şişebilen bir yapıya sahip mekanik bir sistemdir. Uçuş esnasında bot yüzeyi buzla kaplandığında pilot botu hava ile şişirerek üzerindeki buz tabakasının parçalanmasını sağlar.
De-icing yöntemlerinden biri de buzlanmayı temizlemek amacıyla kimyasal sıvılar kullanmaktır. Bu kimyasal sıvılar uygulandığında uçak yüzeyindeki su moleküllerinin belirli bir ısının üzerinde birleşmesini engeller. Bu kimyasallar inorganik tuzlar, organik bileşikler ve alkol gibi birçok maddeden üretilmiş olabilir. Buzlanmayı engellemek amacıyla uygulanan bu tür de-icing kimyasal maddeleri uçak yüzeyine yapışmaz ve toprağa düşerek karışabilir. Bu nedenle kimyasal içeriğinden dolayı çevreye zarar verebilir.
Uçakları hangar içine çekerek konvansiyonel yöntemlerle ısıtmak bir diğer de-ice yöntemidir. Bununla birlikte modern infrared teknolojilerle uçaklardaki buzlanmayı çözmek konvansiyonel yöntemlere göre daha hızlı sonuç veriyor. . Özel donanıma sahip hangar gerektirmesi nedeniyle hava yolu işletmeleri tarafından pek ilgi görmemektedir. Uçak başına çekilerek buzlanmayı engelleyen mobil ısıtıcılar da kullanılmaktadır.
Anti-Icing Yöntemi
Uçaklarda kullanılan anti-icing sistemleri, buzlanmaya karşı koruma sağlar ve bu nedenle genellikle buzlanma koşullarına oluşmadan hemen önce veya hemen sonra kullanılır.
Günümüzde büyük ticari yolcu uçaklarında uçak yüzeylerini ısıtmak amacıyla genellikle motor kompresörlerinden alınan sıcak hava kullanılır. Kompresör havası uçak kanatları hücum kenarları, motor hava girişleri, kokpit camı, pitot tüpü, uçak kontrol yüzeyleri, pistonlu motorlarda karbüratör ve pervaneler gibi buzlanamaya karşı hassas yerlere borular sayesinde iletilir. İletilen bu sıcak hava söz konusu yerlerdeki ısıyı düzenleyerek bu kısımlarda sıcak bir alan oluşturur. Uçuş esnasında ısınan yerlere çarpan soğumuş su damlaları buharlaşarak buzlanma oluşumu engellenir. Anti-icing sistemlerinde sadece motor kompresöründen alınan sıcak hava değil aynı zamanda elektrikli ısıtıcılar ve kimyasal sıvılar da kullanılmaktadır.
Anti-icig sistemi her ne kadar buzlanmaya karşı dizayn edilmiş ve iyi sonuçlar alsa da ısıtmaya dayalı termal sistemler, gerçek buzlanma koşullarında etkisiz kalabilir. Pitot tüpü ve kokpit camı gibi uçağın önemli yerlerindeki anti-icing sistemleri uçuş esnasında sürekli çalıştırılır. Ancak, ekonomik ya da diğer nedenlerden dolayı buzlanma şartlarının olmadığı zamanlarda uçak dış yüzeyi ya da motorlarındaki anti-icing sistemleri çalıştırılmaz. Fakat bu sistemlerin çalışmadığı süre içinde buzlanma ile ilgili bir atmosferik ortama girildiğini anlayıncaya kadar uçak yüzeyinde buzlanma oluşumu ortaya çıkabilir. Bu açıdan uçuş esnasında meydana gelebilecek buzlanmayı tespit eden sistemlerin çalıştırılması önemlidir. Anti-icing sistemleri sayesinde havada uçuş esnasında karşılaşılabilecek tüm buzlanma koşullarına karşı iyi bir koruma sağlanabilir. Bu sistemlerin dezavantajı ise kullanıldıkları süre içinde çok enerji tüketmeleridir.
UTair Uçuş 120
2 Nisan 2012 tarihinde UTAir Havayolu firmasına ait ATR 72-201 tipi uçak, uçuşa hazırdı. Rusya’nın Tyumen şehrinden Surgut şehrine gitmek üzere havalandı ancak kısa bir süre sonra kaza geçirdi. Kazanın etkisi ve sonucunda ortaya çıkan yangın nedeniyle uçak parçalara ayrılmıştır. Kaza sonrasında uçakta bulunan 43 kişiden 4 uçuş ekibi ve 29 yolcu olmak üzere toplam 33’ü hayatını kaybetmiş ve 10 yolcu ise ciddi şekilde yaralanmıştır.
120 numaralı uçuştan enkaz. Arka kanatta kar ve buz (daire içinde) izleri görülebilir.
Araştırma sonucunda uçak kazasının sebebi resmi olarak şu şekilde açıklanmıştır. Uçak üzerinde buzlanma olmasına ve bunun uçuş ekibi tarafından uçak taksi yolunda iken fark edilmiştir. Ona rağmen kaptan pilot uçuşla ilgili zorunlu kuralları çiğneyerek de-icing usullerinin yerine getirilmesini reddetmiştir.
Take off için karar vermesi, uçağın aerodinamik performansını düşürmüş, tırmanış esnasında stall meydana gelmiş ve uçuş ekibi bu durumu anlamada yetersiz kalarak stall durumundan kurtulma prosedürünü uygulayamamıştır.
Uçağın stall olması flapların geri çekildiği, oto pilotun devreye girdiği ve stall uyarı sisteminin henüz devreye girmediği görülmüştür. Uçağın tırmanış aşamasında meydana gelmiştir. Sonuç olarak, de-icing usulleri uygulanmadığından dolayı uçak üzerinde mevcut olan buzlanma uçağın tırmanışı sırasında kaldırma kuvvetinin düşerek kaza yapmasına neden olmuştur.
Kazaya Neden Olan Yan Etkenler
- UTAir hava yolu işletmesi emniyet yönetim sisteminin sadece genel emniyet sorunlarını ele alması ancak spesifik alanlarda meydana gelebilecek riskleri tanımlama ve giderme konusunda yetersiz olması.
- UTAir hava yolu işletmesi teknik kalite yönetim sisteminin yer hizmetleri ve personelin eğitim eksikliği konusundaki aksaklıkları görmemesi nedenliyle, niteliksiz yer personelinin buzlanma koşulları olmasına rağmen de-icing usullerini uygulama konusunda yetersiz kalması.
- Kazanın gerçekleştiği sırada hava yolu firmasının personel eğitimleri ve uçak yer hizmetleri (özellikle de-icing usulleri) konusunda lisans eksikliklerinin olması.
- Uçuş ekibinin uçağın stall olma durumunun tanımlanması ve yapılması gereken prosedürler konusunda smilatör eğitim eksiğinin olması.
- Aşırı iş yükü nedeniyle uçuş ekibinin iş ve dinlenme dengesinin bozulması ve bu durumun uçuş ekibinde aşırı yorgunluğa, dolayısıyla karar verme, durumsal farkındalık gibi konularda yetersizliğe neden olması.
- Yoğun uçuş görevleri nedeniyle emniyetsiz çalışma koşullarında birçok çalışana ihtiyaç olması ve bu nedenle özellikle pilotların eğitimine yeteri kadar zaman ayrılamaması.
Havacılık, doğası gereği atmosferik koşulların etkisi altında olan, ekip çalışmasına dayanan ve emniyetin son derece önemli olduğu kompleks yapıya sahip bir sektördür. Bu kompleks sektörde her şeyin yolunda gitmesi bir yandan kusursuz bir sistem işleyişine ihtiyaç duyarken diğer yandan uçuş emniyetine azami dikkat etmeye bağlıdır. Atmosferik koşullar çeşitli önlemler alarak kontrol altına alınmaya çalışılsa da her zaman uçuş emniyeti için risk oluşturmaktadır.
Uçaklarda Buzlanma ve UTair kazası hakkındaki yazımın sonuna geldik. Diğer yazıma buradan ulaşabilirsiniz. Görüşmek üzere.
