uçak nasıl uçuyor

PiLOT GÜVENLiĞi

Askeri jetlerde uçan pilotların ve mürettebatın çok iyi korunmaları gerekir.
Genellikle çok yüksek irtifalarda uçtukları için tenessüf edecek oksijene
ihtiyaç vardır. Issız bir yere düştüklerinde kurtulmalarına yardımcı olması
amacıyla içinde çeşitli aletler bir cankurtaran Salı ve hatta yiyecek bulunan
bir paketin üzerinde otururlar. Hızlı bir jet keskin bir dönüş yaparken
yada dik bir dalıştan çıkarken yerçekimi kuvveti pilotun üstünde bir baskı
oluşturur. G giysisi pilotun bu kuvvetten zarar görmesini engeller. içi
hava dolu olan bu giysi uçuş elbisesinin üstüne giyilir.

Fırlatma Koltuğu:

Jet uçakları pilotların ve mürettebatın uçaktan paraşütle atlamalarına imkan
vermeyecek kadar hızlı uçarlar. Bu yüzden mürettebatı uçaktan güvenli bir
şekilde d,dışarı çıkarmak ve tehlikeden uzaklaştırmak için fırlatma koltuğu
kullanılır. 1940‘larda kullanılmaya başlamalarından beri fırlatma koltukları
10.000’in üzerinde hayat kurtarmıştır. Yalnızca bir ingiliz şirketi olan
Martin – Barker’in yaptığı fırlatma koltuğu bile 7.000 ‘den fazla insan
kurtarmıştır. Bu Mk16 fırlatma koltuğu Martin-Barker tarafından üretilmiştir.
Bu koltuk hem Eurofighter hem de Dassult Rafale asgari jetlerinde kullanılır.
Bir insandan daha hafif olan bu koltukta pilot yer seviyesindeyken bile
güvenli bir şekilde fırlatılır. Fırlatma işlemi son derece kısa sürer .0.25
sn. içinde pilotlar uçağın dışına çıkmış olur; 3 sn’nin altında bir sürede
de ana paraşüt tamamen açılmış olur.

Paraşüt:

Paraşüt havada düşmekte olan bir insanı yavaşlatır. Yani uçaktan paraşütle
atlayan bir kişi yere güvenle inebilir. Paraşüt aleve dayanıklı malzemeden
yapılmış geniş bir tentedir. Açıldığı zaman içine dolan hava büyük miktarda
geri sürükleme kuvveti oluşturur. Böylece düşüş yavaşlar. Paraşütler ya
mürettebatın sırtına yada fırlatma koltuğunda muhafaza edilen küçük paketler
içine içine sıkıştırılıp yerleştirilir. Bazen ana paraşüt açılmadığı zaman
kullanılmak üzere daha küçük yedek pakette bulunur. Paraşütler başka işler
içinde kullanılır. indikten sonra yerde hızla gitmeye devam eden uçakları
yavaşlatırlar. Donanım ve yiyecek kutularına takılarak pisti veya yolu bulunmayan
yerlere atılabilirler.

Otomatik Pilot:

Günümüzde kullanılmakta olan uçakların çoğunda otomatik pilot denen sistem
vardır. Bu sistem pilotun kumandaları her zaman tutmasına gerek kalmadan
uçağı belirli bir rotada tutmaya yarar. otomatik pilot hareketleri tespit
etmek için ivmeölçer ve jiroskoptan yararlanır. Eğer uçak rotasından sapıyorsa
otomatik pilotun bilgisayarı servolar adı verilen elektrik motorlarını veya
hidrolik motorları harekete geçirir. Bunlar uçuş kontrollerini uçağı rotasına
geri getirecek şekilde hareket ettirir. Eğer uçak rotasından çok sapıyorsa
otomatik pilot pilotu da uyarır. Otomatik pilotlar çok hassastırlar ama
örneğim kötü hava şartlarında uçuş sırasında olduğu gibi pilotun becerisine
ve deneyimine duyulan durumlarda kullanılmazlar.

DiĞER

Radar:

Radar kalabalık gökyüzünde uçağın güvenli bir şekilde uçmasına yardımcı
olur. Bu radyo vericisi kısa aralıklarla herhangi bir nesneye çarptığı zaman
vericiye geri dönen radyo dalgaları yayar. Bu sinyallerin geri dönmesi için
geçen süre pilota o cinsinden ne kadar uzakta olduğunu bildirir.

Radyo Vericileri:

Radyo vericileri dünyanın her yerinde bulunurlar. Uçak bir vericiye sinyal
gönderir. Vericide uçağa bir sinyal göndererek karşılık verir. Bu sinyalin
uçağa varış süresi pilota uçağa vericiden ne kadar uzakta olduğunu bildirir.
Pilot aynı anda birçok verici ile irtibatta bulunarak uçağın kesin pozisyonunu
bulabilir.

Göz Hizasında Görüntüleme:

Pilotun önündeki aletler baktıktan sonra ileriyi görmek için başını kaldırması
yaklaşık 1 sn. alır. Bu yavaş hareket eden araçlarda sorun yaratmazken saate
2000 km hızla uçan bir jette çok tehlikeli olabilir. Çünkü bu 1 sn. içerisinde
uçak 500 m’den fazla uçmuş olabilir. Günümüzde kullanılan askeri jetlerde
uçuş bilgilerinin pilotun tam önüne ya pilot kabinindeki şeffaf bir ekrana
yada doğrudan pilotun kaskındaki siperliğe yansıtılmasını sağlayan sistemler
vardır. Ekran şeffaf olduğu için pilot başını hareket ettirmeden ekrandaki
bilgilerle aynı dışarıyı da görebilir.

Seyrüsefer :

ilk uçakların pilotlarının yolarını bulabilmek için haritalardan ve bir
pusuladan başka kullanacak pek fazla bir şey yoktu. Rotalarını yeryüzü şekillerine
bakarak hesaplarlardı. Buna kör uçuş denirdi. Kör uçuş günümüzde nadiren
kullanılıyor. Pilotlar daha çok telsiz ve radarlı seyrüseferlere harita
bilgisayarlarına ve uçağın yüksekliğini hızını ve istikametini gösteren
aletlere güveniyorlar.

Hava Koridorları:

Hava trafiği çok yoğun olduğu için, uçakların çarpışmasını önlemek amacıyla
bazı kurallar konmuş, hava koridoru adı ver, ilen hava otoyolu sistemleri
yaratılmıştır. Her uçak diğer uçakların hava koridorlarından belli bir uzaklıkta
olan bir hava koridoruna uçar.

Hava Trafik Kontrolü:

Bir otomobil sürücüsünün karayollarındaki trafik kurallarına uyması gibi,
bir pilotta uçuş sırasında hava trafiği kurallarına uymak zorundadır. Hava
trafik kotrolörleri hava trafiğini idare eder , rota değişikliklerinde ve
acil durumlarda pilotlara yardımcı olurlar. Kontrolörler pilotlarla telsizle
konuşarak haberleşirler. Uçağın konumunu öğrenmek için de iki ayrı radar
sistemi kullanırlar. Birinci radar kontrolörün taradığı alandaki bütün uçakları
bulur. ikincisi ise her uçaktan , kontrolöre uçağın kimliğini , yüksekliğini
ve planlanmış rotasını bildiren otomatik bir sinyal alır. Uçak bir alanın
dışına çıktığı zaman bir kontrolörün idaresinden diğere bir kontrolörün
idaresine geçer.

Düşmandan Gizlenme :

Düşman tarafından görülmemenin hayalet uçak kullanmaktan başka yolları da
vardır. eskiden beri savaş uçakları gökyüzüne veya yeryüzüne uyum sağlayan
renk ve desenlerde boyanmaktadır. Bu işleme kamuflaj denir. Çok hızlı bazı
jet uçakları da görülmemek için sadece hızlı oluşlarından faydalanır.SR71Blackbird
gibi uçaklar ise çok yüksekte uçarlar.

Uçuş Similatörleri:

Uçuş simülatörleri insan gerçekten uçtuğu hissini veren son derece karmaşık
makinelerdir. Uçuş similatörleri bu hissi vermeyi bir dizi görüntü gerçeğe
çok yakın hareketler ve gerçek bir uçağın pilot kabininin kopyası kullanılarak
başarılır. Uçuş similatörleri sadece öğrenci pilotlar tarafından kullanılmaz.
Bu similatörleri tecrübeli pilotlarda yeni bir uçağı kumanda etmeyi öğrenirken
yada gerçek uçak içinde yapılması zor ve tehlikeli olabilecek acil durum
tatbikatlarını yaparken kullanılır.

Tıpkı denizde yol alan gemilerin arkalarından oluşturdukları girdaplar gibi uçakların da geçtikleri yerde meydana getirdikleri türbülanslar yüzünden bugüne kadar 51 uçak kazası meydana geldi.

Uçakların, arkalarında oluşan kuyruk rüzgarı ( vorteksler ) yüzünden arkadan gelen ve çok yaklaşan uçaklar kontrolden çıkıyor. Yere çakılan bile oluyor. Havacılığın ilk yıllarında pervanenin neden olduğu sanılan bu durumun günümüzde, kanat ucundan geriye doğru yayılan ve aksi yönde dönen, düzensiz çalkantılardan başka bir şey olmadığı artık iyi biliniyor.

Özellikle büyük uçakların arkasında oluşan düzensiz hava kütleleri, arkadan gelecek olanlar için çok büyük tehlikelere yol açıyor. Arkadan gelen uçağın dönüş kumandalarını etkiliyor ve pilotun isteği dışında uçağın kendi ekseninde dönüşler yapmasına neden oluyor. Büyük uçakların ardına takılan hafif uçakların, vorteksin gücüyle kanadı kırılıyor ve facialar meydana gelebiliyor.

Nasıl Oluşur? : Uçakların havada tutunabilmesi, kaldırma kuvvetinin kanadın altına ve üstüne uyguladığı farklı basınçlar sayesinde gerçekleşir. Basınç farklılığı nedeniyle, kanat üzerinden akıp giden havanın, kanat ucunu terk ederken meydana getirdiği anaforlar kıvrılarak birbirine aksi istikamette dönen iki silindirik girdap oluşur. Vorteksin şiddeti uçağın ağırlığı, hızı ve kanat yapısına göre değişebiliyor. Eğer uçak ağırsa, kanatlarının altında hava akımını bozacak herhangi bir harici yük ( yakıt tankı, açık olan iniş takımları vb. ) yoksa ve düşük süratte uçuyorsa çok şiddetli girdaplar oluşturabiliyor. Amerika'da yapılan ölçümlerde vortekslerin hızlarının saniyede 100 metreye kadar çıktığı görülmüştür.

Uçağın yerden kesilmesiyle başlayıp, iniş için tekerlek koymasıyla sona eren vorteksleri önlemek için bilim adamları, kanatların uçlarına ilave edilen ve winglet adı verilen yukarı kavisli parçalar üzerinde çalışıyorlar.

Kuyruk rüzgar türbülansı nedeniyle oluşacak kazaları önlemek için, sivil havacılık otoritelerince çeşitli düzenlemeler yapılıyor. Kazalar daha çok iniş sırasında olduğu için öndeki uçakla aradaki takip mesafesinin ayarlanması görevi, pilotla hava trafik kontrolörlerine düşüyor. Ağır uçakların ardından oluşan vortekslerin etkisi en az 2 dakika sürüyor. Bu süre bitmeden küçük uçakların yapacağı inişlerde kaza riski çok fazla. Arka arkaya iniş, yapacak uçakların aralarındaki mesafe kule tarafından yaklaşık dört mil olarak ayarlanıyor. Eğer ağır uçaklar iniyorsa bu mesafe 5 veya 6 mile çıkartılıyor.

Helikopterlerde ana rotorun ( helikopterin üzerindeki büyük pervane ) aşağı ve yanlara doğru yüksek hızla meydana getirdiği türbülansın etki alanı, üç kat daha fazla oluyor. Rotorun meydana getirdiği hava fileleri yere çarparak yukarı doğru oluşturduğu girdap, uçaklardakine benzer yapıda oluyor. Havalimanlarına inmek için bölge üzerinde manevra yapan helikopterler özellikle uçakların piste çıkmak için kullandıkları yollar ( taksi route ) üzerinden uçarken, küçük uçaklar için tehlike yaratıyor.

Pnömatik sistemden gelen hava pack’larda şartlandırıldıktan sonra soğuk olarak mix manifolda gelir. Mix manifolda ayrıca kompartımanlarda kullanılmış havanın tekrardan filtre edilmesiyle recirculation fanların emiği havada gelmektedir. Recirculation fanların görevi kompartımanlarda kullanılan havayı tekrardan kullanılmak üzere mix manifolda göndererek pack’ların yükünü azaltmak ve yakıttan tasarruf etmektir.

Mix manifold havası yolcu kompartımanına gönderilmiştir. Mix manifolda sağ pack havasının tamamı sol pack havasının %81’i gider. Sol pack havasının %19’u kokpite gider.

Yolcu ve uçuş kompartıman havasının sıcaklık kontrolünü baş üstü panelindeki KNOB’ lar ile verilen kumandalarla sağlanır. Knob’lar ile verilen kumanda kompartımana ait olan trim valflerin pozisyonuyla sağlanır. Baş üstü panelindeki KNOB’ ların Auto/off pozisyonları vardır. OFF pozisyonunda iken valfler kapalı, auto pozisyonunda iken valfler pack/zone kontrollerdan aldığı kumandaya göre çalışırlar.

Kompartıman supply duct’lar üzerindeki sıcaklık sensör’leri bulundukları yerin sıcaklığını kendi sistemini kontrol eden valf’lerin pozisyonu için ilgili pack/zone kontroller’a bildirirler. Bulb’lar ise bulundukları yerin sıcaklığını baş üstü panelindeki indikatör’lere bildirirler. Aşırı sıcaklık düğmeleri bulundukları yerin sıcaklıklarını ikaz amacıyla baş üstü panelindeki lambalara ve ilgili valfleri kapatmak için görev yaparlar.

Soğutma Pack’inin Çalışması :
Pnömatik sistemden gelen basınçlı hava akış kontrol ve shutoff valf’te debisi ayarlandıktan sonra iki yolu takip eder. 1. yoldan primary heat exchanger’a giderek ram air sisteminden gelen soğuk hava ile soğutulur. Primary heat exchanger’da bir miktar soğumuş hava air cycle machine’nin kompresör kademesinde sıkıştırılır. Sıkışan havanın basıncı ve sıcaklığı artar.
Kompresörden çıkan hava secondary heat exchanger’a giderek tekrardan ram air’den gelen hava ile soğutulur. Secondary heat exchanger’dan çıkan havanın nemi water extarctör tarafından alınır. Havanın bir miktar nemi alındıktan sonra reheater ve condenser’den geçerek tekrardan water extractör tarafından nemi tamamen alınarak ACM’nin türbin kademesine sokulur. ACM’nin türbin kademesinde havanın hızı artar ve basıncı düşer. Hava dar alandan geniş alana çıkış yaparak çok soğuk olarak condenser’den geçer.

Çok soğuk olan hava sistemde buzlanma meydana getirir. Pack/zone kontroller, pack sıcaklık sensör’den almış olduğu ısı değerine göre sıcaklık kontrol valfin pozisyonu ayarlar ve türbin çıkışına sıcak havayı gönderir. Böylece türbin çıkışında çok soğuk olan hava ile karışarak mix manifolda gider. Türbin çıkışındaki havanın ısısının artmasıyla sistemde oluşabilecek buzlanmayı önler.

APU'lar ana motorlar gibi Mekanik özelliklere sahip otomatik çalışan gas türbinleridir.
ana motorlardan elde edilen güçle (jet tepkisi) uçağın hareketi ve uçması için gerekli güç elde edilirken, ana motorlara benzeyen APU larda ise APU'nun içerisinden elde edilen güç şaft gücüne çevrildiğinden APU'larda jet tepkisi yok denecek kadar azdır.
Jet tepkisi çok az olan bu APU'lar uçak sistemlerine elektrik ve hava temin etme görevlerini yerine getirirler.

APU'LARIN GÖREVLERi
Uçaklarda kullanılan APU'lar genel olarak motor çalıştırma, Air Condition için gerekli havayı ve uçak elektrik sistemi için gerekli elektriği temin eden gas türbin motorlardır.
APU'lar değişik uçak tiplerine göre farklı özellikler göstermektedirler.
Örneğin bir APU uçak yerde iken; motor çalıştırma ve Air Condition için gerekli havayı veya uçakta kullanılan elektriği temin etmek için, havada ise; sadece yedek elektrik kaynağı olarak kullanılabilir.
Başka bir APU yine uçak yerde iken; ana motor start'ı ve Air Condition için gerekli havayı sağlayıp, ayrıca; elektrik kaynağı olarak kullanılabilir. Havada ise kullanılamaz.
Diğer bir APU ise; uçak yerde iken; ana motor startı, Air Condition ve Anti-Ice için gerekli havayı veya elektrik sistemleri için gerekli olan elektriki gücü, havada ise; belli bir yüksekliğe kadar ana motor startı ve aırcondition için gerekli havayı veya belirli yüksekliklere kadar elektriki gücü temin edebilmektedir.

APU'LARIN UÇAKTAKi YERLERi (APU LOCATION)
APU'lar uçak tiplerine göre değişik yerlere monte edilmişlerdir.
Uçağın basınçsız bölmesine ve boylam eksenine dik olarak yerleştirilen APU'lar vardır.

APU'NUN ana KISIMLARI
APU'lar genel olarak dört kısımdan meydana gelmişlerdir. Fakat bazı uçaklarda bunlara ilaveten ayrıca bir de yük kompresörü bulunmaktadır.
a) Kompresör
b) Türbin
c) Yanma odası
d) Dişli kutusu

KOMPRESÖR
Amacı mekanik enerjiyi pneumatik enerjiye çevirmektir. Uçak tiplerine göre değişik miktarda kademelerden meydana gelmişlerdir. Her kademede impeller ve diffuser bulunur.
Birinci kademe impellerinden çıkan hava diffuserden geçerken, hızı düşer, basıncı artarak II. kademe impellerine ve oradan diffusere geçerek gerekli hava akışı sağlanır.
Kompresörler yatak ve seallere sahiptirler. Bu seallerde olabilecek kaçaklar kabinde yağ kokusunun meydana gelmesine sebep olur.

TÜRBiN
Amacı pnömatik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmektir. Yanma odasından çıkan gazlar, stator Nozzle'lerden geçerken hızı artar, basıncı düşer. Hızı artan gazlar türbin kanatçıklarına hızla çarparak, türbin çarkını yüksek devirle döndürerek, şaft gücünün elde edilmesini sağlayarak, eksoztan dışarı atılırlar.
Türbin elemanları yüksek sıcaklığa maruz kaldığından, özel metallerden yapılmışlardır. Bu nedenle pahalıdırlar.

YANMA ODASI
Yanma olayının oluştuğu kısımdır, ikinci kademeden gelen basınçlı hava yanma odasına gelir. Sprey halinde yakıt püskürtülür. Oluşan yakıt hava karışımı, buji vasıtasıyla ateşlenerek, yanmanın oluşması sağlanır. Yakıt kesilmediği sürece yanma olayı devam eder. Yanan gazlar, türbini çevirdikten sonra eksoztan dışarı atılır.
Yanma odasındaki hava yakıtla birleşerek, türbine gaz şeklinde yönlendirildiği gibi, ayrıca alevi ortada tutma ve soğutma görevini de yerine getirir.

YÜK KOMPRESÖRÜ
Filomuzda bulunan bazı uçaklarda bulunan yük kompresörü, yanma odasından çıkan gazlar, türbini çevirip şaft gücü elde edildiğinde, aynı şafta bağlı olan yük kompresörü de dönmeğe başlar. Kompresör kendisi için gerekli olan havayı APU'nun giriş kısmından temin eder. Yük kompresör girişinde bulunan vaneler sayesinde hava giriş miktarını değiştirerek uçağın ihtiyacı olan hava istenilen miktarda elde edilmiş olur.

DiŞLi KUTUSU
APU'dan güç alabilmemiz için çok yüksek devirle dönmesi gerekir. Türbinin döndürülmesiyle elde edilen şaft hareketi ile dişli kutusu gerekli kompanentlerin düşük devirle dönmelerini sağlayan bir dişli düzenidir.
Üzerine bağlı olan kompanentler şunlardır:
1- Starter
2- Generator
3- Yağ pompası (oil pump)
4- Yakıt control ünitesi (Fuel Control Unit)
5- Soğutma fanı (Cooling fan)
6- Centrifugal switch (85 serisi APU'larda bulunur.)

YAKIT KONTROL ÜNiTESi (Fuel Control Unit)
Dişli kutusu üzerinde bulunan unit, uçak tankından Booster'le gelen yakıtı filitreden geçirdikten sonra APU'nun ihtiyacına ve çalışma koşullarına göre ölçülü olarak yanma odasına gönderen yakıt pompasıdır.
Üzerinde sistemin düzenli ve ayarlı bir şekilde çalışmasını temin eden elemanlar mevcuttur. içinde dolaşan yakıt aynı zamanda yağlama görevini de yapar.

SOĞUTMA FANI (COOLING FAN)
Hareketini dişli kutusundan alarak API) Generator, APU yağının ve APU Kompartmanının soğutulması temin eden bir APU kompanent'idir.

CENTRIFUGAL SWITCH
85 serisi APU'larda bulunan, dişli kutusuna bağlı olan bu Switch APU devrine göre otomatik olarak çalışan bir kompanent'tir.
Devrin artması ile dışarı doğru açılan uçan ağırlıklar bir Shaft üzerinde dışarı doğru açılarak shaftı ileri doğru hareket ettirir.
Shaft'in ileri doğru hareketi ile altında bulunan 3 adet mikro Switch' lere basarak, APU'da bazı olayların meydana gelmesini temin ederler.