Tuesday, February 24, 2015

Sürat Meseleleri

İstanbul bu, yerde de havada da trafik sıkışmadan rahat etmez bu şehir. Malumunuz, karlı günler geçirdik geçtiğimiz hafta; yerdeki gibi havadaki trafik de bundan bir güzel etkilendi tabii. Tamam, kar dediğimiz yerde oluyor; bulutun üzerine çıkınca ortalık günlük güneşlik, orası ayrı. Lâkin bunun kalkışı-inişi yerde bulunan meydanlar aracılığıyla yapıldığından; karın hüküm sürdüğü meydanlarımızdan, özellikle AHL'mizden kaynaklanan çokça gecikme yaşandı geçen hafta.

Efen'im, senelik iznime çıkmadan önce yaptığım son uçuşum da bu gecikmelerden nasîbini aldı doğal olarak. Şirkete tüm çabalarımıza rağmen sağlam rötarlı kalkan her bir bacağımızda, mümkün olduğu kadar yüksek süratte uçmaya çalıştık biz de kokpit olarak. Zîra Yunan'lı kaptanımız sürat düğmesine her meyledişimde yandan bir sopa çıkarıp elime vuracakmış gibi sert bakışlar attı durdu uçuş boyunca.

"Yüksek süratli" derken ne kastettim ki ben?? Kokpitte elimiz ayağımız mı süratli çalıştı (ki onu tercih etmeyiz, zîra acele işe şeytanın karıştığı çok olur havacılıkta), karadeniz üzerindeki gölgemiz mi hızlı gidiyordu; yoksa çılgın bir teknisyenimiz uçağın egzost borularını modifiye edip uçağı "cadde" moduna mı soktu da biz hızlı gidiyoruz sandık? Sorular, sorular...

Airbus görünümlü Boeing!
Demem o ki; bu sürat kavramı, havadayken yerdekine göre birkaç farklı anlama gelebiliyor. Sonuçta göreceli bir kavram; yüzseksenle giden arabanın hızı, içinde oturana göre farklı, solladığı yüzyirmiyle giden diğer bir arabaya göre farklı, yol kenarında duran adama göre ya da karşı yönden gelmekte olan...

Biz tabii uçağın içinde oturan yolcuya göre ölçüm yapmıyoruz. Onların memnuniyetine, yediği içtiği, emniyeti, zamanında varışına vs. göre âmennâ; ama uçağın içindeki yolcunun uçağa göre sıfır olan hızı bizim konumuz değil (tuvalete doğru saatte 2 km. ile yürüseler bile!).

Çok sulandırdık 8(

Havacılıkta kullanılan temel süratler ikiye ayrılıyor: yer hızı (groundspeed) ve hava hızı (airspeed). Yer hızı, adı üstünde, uçağın yere nazaran saatte kaç deniz miliyle uçtuğu; hava hızı ise, uçağın içinde uçtuğu hava kütlesine göre hangi hızda yol almakta olduğu anlamına geliyor. Sıfır rüzgar şartlarında yer hızı ve hava hızı eşit oluyor. Rüzgar varsa da, ki havadayken daima vardır, hava hızına kafadan veya kuyruktan aldığınız rüzgar miktarını ekleyip çıkararak yer hızını hesaplayabiliyoruz. Tıpkı teknelerde olduğu gibi...

Hava Hızı?!
F-22 de pitot tüplerine sahip...

Yer hızı bir tane çok şükür; ama hava hızı (teknelerden biraz farklı olarak) kendi içinde bazı kollara ayrılıyor, her ne kadar pratikte çoğunu kullanmasak da. Bu kollara ayrılmanın nedeni, havanın dinamik yapısı ve ölçüm cihazlarına yönelik etkileri (tez konusu gibi oldu 8) ).

Şöyle ki: hava hızı denen meret, uçağın ölçüm cihazlarına havanın iki yoldan kabul edilmesi ile ölçülebiliyor. Bunlar her uçakta aynı desem, yalan söylemiş olmam (baş ağrısı out!): pitot tüpleri ve statik portları.

... A320 de...
Şimdi... pitot tüpleri, uçları uçağın uçuş yönüne doğru duran, uçak hareket ederken akan havanın boru içinde yarattığı basıncı (ram air pressure) ölçmek için kullanılan küçük borulara deniyor. Statik portları dediğimiz girişler ise, akmakta olan havadan ziyade, içinde bulunulan statik havanın basıncını (static pressure) ölçüyor. Statik portları akış halindeki havanın doğrudan kendisine çarpıp ölçümü bozmaması için genellikle uçakların yan yüzeylerine yerleştirilirler. Küçücük delikler veya tek delik şeklinde olan statikler bana tuzluğu hatırlatır (tek delik olanları karabiberliği tabii 8P)

... Cessna 172 de.
Pitot ve statik portları; ki kendileri aynı zamanda altimetre, dikey sürat gibi başka verilerin ölçülüp göstergelere yansıtılmasına da yararlar, temel olarak barometrik sistemlere bağlıdırlar. Bazı uçaklarda nispeten basit barometreler kullanılarak ölçülseler de, modern uçaklarda ADS denen bilgisayar ünitelerine bağlıdırlar. Fakat nihayetinde, günümüzdeki hava hızı göstergelerinin tamamı, havanın basınç, nemlilik ve sıcaklığına göre değişir ki içinde uçulan irtifa bu değerleri ciddî ölçüde etkiler. Bu ise, hava hızının ölçülmesinde bazı hatalara (measuring errors) neden olur.

Gösterilen Hava Hızı (Indicated Airspeed, IAS)
Soldaki ekranda IAS, sağdakinde ise
yer hızı (GS) ve gerçek hava hızı
(TAS) var. Okla gösterilen ve karşıdan
 gelen 16 kt.lık rüzgar hızını TAS'tan
çıkarırsak GS'i elde etmiş oluruz.

Basitçe anlatmak gerekirse, göstergemizde ne yazıyorsa odur. İçinde hava sıcaklığı, nemlilik ve basınçtan kaynaklanan hataların yanısıra, ölçüm aletlerinden kaynaklanan bazı standart hataları da içerir. Eh, mükemmel bir makine henüz yapılmadı, değil mi?

Kalibre Edilmiş Hava Hızı (Calibrated Airspeed, CAS)

Ölçüm cihazlarının standart hata oranlarının hesaba katılmasıyla elde edilen hava hızı. Sıcaklık, nem ve basınç farkları halâ başımızın belası olmaya devam etmektedir.

Eşdeğer Hava Hızı (Equivalent Airspeed, EAS)

Kalibre edilmiş hava hızının bir miktar iyileştirilmiş hâli. Vallahi bunun detayını hatırlayamadım!

True Airspeed (Gerçek Hava Hızı, TAS)

Cillop hava hızı! Tüm enstrüman (ölçüm aleti) ve havasal etkenlerden arındırılmış, gerçek hava hızı. Yer hızından tek farkı, yukarıda da yumurtlamış olduğum gibi, rüzgâr etkeni.

Uçağın uçuşuyla ilgili olan tüm süratler, yani V hızları (ki tonla vardır; onu da daha sonra yazalım) IAS yani gösterilen hava hızı üzerinden yapılır. Otomatik pilot, otomatik itiş kontrol sistemi vs. çoğunlukla buradan elde edilen süratlerle çalışırlar.

Ses Hızıyla Yakın İlişkiler

Alçaktan ve yavaş uçan uçaklar için sorun yok; ancak ses hızına yakın uçan yolcu uçakları, süpersonik savaş uçakları ve hipersonik hızlara ulaşan uzay mekikleri vs. için bir parametre daha var: ses hızı. Bu tür uçuşlarda sürat yalnızca içinde uçulan havaya değil, aynı zamanda havanın sıkışmasıyla ilgili olarak ses hızına da bağlı. Bunu da arkası haftaya diyerek bırakalım.

Selamlar.

Ek: Blog

http://www.threenginedcrow.com/ 'dan sonra, aramıza yeni katılan bir blogcu dostumuzun sitesini daha keşfettim: http://flyingbats.blogspot.com.tr/ . Uçma hayallerini paylaşmaya yeni başlamış kardeşimiz; umuyorum bol bol yazar. Zîra ilk yazısından itibaren kendisini takip etme şansım olduğu için seviniyorum. Meraklısına duyrulur.

***



8 comments:

  1. doruk bey performansiniz super her acidan aynen devam etmesini bekliyoruz; fakirenizin misafirleri olarak tesekur ediyoruz. :) e madem herkes birseyler soruyo sizde cevapliyosunuz guzelde musadenizle bende birsey sorayim; surat konusuna deginmisiniz farkli zamanlarda fakat ayni yerlerde ucaklarin 3000 feet civarinda ortalama BA010 noktasında hizlari farkli oluyor.yani bi gun hepsi cok hizli geliyor ayni noktada diger gun hepsi cok yavas bu hizli yavas olmalari neye gore degisiyor farkli zamanlara göre tabi bide irtifa yani bazen ayni noktada 3000 civarinsa oluyorlarsa baska bir zaman 4000 4500 civarinda oluyor.uzun oldu ama mazur gorun :)

    ReplyDelete
  2. Açık renkli bir tema istiyorum. :)

    ReplyDelete
    Replies
    1. Söylediğiniz iyi oldu; benim de niyetim var. Tembellikten fırsat bulduğumda değiştiririm... 8)

      Delete
  3. Hocam güzel ve bilgilendirici yazınız için teşekkürler. Merak ettiğim bir husus mach hızları hangi hız grubunda değerlendirilmektedir? Ses hızıyla bir ilgisi olduğunu duymuştum. Ayrıca yanılmıyorsam seyir esnasında da kullanılıyor mudur acaba?

    Nadp prosedürleri uygulanmakta mıdır acaba ist kalkışlarda? İyi uçuşlar :)

    Ayrıca izlemeyen arkadaşlar varsa soul plane filmini tavsiye ederim. Snoop dogg kaptanımız yazıdaki pembe uçağı zıplata zıplata taxi yaparak havacılığa yeni bir boyut getirmiştir :)

    ReplyDelete
    Replies
    1. Ben teşekkür ederim, faydalı olduysa çok memnun olurum. Yalnız, bu yazıları okuma inceliğini gösteren gerçek hocalarımız da mevcut. Acaba onların hatırına, bana "hocam" deme iltifatını bir on sene sonraya bıraksak nasıl olur?

      Hız grubu derken sormak istediğiniz şeyi tam olarak anlayamadım; ama "Mach", zaten bir cismin hızının ses hızının katları şeklinde ifade edilmesi, yani ses hızı birimidir. Yukarıda da bahsetmeye çalıştığım gibi 1.0 Mach ile uçan bir cisim ses hızında, 0.5 Mach ile uçan bir başka cisim ise ses hızının yarısı hızda ilerlemekte demek oluyor. Bu bakımdan 1.0 Mach'ın altında kalan süratlere Subsonic yani Ses-Altı süratler, 1.0 ile 5.0 Mach arasında kalanlara "Supersonic" yani Ses-Üstü süratler gibi isimler veriliyor. Uzay mekikleri gibi çok yüksek hızda uçan araçlar 5.0 Mach'tan da hızlı uçtukları için "Hypersonic/ Hipersonik" gruba giriyorlar vs. Bu çok detaylı bir konu; ama bizi ilgilendiren kısmı şimdilik ses hızının altında kalıyor.

      NADP yani gürültü önleme prosedürlerinin genelde Mach ile bir ilgisi bulunmaz; zîra yukarıda da bahsetmeye çalıştığım gibi Mach süratleri yüksek irtifalarda kullanılır, NADP'ler ise yere çok yakın irtifalarda, yer sâkinlerini uçak gürültüsüyle rahatsız etmemek amacıyla dizayn edilirler.

      Selamlar.

      Delete
    2. Snoop Dogg tesbitiniz için tebrik ederim. Ergenlik yıllarımda az dinlemezdim kendisini zîra. Eskisi gibi G-Funk yapmıyor, hatta sanırım ismini bile değiştirdi; o yüzden dinlemeyi bıraktım, ayrı konu 8(

      Delete
    3. Edit: Mach hızlarıyla ilgili birşeyler karaladım; ama yorumu daha önce yazınca karışıklık olmuş. Sürat Meseleleri 2 yazısı umarım işinize yarar.

      Delete
  4. Elinize sağlık, yazılarınız için öncelikle.

    Cahilce merak ettiğim bir konu var:
    * TAS, IAS'a göre, hatalar-farklılıklar düzeltildiği için daha güvenilir değil mi? Neden hız hesaplamaları IAS'a göre yapılır ya da kaza raporlarında hep IAS' dan bahsedilir?
    * Bu cahil bakış açısıyla kokpite otursam şu an, hep TAS' a bakarım,(çok yüksek irtifalar hariç) IAS hatalı olabilir, niye bakayım ki gibi bir algı oluyor. Bu bünyenin öğrenmesi gereken şey nedir? Siz TAS'a, IAS'a ne zaman bakıyorsunuz acaba?

    Teşekkürler şimdiden.

    ReplyDelete