UÇAK YOLCULARININ MERAK ETTİĞİ TEKNİK SORULARA CEVAPLAR -3

Merhaba, uçaklar ve havacılık ile ilgili teknik konular hakkında, yolcuların merak ettiği soruları  cevaplamaya devam ediyorum, bu yazı da  cevaplamaya çalıştığım  sorular;

- Uçaklar için ‘’Fail -Safe’’ tasarım ne demektir?

- Kara kutular ( CVR-DFDR) nasıl çalışıyor?

- 5G baz istasyonları Uçaklar için riskli mi?

- Uçak kazalarının sebepleri nelerdir?

- Uçak Sistemlerinin  ‘’Fail-Safe’’ Tasarımı

Uçuş emniyetinin temel kuralı; tasarıma veya yedeklere veya  başka birinin kontrolüne  güvenmeden, yaptığımız işin hatadan- kazadan önceki son bariyer olabileceğini düşünerek sıfır hata prensibi ile çalışmaktır. 

‘’Fail-Safe’’ tasarımın maksadı: Sistemi (Uçak) oluşturan komponentlerden veya bileşenlerden biri görevini yapamaz hale gelse bile sistemin (Uçak) güvenli bir şekilde çalışmaya (uçmaya) devam edebilmesini  sağlamaktır.

Örnek olarak, uçak yakıt valflerinden kritik önemde olanlar elektrik enerjisi ile açık değil kapalı konumda tutulur, elektrik enerjisi kesilerek açılabilir konuma gelir. Dikkat ederseniz açık değil açılabilir diye yazdım burada ki nüans bir arıza nedeniyle  valfte elektrik enerjisi olmasa bile valf kapalı konumda olmadığı için yakıt basıncı ile valf açılır ve yakıt motorlara ulaştırılır. Aksi olsa , elektrik olmayınca valf kapalı kalır yakıt motorlara ulaşamazdı. Benzer şekilde pnömatik ve hidrolik sisteme ait bazı valfler  elektriki olarak kontrol edilen fakat akışkan basıncı ile açılan valflerdir.

Sadece komponentler değil aynı zamanda uçak gövdesini oluşturan parçaların kısmen hasarlanması durumunda bile fail-safe tasarım sayesinde  diğer parçaların zarar görmemesi ve / veya  oluşan ilave yükü taşıması ile hasarın büyümesi engellenerek uçuş emniyeti sağlanır.Yapısal hasarı önlemek için yapılan tasarıma  örnek olarak,  Uçak motorunun bağlı olduğu kanattan ayrılmasına (kopması)  bakalım. Bu durum çok çok nadir olabilir buna rağmen bu senaryo yaşanırsa hasarı mimimize etmek için tasarım  Fail-Safe olarak yapılmıştır. Böylece motorun pylon’dan ( motor - kanat  arasındaki bağlantı ) ayrılması yırtılma şeklinde değil sökülme şeklinde olur, kanat neredeyse hasarsız halde kalır.

Doğada ve insanlarda da Yaratılış özellikleri olarak, Fail-Safe tasarım örnekleri vardır. Yaralanan insanların kan kaybının durması için normal şartlarda akışkan olan  kanın pıhtılaşarak akışı durdurması gibi.

- Kara kutular nasıl çalışıyor?

Merhaba, Karakutu olarak bilinen sistem  iki ayrı unsur  olup kokpit içi sesler ile pilotların haberleşme sistemi  konuşmalarını kaydeden sisteme Cockpit Voice Recorder ( CVR) uçak teknik  verilerini kaydeden sisteme ise Digital Flight Data Recorder   ( DFDR) denmektedir.

Ticari uçuş yapan yolcu ve kargo  uçaklarının hepsinde belli özelliklere sahip olarak   bulunması zorunlu  olan ve renkleri siyah değil turuncu olan iki ayrı sistem söz konusudur. Rengin turuncu olması kaza sonrası toprak , çamur , karanlık vb. ortamlarda rahat bulunması içindir. Karakutu olarak adlandırılması ise  teknik değil bir metafor kullanımdır.

Her ne kadar 6000 metre su basıncı ve 1100 derece sıcaklığa dayanmak gibi yüksek standartlarda üretilmiş olsa da bazı kazalarda karakutular bilgi edinilemeyecek şekilde hasarlanmış olabiliyor. Nadiren de karakutular hiç bulunamayabiliyor. Bu mahsurları  yüzünden klasik sistem ile birlikte   kara kutuların kaydettiği bilgilere ulaşmanın garantiye alınacağı  yeni uygulamalar  sivil havacılık otoritelerinin gündeminde olmalı.

Günümüzde verinin aktarılması ile ilgili gelişen yazılım ve uydu teknolojileri maliyeti çok düşürdüğü için bu  çalışmalar gündeme getirilebilir. Uçuşun tamamında ki verilerin aktarılması maliyetli olsa bile en azından kaza riskinin görece daha yüksek olduğu uçak kalkış ve uçak inişleri sırasında ve  uçak irtifasında ani büyük düşüş, motor güç kaybı , limitlerden yüksek açısal hareketler, gövde hasarı nedeniyle ani kabin basınç düşmesi  gibi anormal  majör bir uçuş verisi olduğu zaman yer istasyonuna online bilgi gönderilmesi başlayacak şekilde   kısa süreli  olarak kara kutu bilgileri yer istasyonuna gönderilebilir. Böylece 10 saatlik bir uçuşta 30 dakika canlı veri aktarımı yapılarak maliyet çok düşürülebilir. Bu sistemin altyapısı uçaklarda zaten var.  Bazı uçaklar , ACARS, DEMONSRATOR  ve benzeri sistemler ile  bazı teknik verilerini  kendi havayolunun ilgili birimlerine anlık online  olarak göndermektedir.  Bunun dolaylı bir faydası da uçuş sırasında dikkat çekmeyecek bazı teknik ayrıntıları yer istasyonunda ki uzmanlar fark edip proaktif davranarak  daha sorun çıkmadan pilotları ikaz edebilir.

Sektör dışı okurlar tarafından kara kutular ile karıştırılan Emergency Locator Transmitter (ELT)  sistemi kara kutulardan  tamamen farklı olup  ELT sistemi , uçak kazası ile oluşan ivme değişikliğini algılar  ve  ayarlandığı derecede farklı ivme değişikliği olunca uçağın düştüğünü kabul ederek  uçak konum bilgisi sinyali yaymaya başlar.

- 5G Uçaklar için riskli mi?

Telekomünikasyon endüstrisi,  5G’nin  C bandı üzerinden yapılan bağlantılarının uçak elektronik  cihazlarına etki  etmeyeceğini savunuyor. Endüstri temsilcileri ,5G sinyallerini radyo altimetrelerin kullandığından ayırmak için  bazı ülkelerde  önlem alındığını söylüyor. Ayrıca bazı uzmanlar 5G sistemlerine tahsis edilen C bandı aralığı (3.7-3.98 GHz) ve altimetreler için kullanılan kısım (4.2-4.4 GHz) arasında 0.22 GHz'lik bir boşluk var. Bu, iki sistem arasında (koruyucu bant adı verilen) çok büyük bir boşluk olduğu bu nedenle 5G verici emisyonlarından altimetre frekanslarına parazite neden olabilecek herhangi bir "dökülme" pek mümkün değil diyor.

Radyo frekansları  için frekans spektrumu kuramsal olarak sonsuz sayılabilir. Yani her frekansta RF sinyali olabilir. Ancak, uygulamada frekans yükseldikçe bu sinyalleri üretmek güçleşmekte, ayrıca gerek atmosfer ve gerekse kabloların sınırlayıcı etkileri sebebiyle bu spektrumun ancak bir bölümünden yararlanılmaktadır. Bu durum elektronik veri iletiminin pratikte belli bir bant aralığında toplanmasına haliyle yoğun frekans trafiğine neden olmaktadır.  Radyo altimetre 4.2-4.4 GHz bant aralığı kullanırken uçakta ki bazı kullanıcılar farklı bant aralıklarında çalışmaktadır. VHF (very-high-frequency) 30-300 MHz. arasını, UHF (ultra-high-frequency) 300-Mhz.-3 GHz arasını kullanır. GPS ise 1-2 Ghz aralığı L bandını  kullanmaktadır. VHF, HF GPS dışında farklı diğer kullanıcılar da olmakla birlikte 5G nedeniyle şu anda sorun oluşturan  radyo altimetreler gibi gözüküyor. Barometrik esasa göre çalışan altimetrelerin 5G ile hiç bir sorunu yok fakat radyo altimetreler ile aynı hassasiyet seviyesinde olmadıkları için radyo altimetrelerin yerine kullanılması mümkün değil.

İyi haber: 5G tartışması yeni bir konu değil, uzun yıllardır özellikle ABD ve Avrupa’da gündem oldu fakat 5G kaynaklı , basına yansıyan , somut  bir sorun olmadı diye biliyorum. Bununla birlikte; Havacılığın yüz yılı aşan gelişim sürecinde uçuş emniyeti hep en önde tutulmuş olup riski  değil risk potansiyelini yok etmek veya minimize etmek  hedeflendiği  için bu uçuş emniyet kültürü açısından bakarsak “5G için hiç risk yoktur “ diyemeyiz.

FAA web sitesinde konuyla ilgili yayınlanan AD’ler ve detaylı bilgiler var, meraklıları için : https://www.faa.gov/5g     

- Uçak kazalarının sebebi nedir?

Uçak kazalarının en büyük sebebi insan faktörü olarak başlıklandırdığımız insani hatalardır. İnsan Faktörü  dışında ise  imalat ve bakım kaynaklı teknik nedenler ,hava koşulları , sabotaj gibi nedenleri sayabiliriz.

Kaza nedenleri içinde ilk sırada olan İnsan faktörlerinin neler olduğu ile ilgili bir kaç cümle paylaşmak istiyorum.

İnsan faktörü : Milliyet,  din , meslek  vb. unsurlardan bağımsız olarak her insanı  aynı / benzer şekilde  etkileyen fizyolojik, psikolojik ve sosyolojik (Normlar)  unsurların insan davranışlarına etkisini  insan faktörü olarak tanımlayabiliriz.

Her birimiz kişisellikten bağımsız olarak ; Soluduğumuz hava içinde ki  oksijen azalırsa bilinç kaybı yaşarız, uykusuz kalırsak refleks ve melekelerimiz negatif etkilenir, çalışma ortamımız soğuk ise kanımız iç organlarda toplanacağından parmak uçlarımızın hassasiyeti azalır, üzgün, öfkeli, neşeli olduğumuz anlarda duygusal kararlarımız olabilir, tecrübe eksikliğimiz olan durumlarda kaygı kaynaklı hatalar yapabiliriz, Bazen bize iletileni yanlış anlarız, bazen de ifade etmek istediğimizi yanlış anlamaya açık olarak  aktarırız.

Meslektaşlarımızın , çalıştığımız şirketin, yaşadığımız toplumun, tutum, tavır ve değerlerinden   etkileniriz.

Yukarıda sayılan ve benzeri etkiler; pilotlar , hava trafik kontrolörleri  ve uçak bakım teknik personeli başta olmak üzere havacılık sektörü  çalışanlarını  negatif etkileyerek hata yapmalarına ve  kazalara sebep olabilmektedir.

Sonraki yazılarımda, Oksijen maskeleri ve can yelekleri ne zaman - nasıl kullanılır?  Yeni uçaklar daha mı  güvenli? Uçak kazası olursa en güvenli koltuk hangisi? Ve benzeri soruları cevaplamaya çalışacağım.

Saygılarımla         
Erdal Gülmez