Azaltılmış kalkış kuvveti prosedürü, motorların dayanıklılığını, güvenilirliğini ve aynı zamanda motorların bakımının düşük maliyetli olmasını sağlar.
Bugün sahip olduğumuz uçaklar, tek bir motor arızalansa dahi güvenli bir şekilde uçuşa devam edebilecek güçtedir. Uçağın pistten kalkışını zorlaştıran temel faktör kendi ağırlığıdır. Uçağın ağırlığı arttıkça, motorun itiş gücü, kuvveti bir o kadar fazla olmalıdır.
Bu iki faktör doğru orantılıdır. Bu nedenle, uçağın gerçek ağırlığı, performansla sınırlı kalkış ağırlığından ( hız gibi) düşük olursa uçak kalkış için daha az itiş gücüne ihtiyaç duyar. Motor itişindeki bu azalma, esnek kalkış veya varsayılan sıcaklık kalkışı olarak bilinir.
Maksimum yapısal kalkış ağırlığı ile maksimum performans sınırlı kalkış ağırlığı arasındaki fark;
Makismum yapısal kalkış ağırlığı uçağın yapısıyla ilgilidir. -360 ft/dk’ya eşit uçak içi direnç kriterline, iniş takımlarının direncine göre belirlenen bu ağırlık hiçbir koşulda aşılmamalıdır.
Maksimum performans kalkış ağırlığı ise tamamen uçağın performansıyla alakalıdır. Bu ağırlık, uçağın minimum tırmanma eğimini, pist uzunluğunu ve uçağın performansını düşürebilecek veya iyileştirebilecek diğer faktörleri karşılayıp karşılamadığı kontrol edilerek belirlenir.
Örneğin, özellikle soğuk bir günde, bir uçak daha iyi performans gösterebilir ve bu da performans kalkış ağırlığını artırır. Bu ağırlığın yapısal ağırlıkla hiçbir bağlantısı yoktur. Mevcut koşullara bağlı olarak yapısal ağırlıktan daha yüksek veya daha düşük olabilir. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, yapısal kalkış ağırlığı her zaman sınırlayıcıdır.
Motor sabit oranı nedir ve kalkış için itiş gücü nasıl azaltılır?
Jet motorları için 2 çeşit sınırlayıcı vardır. Bunlar, basınç ve sıcaklıktır. Hava soğuk ve yoğun olduğunda, motor sıcaklık sınırına ulaşmadan önce maksimum itiş gücünü üretir. Bu durumda motor basınç veya itiş gücü sınırlıdır.
Tam zıttı bir durumda ise yani hava sıcak ve yoğunluk daha az olduğunda, motor tam güce ulaşmadan sıcaklık sınırına ulaşır. Bu durumda motor sıcaklığı sınırlıdır.
Motor üreticileri, kullanıcıya veya operatöre, motorlarının belirli bir sıcaklığa kadar sabit miktarda itme verebileceği konusunda garanti verir. TOGA (Takeoff Go Around) itişi adı verilen bu itme, motorların bir şeyi kırmadan üretebileceği maksimum itme kuvvetine denir.
Bir sıcaklığa ulaşıldığında, motor artık TOGA itişini üretemez ve motorların aşırı ısınmasını önlemek için sıcaklık düşer. Buna sabit derecelendirme kavramı denir. Motor itişi, sınırlayıcı bir sıcaklığa ulaşılana kadar sabit veya “sabit” kalır. Bu sabit dereceli sıcaklık için birçok isim vardır. ‘Airbus’ buna referans sıcaklığı diyor: tref.
Grafik, Dış Hava Sıcaklığına (OAT) karşı çizilen İtmeyi gösterir. Kırmızı ile gösterilen Maksimum Kalkış Ağırlığı (MTOW), performansla sınırlı kalkış ağırlığıdır ve gerçek Kalkış Ağırlığı (TOW) yeşil renktedir. Grafikte anlatılmak istenen; motorun bir OAT tref değerine ulaşılana kadar sabit nominal itme gücü verebilmesidir, bu noktada itme düşmeye başlar.
Ayrıca, OAT’nin tref değerini aşmaması durumunda ‘maksimum performans-sınırlı’ ağırlığının kabul edilebileceğini de gösterir. Ayrıca, gerçek kalkış ağırlığı maksimum kalkış ağırlığından daha düşük olduğunda, daha düşük bir itme kuvvetinin kabul edilebileceğini gösterir. Bu durum, bir sonraki paragrafta ayrıntılı bir örnekle açıklanacaktır.
Aşağıdaki örnek, 44 santigrat derece (tref) sıcaklığa sabit olarak derecelendirilen CFM 56 motorlu bir Airbus ‘A320’ uçağına dayanmaktadır. Aşağıdaki çizelge, pilotlar tarafından bir uçuş için itmenin ne kadar azaltılabileceğini belirlemek için kullanılır. Bu çizelge, Bangkok havaalanındaki 19R pisti içindir.
Belirli bir günde, dış sıcaklığın 30 santigrat derece (kırmızı daire içine alınmış) olduğunu söylersek, bu sıcaklıkla, tabloya göre, uçak 2’de (CONF 2) kanatlı 84.400 kg tam yük ile tüm düzenlenlenen performans standartlarına uygun havalanabilir. Bu 84.400 kg, ‘Performans sınırlı kalkış ağırlığı’ dediğimiz olaydır. Uçağın yapısal bütünlüğü ile ilgisi yoktur. Tamamen uçak performansına dayalı bir kütledir.
Şimdi, diyelim ki kapıda son yük sayısını aldığımızda, uçağın gerçek kütlesi 75.000 kg’a düştü. Bu düşük kütlede, yine tam oranlı itmeyi tercih edecek olursak ,aşırı itme kuvvetine sahip oluruz.
Bu aşırı itme kuvvetine ihtiyacımız olmadığından ve aynı zamanda motor bakımının havayolu açısından kolaylaşmasını istediğimizden, hangi dış sıcaklıkta 75.000 kg’lık bir kütle ile sınırlı olduğumuzu bulmaya çalışıyoruz. Yine tabloya bakıyoruz. 56 santigrat derecede (turuncu daire içinde), 75.000 kg’ı sorunsuz bir şekilde gemide taşıyabileceğimizi söylüyor.
Bunun anlamı, eğer dış sıcaklık 56 santigrat derece ise, uçak ancak 75.000 kg ile havalanabiliyor. Böylece pilot uçuş yönetim bilgisayarına 56 santigrat dereceye girebiliyor. uçak içine girildiğinde, gerçek sıcaklık 30 santigrat derece olmasına rağmen, dışarıdaki sıcaklığın 56 santigrat derece olduğuna inanılıyor.
Sonuç olarak, pilot kalkış için itiş kollarını ittiğinde, uçak itmeyi sınırlar, bu nedenle sadece 56 santigrat derece dış sıcaklıkta üretebileceği itme miktarını geliştirir. Motorun 44 derece santigrat derece olduğunu unutmayın. Ve 54 santigrat derecenin üzerinde olduğu için, motorların izin verilen maksimum egzoz gazı sıcaklığını aşmamasını sağlamak için motor itişi motor kontrol bilgisayarları tarafından sınırlandırılır.
Azaltılmış itme ne zaman bir seçenek değildir?
Daha fazla ayrıntıya girmeden önce, uçak kalkıştayken bile pilotun her zaman tam itme seçeneğine sahip olduğunu anlamak çok önemlidir.
Motor arızası yaygın bir durumdur. Bu durumda, bir pilot marjlarını artırmak için tam itme gücü isteyebilir. Ancak, azaltılmış itme gücü motor çıkış performansını dikkate aldığından bu gerekli değildir. Yani, bir uçak, düşük itme gücü ile ve çalışmayan bir motorla kalkışı güvenli bir şekilde tamamlayabilir.
Pist kirlendiğinde ise azaltılmış itme kuvvetinin kullanılması yasaktır. Bir pistin %25’inden fazlası su, buz, kar, sulu kar veya donla kaplandığında kirlenmiş kabul edilir. Çoğu uçak üreticisi, kirli pistlerde azaltılmış itme kalkışları için veri sağlamaz. Bu nedenle, verilerin mevcut olmaması nedeniyle bu mümkün değildir.
Bu durumda rüzgar kesmesi(wind shear) ‘yani rüzgardaki ani değişiklik’ olduğunda veya kalkış yolunda rapor edildiğinde azaltılmış itme kuvvetinin kullanılması da önerilmez. Bunun nedeni, uçağın yeterli itme kuvveti olmadan rüzgar kesmesiyle karşılaşması durumunda önemli bir hız kaybı olabilmesidir. Bu tehlikeli bir duruma yol açabilir.
Çeviren: IRMAK KÜÇÜK / Kaynak: SimpleFlying