TYCARY UÇAKLARIN KABYN YÇYNDEKY HAVA KONTROL SYSTEMLERY
Bu yazının amacı, yolcu uçaklarının kabinleri içindeki hava ortamı hakkında bilgi vermek ve yanlış bilinen bilgilerin düzeltilmesidir. Bu anlamda, uçuş konforunun arttırılması için kabin içi faktörlerin önemi vurgulanmıştır. Uçuş mühendisleri için oldukça zahmetli ve emek isteyen kabin içi hava kontrol sistemleri, ça?daş ticari uçaklarda oldukça başarı ile çalışmaktadır. Bu anlamda, kabin içindeki hava kontrol ve yaşam destek sistemleri, yolcuların ve mürettebatın en yakın dostudur.
Kabin içindeki havanın kalitesi havanın kayna?ıyla, yani dışarıdaki hava ile do?ru orantılıdır. Genel olarak, kabin içinde mürettebat ve yolcular tarafından solunan havanın kullanım süresi arttıkça, kalitesi de aynı oranda düşer. Ayrıca, bu kalitesiz hava yetersiz oksijen ve yüksek karbondioksit oranlarının yaratılması dışında bir de kirlili?i oluşturan ve her türlü solunum yoluna ba?lı gelişen mikro organizmaların insanlar arasındaki transferine de ortam sa?lar.
Kabin görevlilerinin gözlemleri, kalitesi düşen havanın yolcular üzerinde yarattı?ı başdönmesi, baş a?rısı, göz yorulması, burun akması, mide bulantısı ve çeşitli solunum güçlüklerini beraberinde getirdi?i yönündedir.
Kabin havalandırma sistemlerinin detaylarından önce Boeing uçaklarındaki havalandırma sistemlerinin tasarımlarının ve bu tasarımların altında yatan düşünce yapısını incelemek yararlı olur.
Ça?daş nesil uçaklarının bir örne?i olarak Boeing 767 incelenirse, kabin içine giren hava motorlar tarafından dış atmosferden emilir. Uça?a alınan bu hava, kanat merkezinin altındaki klimatize sistemleri tarafından so?utulur ve eşit miktarlarda filtrelenerek yeniden kullanıma hazırlanmış kabin içi hava kümesi ile karıştırılır.
Yaklaşık olarak her yolcu için dakikada 20 feet3 (660cm3) hava gerekti?i düşünülürse, bu miktarın 330cm3ü kabin içinde yeniden kullanılmaya hazırlanan hava, di?er 330cm3ü de kabin dışarısından alınan ve kullanıma hazır hale getirilen hava oluşturur. Bu de?işim saatte 20-30 defa yapılır. Kabin içi ısısının de?iştirilmesinde, yüksek irtifalarda ve kabin içinde sigara kullanımında bu oran artar.Motorlardan emilen hava, motor blo?unda yer alan ve Bypass sisteminin ilk aşamasını oluşturan fanlar tarafından içeri çekilir. Yçeri çekilen bu havanın sadece 1/5i havalanıdrma sistemi tarafından kullanılacaktır, geri kalan miktar ise motorun esas görevi olan hareket eylemi için kullanılır. Kompresör sistemini oluşturan fan ve Bypass bölümlerinden geçen hava sıkıştırılmak için bıçak (Blade) bölümüne geçer.
Buradaki sıkıştırılma işlevi pilotun gereksinimleri do?rultusunda gerçekleşir. Bu sistem birçok hava vanası ve so?utuculardan oluşur. Böylece, uçak içerisinde yer alan pnömetik sistemi kullanan di?er sistemler (hava so?utma sistemi, kabin vantilasyon sistemi, su basınç ayarlama sistemi, kanat ve motor anti-buzlanma sistemi, hava ile ortak çalışan hidrolik sistem, hidrolik rezervuar basınç sistemi, kargo ısıtıcısı ve kabin içi basınç sistemi) için arzu edilen ısı ve basınç seviyesine ayarlanabilir. Basınç sistemi tamamiyle otomatiktir ama pilot istedi?i zaman kokpit içerisinde kontrol panelinin tavan kısmında yer alan seçme panelinden sistemi durdurabilir.Uçak motoru deniz seviyesinden en yüksek uçuş irtifası olan 43,100 feet seviyesine kadar her mevsimde ve her türlü hava şartında uçak pnömatik sistemlerinin ihtiyaç duydu?u ısı ve basıncı üretmek zorundadır. Olayın hassasiyetini de bu nokta oluşturur zaten. Motor bıçak sistemi içeri giren havanın durumunu sürekli gözler ve buna en uygun şekilde motoru mümkün oldu?u kadar ekonomik çalıştırır.
39,000 feet irtifada uçan bir Boeing 767 motoru çok ender görülen bazı mikro organizmalar dışında hiç bir canlının yaşamına izin vermeyen 21 C deki 2.9 psi hava basıncını 204 C ve 30 psi seviyesine çıkarabilir. Bu ortam ise, motor blo?undaki havayı tamamiyle steril yapar. 1995 yılında Amerikan Ulaştırma ve Sa?lık Bakanlıkları tarafından ortaklaşa yapılan bir araştırma, kabin içi havalandırma sistemlerinin Tüberkiloz hastalı?ının uçak içerisinde yayılmasını engelledi?i ispatlamıştır.
Özellikle Nisan ayında en fazla olarak görülen Ozon, kabin için ciddi bir tehlikedir. Yolcuları ve mürettebatı yüksek basınca maruz bırakmamak için motor kompresöründe yer alan ozon katalitik konventörü devreye girer.
Ozonu oksijen moleküllerine ayırarak katalize eden bu sistem, motor içine emilen ozonu %95 oranında oksijene çevirir. Hava buradan sonra hava klimatize sistemine gelerek biçim de?iştirir. 
Bir türbin ve kompresörden oluşan bu bölüm sıcaklı?ı, havanın akış miktarını ve ısıyı istenilen düzeye getirir. Ayrıca, kuru, steril ve partikülersiz bir hava tabakasının da kabin içerisine gönderilmesini sa?lar. Bu durumda kabin içerisindeki hava, hastanelerin yo?un bakım servislerinde kullanılan %99.9 oranında bakterilerden arındırılmış hava ile aynı kalitededir. Otomatik olarak çalışan bu sisteme de kokpit içerisinde kontrol panelinin tavan kısmında yer alan seçme panelinden müdahale edilebilir. Burada amaç, pilotun kabin içi sistemlerini de kontrol alında tutabilmesidir. Temel olarak kabin görevlileri yolcuların iste?i do?rultusunda kabini ısıtır yada so?uturlar.Motorun içindeki hava, klimatize sisteminde so?utulduktan sonra karıştırma manifoltuna girer. Burada so?utulmuş taze hava filtrelenip, kalitesi arttırılan kullanılmış hava ile eşit oaranda karıştırılır. Daha sonra hava, kabin içinde yer alan vantilasyon sistemi sayesinde içeriye üflenir. Üfleme yönü incelikle tasarlanarak, havanın yolcu ve mürettebatın vücutlarının açık olan kısımlarına (el, kol, baş, boyun ve ayak bileklerine) do?rudan gelmesi engellenir. Aynı anda kirli hava ise kabin boyunca yerleştirilmiş taban-duvar kesişimlerinde yer alan hava alıkları sayesinde de emilir.
Kabindeki havanın yolcular ve mürettebat tarafından kullanılması sonucu ortaya çıkan karbondioksit, eşit zamanda ve oranda verilen oksijen ile dengelenir. Kirli havanın kabinden emilmesi ve temiz havanın kabine verilmesi gene eşit zamanda ve oranda yapıldı?ından kirli hava kütlesinin kabin içindeki muhtemel hareketi de engellenmiş olur.
Kabin basınç kontrol sistemi ise uça?ın yerdeki ve uçuş sırasındaki düz uçuş, tırmanış ve dalışındaki irtifa ve sürat bilgilerini sürekli kontrol eder.
Böylece, basınç vanaları sayesinde kabin içerisinden yateri oranda hava atmosfere atılarak kabin içerisindeki basınç her zaman deniz seviyesine yakın olarak sabitlenir. Özellikel tırmanış ve dalış sırasında süratle de?işen kabin basıncı, kabin basınç kontrol sistemi sayesinde yolculara farkedilmeden dengelenir.Uçaklardaki havalandırma sistemi, dışarıdan alınan havanın yüksek miktarı ile, bir binanın havalandırması ile karşılaştırdı?ında daha küçük olan uçak kabininin, birçok farklılıklar içerdi?i görülür. Uça?ın içine hava, kabin boyunca uzanan tavandaki hava kanallarından girer. Bu kanallar kabin içerisinde sirkülasyon yaratmak amacıyla özel olarak dizayn edilmişlerdir. Hava kabin içerisine sürekli olarak üflenir ve gene kabinden sürekli olarak emilir.
Kirli hava, kabin tabanının pencere taraflarındaki köşelerinden, koridorun her iki yanında, gene kabin boyunca uzanan özel hortumlama sistemi ile emilir. Burada, temiz havanın üflenmesi ile kirli havanın emilmesi sırasında basınç farklılı?ı oluşturuldu?undan, kirli havanın emilmesi kolaylaştırılır. Emilen bu hava, kuyruk yakınlarında bulunan vanalar tarafından dış atmosfere bırakılır. Yolcular, kabin içine havanın giriş ve çıkışlarını farketmezler, çünkü kabinden çıkan havanın eş miktarı kadar temiz hava aynı anda içeri girer. Bu da rahat bir solunum ortamı yaratır. Böylece, özellikle solunum yoluyla yayılan hastalıklar taşıyan yolcuların di?er yolcuları tehdit etmesi minimize edilir.
Aslına bakılırsa, kabin içindeki havanın kalitesi yerdeki döşemenin temizli?ine bile ba?lıdır. E?er, tekstil döşeme üzerinde fazla oranda partiküler madde kalmışsa, kabin içindeki havanın, sirkülasyon sonucu çok daha fazla derecede kirlenmesine yol açacaktır. Bu da, havanın mikro organizmalardan temizlenip, steril bir ortamın sa?lanması için sirkülasyon süresinin kısalmasına neden olacaktır.
Kabin içindeki havanın temizlenmesi konusu o kadar önemlidir ki, bu örnek sanırım olayın boyutlarını ortaya koyar. 1979 yılında hava yolu şirketlerinden birine ait bir yolcu uça?ı 54 yolcusuyla kalkış için bekler. Fakat, çeşitli sorunlardan dolayı 3 saat bekletilen uçakta, kabin havalandırması yerde oldu?u sebebiyle yapılmamıştır. Bu olayın ilginçli?i, yolcuların %72sinin olayı takip eden 3 gün içerisinde grip nedeniyle hasta olmalarıydı.
Bu olaydan ders alan uçak endüstrisi, işin ciddiyetine kısa sürede varmış, bunlardan en büyüklerinden birisi olan Boeing firması yapmış oldu?u çalışmalar sonucunda bugün %99.97 oranında partiküler madde içeren bir kabin ortamını %94 oranında temizleyebilmektedir. Kullandıkları filtreleme sisteminden 0.3 mikrondan daha büyük hiçbir madde geçememektedir. Bir ölçek gerekirse, insan saçının ortalama bir teli yaklaşık 70 mikron çapındadır. Yapılan araştırmalar, bilinen bakterilerin %99unun 1 mikrondan daha büyük, virüslerin ise 0.03-0.05 mikron arasında de?işdiklerini göstermektedir. Bu da, kabin içideki temizlenmiş havanın, bakteriler açısından neredeyse tam bir güvenli ortam oluşturdu?unu göstermektedir.
Kabin içi havalandırma sistemlerinin önemli görevlerinden biri de kabin içindeki oksijen oranının hep %21 oranında sabit tutulmasıdır. Aslında bu işlem düşünüldü?ünden çok daha karışıktır çünkü yükseklik arttıkça havanın özgül a?ırlı?ı da azalmaktadır, yani her bir yolcu için havada daha az oksijen molekülünün bulunmasıdır. 35,000-39,000 feet gibi yüksekliklerde yapılan uçuşlarda bu önemli bir sorundur. Bu gibi yüksek irtifalarda yapılan uzun uçuşlarda yolcularda görülen bayılma, baş dönmesi, baş a?rısı, mide bulantısı ve stress altında olmak gibi nedenlerin, ci?erlere az oksijen molekülünün alınması yani havalandırma sisteminin tam olarak çalışmaması yüzünden oldu?u düşünülmektedir.
Kabin havalandırma sisteminin görevlerinden biri de havadaki nem oranının mümkün oldu?unca sabit tutmaktır. Kabin içindeki hava, dışarıdaki hava ile daha çok oranda yenilenirse, nem oranı düşer. %15-20lik bir de?işme vücudun nem oranını da düşürür. Bu tür durumlarda, vücuda sıvı alınmazsa başa?rısı, yorgunluk, başdönmesi gibi sorunlar hemen kendini gösterir.
Görüldü?ü gibi başa?rısı, başdönmesi, yorgunluk, görme bozuklukları, mide bulantısı gibi yolculuk hastalıklarının büyük ço?unlu?u kabin içi havanın kalitesinden kaynaklanmaktadır. Bu da kabin içine giren havanın elde edilme şekliyle do?rudan ilgilidir. Bir havayolunun en önemli kazancı uçaklarından mutlu, memnun ve rahat inmiş olan yolcularıdır. Bu yolcuların bir sonraki seferde gene aynı havayolu şirketini seçmeleri için onlara rahat ve güvenli bir uçuş ortamı hazırlanmalıdır. Bu da kabin içi havalandırma sisteminin elzem görevinin ispatıdır.
SEMYH ERDA?
THY1589
