Uçaklar neden Kabin Basınçlandırmasına ihtiyaç duyar?
Uçaklar, oksijen yoğunluğunun ve atmosfer koşullarının yaşamı sürdürmek için uygun olmadığı irtifalarda uçar.
Basınçlandırma kontrol sistemi, uçağın iç kısmını güvenli ve konforlu bir irtifa ve basınçta tutarak mürettebatı ve yolcuları hızlı basınç değişikliklerinin ve oksijen eksikliğinin (hipoksi) etkilerinden korur.
Mürettebat ve yolcuların güvenliği kadar, uçağın yapısal bütünlüğü için de bir basınçlandırma sistemi bulunması kritik öneme sahiptir.
Modern uçaklarda, yüksek irtifa uçuşları sırasında kabin iç ortamının güvenli ve konforlu kalması için kabin basınçlandırma sistemlerinin çeşitli bileşenleri kullanılır.
Dünyanın Atmosferi
Oksijen, dünya üzerindeki yaşamın büyük bölümü için zorunludur; ancak atmosferin büyük kısmı oksijenden oluşmaz. Atmosferin bileşimi yaklaşık olarak %78 azot, %21 oksijen, %0,9 argon ve %0,1 oranında diğer gazlardan meydana gelir. Karbondioksit, metan, su buharı ve neon gibi gazlar bu küçük oranı oluşturur.
Yükseklik arttıkça atmosferdeki gaz yoğunluğu azalır; ancak azot ve oksijen oranları yaklaşık 50 mil yüksekliğe kadar sabit kalır. Atmosfer, sıcaklığa bağlı olarak beş katmana ayrılır. Havacılığın büyük bölümü, sıcaklığın irtifa ile azaldığı troposfer katmanında gerçekleşir. Bu katman, atmosferin en alt bölümüdür ve hava olaylarının tamamı burada meydana gelir.
Atmosferik basınç yükseklikle birlikte azalır. Bu nedenle, kabin basınçlandırma sistemleri uçağın içini güvenli bir irtifa ve basınçta tutarken, Kabin Sıcaklık Kontrol Sistemi mürettebat ve yolcular için uygun sıcaklık koşullarını sağlar.
Modern hava araçlarında, yüksek irtifalarda emniyetli ve konforlu bir uçuş ortamı sağlamak için aşağıda açıklanan kabin basınçlandırma sistemlerinin bölümleri kullanılmaktadır.
Basınçlandırma Durumları
Uçak kabini basınçlandırması iki farklı işletme durumu ile kontrol edilir.
İzobarik Durum:
Uçağın irtifası değişse bile kabin irtifasını sabit bir basınçta tutmayı amaçlar. Örneğin, kabin irtifası 8.000 feet (10,92 psi) olarak seçildiğinde, bu değer korunur.
Sabit Fark Durumu:
Kabin iç basıncı ile dış atmosfer basıncı arasında sabit bir farkın korunmasını sağlar. Bu fark, uçağın gövde yapısının tasarlandığı maksimum basınç farkından düşüktür ve böylece basınç kabının bütünlüğü korunur.
İzobarik durumda sistem, mürettebat tarafından seçilen kabin irtifasını sürdürür. Ancak uçak belirli bir irtifanın üzerine çıktığında, bu irtifanın korunması uçağın maksimum basınç farkı sınırını aşabileceği için sistem otomatik olarak sabit fark durumuna geçer. Bu sayede, gövde üzerindeki yapısal sınırlar aşılmadan sabit bir basınç farkı korunur.
Kabin basıncı değişim oranı, yani kabin tırmanma veya alçalma hızı, genellikle 300 ila 500 feet/dakika aralığında kontrol edilir. Bu işlem uçuş ekibi tarafından otomatik veya manuel olarak gerçekleştirilebilir.
Basınçlandırma sisteminin çalışma durumu, sistemin otomatik, bekleme (standby) veya manuel modda işletilmesi anlamına gelir.
Kabin Basıncı Kontrol Prensipleri
Uçak kabin basıncı kontrol sistemleri, sabit izobarik veya değişken izobarik sistemler olarak sınıflandırılır.
Bu terimler, kabin basıncının uçağın uçuş irtifasından bağımsız olarak konforlu bir seviyede sabitlenmesini sağlayan temel prensipleri ifade eder.
Sabit İzobarik Sistemler
Sabit izobarik sistemlerde, izobarik irtifa için bir seçim aracı bulunmaz. Bu sistemler kabin irtifasını her zaman aynı seviyede sınırlar ve kabinin uçakla birlikte bu seviyeye kadar yükselmesine izin verir.
Bu yapı genellikle mürettebatın sürekli dikkatine ihtiyaç duyulmayan ve konforun ikinci planda olduğu askeri uçaklarda tercih edilir.
Değişken İzobarik Sistemler
Değişken izobarik sistemlerde, mürettebat uçuş planına ve uçağın yapısal emniyet basınç farkı sınırlamalarına bağlı olarak izobarik kabin irtifasını değiştirebilir.
Bu sistemlerde irtifa seçici adı verilen bir kontrol aracı bulunur. İrtifa seçici, mürettebatın erişebileceği bir konuma monte edilir.
Seçicinin ön panelinde; izobarik irtifanın ayarlanması için kontrol düğmeleri, dereceli göstergeler ve sistemin türüne bağlı olarak:
- Kabin basıncı değişim oranı sınırlama kontrolü,
- İniş alanı barometrik basıncı düzeltme ayarı,
- Çıkış valfi konum göstergesi,
- Dengeleme kontrolü,
- Sistem çalışma durumları arası geçiş,
- Güvenlik uyarı ışıkları ve göstergeleri bulunur.
İrtifa seçici, mürettebatın girdiği verileri kabin basıncı kontrol sistemine iletir ve sistem buna göre otomatik olarak kabin basıncını ayarlar.
