Okul yıllarımıza geri dönelim. Sıcak hava soğuk havaya nazaran daha az yoğundur. Basitçe örnek vermek gerekirse elimizi savurduğumuzda ortam sıcaksa daha az havaya temas ederiz. Bu yüzden de uçakların motor ve kanat performansları düşebilir ve uçaklar rakım tırmanma ve havada kalmada zorluk yaşayabilirler.
Son zamanlardaki aşırı ısı dalgaları uçma şeklimizi haliyle etkiliyor. Ağırlık ve denge sorunları yüzünden bazı havayolları, yolcu bagajlarına kısıtlama getirdi ve/veya yakıt deposunu tam dolduramamaya başladı. Küresel ısınma yüzünden bundan bile sıcak günler kapımızda beklediğinden güvenlik endişeleri sebebiyle uçuşlar ertelenebilir veya iptal edilebilir.
Peki gezegenimiz ısındıkça ve bu sıcakları bile mumla arar hale geldiğimizde havacılık sektörü ne tür sıkıntılar çekecek?
Yüksek ısının uçağa etkisi
Uçaklar doğaları gereği ağırdır ve havalanmak için onları yere zincirleyen yerçekimi kuvvetini yenmeleri gerekir. Bu yüzden bir itiş kuvvetine ihtiyaçları var. Bunu yapmanın yollarından biri Bernoulli ilkesi ile açıklanmaktadır.
Uçak kanatları, kanat profili adı verilen özel bir şekille tasarlanmıştır. Kanat profilinin üst yüzeyi kavisli, alt yüzeyi ise daha düzdür. Bu şekil, havanın kanadın üstünden daha hızlı ve altından daha yavaş hareket etmesine neden olur.
Bernoulli ilkesine göre, hızlı hareket eden havanın basıncı daha düşükken yavaş hareket eden havanın basıncı daha yüksektir. Bu basınç farkı, kanatta yukarı doğru bir kaldırma kuvveti vektörü oluşturur.
Elbette ki sayısız değişken yüzünden bu pratikte böyle değildir, ancak havacılıkta doğru kabul edilir.
Ayrıca yükseliş performansının havanın hızı ve yoğunluğu gibi birçok faktöre de bağlı olduğunu biliyoruz. Soğuk havada veya düşük irtifa koşullarında olduğu gibi havanın yoğunluğu yüksekse kaldırma için gereken basıncı oluşturmak için daha fazla hava molekülü bulunur. Bu sayede uçak havada kalmada zorlanmaz. Ancak aşırı sıcak dalgaları sırasında hava molekülleri heyecandan yerlerinde duramazlar; çok hızlı hareket edip birbirlerinden uzaklaşırlar, bu da havayı inceltir ve sonuç olarak kaldırma kuvvetinde azalma yaşanır.
Uçaklar ancak ürettiği kaldırma kuvveti kendi ağırlığından fazla geliyorsa havalanabilirler. Bu da kıçtaki motorların itiş kuvvetiyle mümkün kılınır ve kanatlara bolca hava -yani kaldırma kuvveti çarpar. Bu, nispeten yüksek ısıda bile ortalama bir uçağı havalandırmak için yeterlidir.
Ancak bu yaz birçok bölgede görüldüğü gibi aşırı sıcaklarda hava daha az yoğundur, bu da daha az oksijen anlamına geldiğinden motorlardaki yakıt tam verimle yanmaz. Kısacası, uçağın güvenli bir şekilde kalkış ve havada kalış performansında sorunlar yaşanabilir.
Uçmak için çok mu sıcak?
Genel kanıya göre uçaklar 30°C’nin üzerinde bazı performans sorunları yaşayabilir, ancak bu da uçaktan uçağa değişir. Örneğin bir Boeing 737, üreticisinin iddialarına göre maksimum 52ºC hava sıcaklığında çalışabilirken bir Airbus A320, maksimum 50ºC’ye kadar sıcağa dayanabilir.
Bir uçağın uçup uçamayacağı sadece hava sıcaklığına bağlı değildir. Dikkate alınması gereken bir diğer faktör de pistin uzunluğudur. Yukarıda belirttiğimiz gibi, sıcak havalarda uçak motorları ve kanatları daha az verimli çalışabilir ve uçakların kalkması için normalden daha fazla kaldırma kuvveti gerekebilir.
Bu nedenle, bazı pistler, özellikle havanın zaten daha az yoğun olduğu daha yüksek irtifalarda, uçağın kalkması için gerekli hıza (ve kaldırma kuvvetine) ulaşmasına izin verecek kadar uzun olmayabilir. Sıcak iklime sahip bölgelerde (Orta Doğu ve Türkiye gibi) havaalanları bu nedenle daha uzun pistlerle inşa ediliyor.
Ardından ağırlık sorunu baş gösteriyor. Bir uçağın tüm koltukları doluysa ve hava aşırı sıcak hakimse, motorların uçağı hareket ettirmek için çok daha fazla çalışması gerekir ve bu da motorun aşırı ısınmasına neden olabilir. Bu nedenle bazı havayolları yaz uçuşlarında ağırlık kısıtlamaları uygulamaktadır. Örneğin 2018’de British Airways, sıcaklık 35°C’ye ulaştığında Londra’dan İbiza’ya olan bir uçuşun 20 yolcusunu uçaktan indirmek zorunda kalmıştı.
Bu yıl da böyle olaylar yaşandı. Bu sebeple uçuş aksaklığı tazminatı ödemek istemeyen birçok havayolu kuruluşuysa şirket politikalarını değiştirdi.
Çevresel etki
Çoğu zaman havayolları farklı bir uçuşta bagaj taşımayı veya uçağın yakıt yükünü azaltmayı tercih edebilir. Bu durumda, şirket otoriteleri yakıt ikmali için ek aktarmalar planlayabilir. Ancak bu da ek kalkış ve inişler yüzünden hava yolculuğundan kaynaklanan karbondioksit (CO2) emisyon miktarını arttırır.
Ayrıca, sıcak hava nedeniyle motor performansı düştüğünden, uçakların da uzun seyahat sürelerini karşılamak için daha fazla yakıt tüketmesi gerekiyor. Bu ekstra yakıt tüketimi de daha yüksek karbon emisyonlarına yol açarak hava kirliliği ve küresel ısınmaya sebebiyet veriyor.
Ekonomik sonuçlar
Tahmin edebileceğiniz gibi, aşırı sıcakla ilgili tüm bu zorlukların havayolları için ekonomik etkileri oluyor ve bu elbet ki yolculara da yansıyor.
Bir uçağın ısı nedeniyle motor verimi düştüğünden daha uzun bir piste ihtiyacı varsa, uçuşun daha uzun pisti olan başka bir havaalanına yönlendirilmesi gerekir. Bazı uçuşların ise, sıcaklıkların daha düşük olduğu gece vakitlerine alınması gerekebilir.
Kısacası sıcak havalarda gecikmeler, iptaller ve yeniden planlama riskleri yüksektir; Bu da ek mürettebat mesai ücretlerini ve yolcu tazminatı ile ilişkili maliyetleri artırır.
Aşırı ısı, uçak sistemlerini ve bileşenlerini de etkileyebilir. Klima ve motor soğutma sistemleri sıcak havalarda daha çok çalışma eğiliminde olduklarından diğer mevsimlere göre daha fazla bakım ve onarım gerektirirler. Bunların hepsi nispeten küçük detaylar gibi görünebilir, ancak damlaya damlaya göl olur. Her kuruşun önemi vardır çünkü havayolları genellikle çok düşük marjlarla çalışır.
Bununla nasıl başa çıkacağız?
Orta Doğu’daki havayolları zaten sabahın erken saatlerinde ve akşam geç saatlerde daha fazla uçuş planlayarak ısıyla ilgili aksaklıkları en aza indirmeye çalışıyor.
Havacılık endüstrisindeki ısı sorunu için daha kalıcı çözümler de bulunuyor. Isı dalgalarından en çok etkilenen havalimanlarındaki pistlerin genişletilmesi ve özellikle kanat tasarımında daha hafif malzemeler (karbon fiber gibi) ve gelişmiş aerodinamik teknikler kullanılarak uçak üretimi yapılıyor. Böylece sıcak havalarda bile kaldırma kuvveti üretimini optimize eder.
Şimdilik en mantıklı seçeneklerimiz uçuşları daha serin saatlere planlamak ve yolcu, bagaj ve yakıt yükünü azaltmak gibi görünüyor. Teknoloji, küresel ısınmayla olan bilek güreşini yenene dek temkinli olmakta fayda var.
