Kumandaları Bırak

FAA Safety Briefing

March/April 2014

Yazar: GENE HUDSON

Gene Hudson, Trade Winds Aviation’da Yardımcı Baş Uçuş Eğitmeni olarak görev yapmaktadır. 1987 yılından günümüze kadar uçuş eğitmenliği görevini yürüten Hudson’ın, toplam uçuşu 17.000 saatten fazladır.  FAA Safety Program kapsamında 1000’den fazla sunum yapmıştır. Havacılık emniyeti, insan faktörleri ve pilot yükünü azaltma alanlarında dersler vermektedir. 100’den fazla hava aracına intibaklıdır. Plane and Pilot, FAA Safety Briefing ve USAF dergilerinde makaleleri  yayımlanmıştır.

Çeviren: Ercan CANER

Ercan Caner, BİTES Savunma, Havacılık ve Uzay Teknolojileri Firmasında ATAK Taarruz Helikopteri Bilgisayar Tabanlı Eğitim ve Sanal Bakım Eğiticisi projelerinin yöneticisi ve iş geliştirme uzmanı olarak çalışmaktadır. Türkiye Hava Sahası Yönetimi alanında doktora tez çalışmalarını sürdürmektedir. İnsansız Hava Araçları (2014) ve Taarruz Helikopterleri (2015) konulu makaleleri yayımlanmıştır. TSK, BM ve NATO deneyimlerine sahiptir. Çeşitli alanlardaki yazılarını https://independent.academia.edu/ECaner profilinde paylaşmaktadır.

KUMANDALARI BIRAKIN!

Uzun yıllardan beri stol ve spin[1] olayları havacılıkta rahatsız edici sayıda kaza-kırımlara neden olmaktadır. Federal Aviation Administration (FAA) tarafından 24’üncüsü yayımlanan Air Safety Institute’s Nall Report’a göre; 2012 yılında meydana gelen ölümlü kaza-kırımların yaklaşık olarak % 40’ı manevra esnasında ve iniş-kalkışlarda yaşanan stol ve spinlerden kaynaklanmıştır (Şekil 1 ve Şekil 2). Bu istatistikler, son yarım asırda, stol, stoldan çıkış ve stoldan kaçınma eğitimleri pilotlara bütün başlangıç, intibak, değerlendirme, uçuş kıymetlendirme ve  kontrol uçuşlarında  ad nauseam[2] verilmesine ve öğretilmesine rağmen değişmemeye devam etmektedir.

Bir zamanlar birisi çılgınlığı[3]: ‘aynı şeyi  farklı sonuçlar umarak defalarca tekrarlamak’ olarak tanımlamıştır. Uzun yıllardır uçuş öğretmenliği görevini yürüten Gene Hudson’a göre; bu sonuçlar uçuş öğretmenlerinin pilot adaylarına stol ve spin problemlerini çözmek için uygun metodolojiyi öğretemediklerinin bir kanıtıdır. Hudson’a göre pilotlara özellikle istenmeyen stollardan kaçınma alanında belirgin ve etkili bir eğitim verilmemektedir. Bu makalenin amacı böyle bir metodolojiyi tanımlamaktır.

Şekil 1. Manevra Esnasında Meydana Gelen Kazalar

Şekil 2. İniş-Kalkış Esnasında Meydana Gelen Kazalar

İstenmeyen stola girişlerin temelinde bir hava aracının neden ve niçin stola gireceğinin tam olarak bilinmemesi ve genel yanlış anlamalar yatmaktadır. Genelde hava aracının stol süratinden bahsedildiğini duyarız, ama gerçekte bir hava aracı sadece kritik hücum açısı aşıldığında stola girecektir.

Şekil 3. Kritik Hücum Açısı

Kritik hücum açısının özel bir hava hızında aşılacağı sadece belirli şartlar için doğrudur. Herhangi bir stol hızı, ağırlık ve yük faktörlerinin özel bir kombinasyonunda geçerlidir; kritik hücum açısı flap konfigürasyonu sabit olduğu sürece değişmez.

Genellikle yanlış algılanan ikinci konsept ise denge durumu ve kararlılıktır. Pilotlar genel olarak hava aracının hıza göre denge durumuna ayarlandığını düşünme eğilimindedirler, bu da aslında sadece spesifik durumlar için geçerlidir. Hava aracının statik kararlılığı[4] onu ayarlanmış bir hücum açısına döndürme eğilimindedir. Bu sadece kararlı durumlarda spesifik bir hava hızına karşılık gelecektir.

Bir hava aracının kararlılığı stoldan kaçınma söz konusu olduğunda pilotun avantajına kullanılabilir.

Bir hava aracının kararlılığı, stoldan kaçınma söz konusu olduğunda pilotun avantajına kullanılabilir. Kısaca özetlemek gerekir ise: Kumandaları Bırakın! Kumandalar serbest bırakıldığında hava aracı, hangi süratte olur ise olsun, bir saniyeden  biraz fazla bir zaman içerisinde denge durumundaki hücum açısına dönecektir. Hava araçlarının çoğu, kritik hücum açısını aşan bir hücum açısına dönmeyecek ve böylece nadir durumlar hariç olmak üzere, denge merkezi Şekil 4’de görüldüğü gibi arka CG (Center of Gravity) limitleri ön tarafında kalacak şekilde yüklenmiş bir hava aracı, kumandaların serbest olduğu bir uçuşta asla stol olmayacaktır.

Şekil 4. Denge Merkezi

Bunun anlamı; istenmeyen stolün,  pilot lövyeye hava aracının doğal kararlılığını bozmak maksadı ile geri yönde kumanda uygulamadığı ve kritik hücum açısını aşmadığı sürece meydana gelmeyeceğidir. Bu gerçeğin ışığında istenmeyen stole girişlerin pilotları aşırı geri kumanda uygulamaktan kaçınmaları yönünde uyararak önlenebileceği düşünülebilir. Bu yöntemin işe yarayabileceği değerlendirilebilir. Fakat geçmiş deneyimler bunun doğru olmadığını göstermektedir. Bu paradoksun nedenini öğrenebilmek için bazı ilave bilgilere ihtiyaç bulunmaktadır. 19’uncu yüzyılda yaşayan Alman anotomi bilgini Ernst Heinrich Weber (1795-1887)[5] ile öğrencisi fizikçi ve filozof Gustav Theodor Fechner’in[6] bu alandaki katkıları konuya açıklık getirmesi açısından dikkate değerdir.

Şekil 5. Ağırlığın Stola Etkileri

Denge durumunda olan ve nadir durumlar hariç kumandalar serbest durumda uçan bir hava aracının stola girmesi mümkün değildir. Pilot lövyeye müdahale edecek ise tutmasından ziyade dokunması çok daha iyidir.

Bu iki değerli bilim insanı algı teorisini[7] geliştirmişler ve algıyı ‘fark edilebilir değişiklik’ veya diğer bir ifade ile bir algıyı başlatmak için uyarıcıdaki minimum değişiklik olarak tanımlamışlardır. Lövye üzerine uygulanan basınçtaki fark edilebilir değişiklik yaklaşık olarak mevcut olan basıncın % 14’ü kadardır. Günümüzde, algı ve uyarılar arasındaki ilişkiyi tanımlayan bu tanımlamalar Weber-Fechner Yasası olarak bilinmektedir. Fizyoloji alanında çok yaygın olan ve iyi bilinen bu yasa ne yazık ki havacılkta çok iyi bilinmemektedir.

Şekil 6. Weber-Fechner Yasası

Weber-Fechner Yasasının havacılık açısından birkaç önemli özelliği bulunmaktadır. Bunlardan birincisi lövye üzerinde sabit olan uyarı (uygulanan basınç) kısa bir süre içerisinde ortadan kaybolacak yani pilot tarafından artık hissedilmeyecektir. Hava aracını trimde uçurmayan bir pilot, kısa bir süre içersinde hava aracını trimsiz olarak uçurduğunu algılama hissini kaybedecek, hava aracının o anda uçtuğu trimsiz durum yeni sıfır durumu olacak ve pilot bu durumu algılama hissini kaybettiğinden düzeltme girişiminde dahi bulunmayacaktır.

Weber-Fechner Yasasının havacılık açısından ikinci önemli özelliği ise sabit bir uyarıcının (örneğin trim harici bir durumu telafi maksadı ile uygulanan düzeltici kumanda basıncı) fark edilebilir değişim algılama seviyesini yükseltecektir. Pilot lövyeyi sabit tutmak maksadı ile 20 lbrelik bir basınç uygularken lövye üzerinde algılayabileceği minimum basınç değişikliği her yönde olmak üzere sadece 2.8 libredir. Pilotun yapacağı her küçük kumanda düzeltmesi mevcut 2.8 librelik basınca, pilotun hiç bir şekilde bilmesinin mümkün olmadığı küçük bir basınç ilavesi daha eklenmesi anlamına gelmektedir. Sonuç, pilotun hassas ve küçük kumanda düzeltmeleri yerine aşırı kumanda tatbiklerine yol açacaktır. Weber-Fechner Yasasının bu özelliği, pilotun hava aracının durumunu algılamasına bağlı olarak  yatay ve dikey düzlemde istem dışı 5.6 librelik kumanda tatbiklerine neden olacaktır. Bu özellikle pilotun, harita okuma ve telsiz frekansı ayarlama gibi uçuş dışındaki görevler ile meşgul olurken farkında olmadan ve istem dışı olarak farkedilebilir değişiklik limitleri üstünde kumanda tatbiklerine neden olacaktır.

Bu şartlarda uçan bir pilot çok daha fazla kasıtsız stola giriş riski altındadır. Pilotların çoğunluğunda hava aracını kontrol edebilmek için uçulan hücum açısına nazaran büyük oranda kumanda tatbik etme alışkanlığı vardır. Fark edilebilir değişiklik limiti üzerinde tatbik edilen kumandalar kazara hava aracının istikrarını bozacak kumanda tatbiklerine ve kritik hücum açısının aşılmasına neden olacaktır.

Ne yapılabilir?

İstenmeyen stola girişlerden kaçınmak için hava aracını trimde ve kumandaları serbest bırakarak uçurma alışkanlığı pilotlar tarafından kazanılmalıdır. Denge durumunda ve pilotun kumanda tatbikleri olmadan uçan bir hava aracının çok nadir durumlar hariç stol olmasına imkan yoktur. Hava aracının doğasında olan statik kararlılığı, hava aracını trimde bulunduğu hücum açısında muhafaza ederek uçurmaya devam edecek: kumandaların serbest durumda olması pilotun kumanda tatbik ederek hava aracını denge durumundan çıkararak stola sokmasını engelleyecektir.

Şekil 7. İniş Esnasında Bir Hava Aracı

Hava aracını mükemmel bir denge durumuna getirmek söylendiği gibi kolay değildir. Pilotların çoğunluğunun kumandalarda bugüne kadar edindikleri alışkanlıklardan kurtulmaları gerekecektir. Fizyolojik olarak pilotların hava aracını elleri lövye iken mükemmel bir şekilde trime sokmaları mümkün değildir. Hava aracını trime sokmak, algılarımızın limitleri dahilinde hassas ve küçük kumanda tatbikleri uygulamak ve kumandaları bırakmak ile mümkündür. Sadece bu yöntemle, eller lövye üzerinde değilken, hava aracı baş ve alçalış-tırmanış durumu hakkındaki, algılama imkan kabiliyeti dışındaki küçük kumanda değişikleri gözlenebilir. Denge durum değişikliği için verilmesi gereken ilave kumanda gereksinmi gözlendiğinde pilot lövye ile (trim anahtarı ile değil) arzu edilen baş durumu ve tırmanma oranını sağlayacak kadar düzeltici kumanda tatbik etmeli ve hava aracı mükemmel trim pozisyonuna getirilene kadar bu uygulamaya devam etmelidir. Hava aracı istenen baş durumu ve tırmanma oranında, kumandalar serbest durumda iken 5-10 saniye süre kaldığında gerçek trim şartları sağlanmış demektir.

Hava aracı trime sokulduktan sonra pilot hava aracını trim pozisyonundan çıkarmamaya gayret etmelidir. Bu ‘bozuk değil ise onarma’ anlamına gelmektedir. Diğer bir ifadeyle pilot hava aracı baş durumunda düzeltilmesi gereken bir hata oluşana kadar lövyeye dokunmamalıdır. Hava aracı kendisinden bekleneni yapıyor ise dokunmaya ve müdahale etmeye gerek yoktur.

Hava hızı, güç ayarları ve konfigürasyondaki değişiklikler hava aracı denge durumunda da yeni ayarlamanın yapılmasını gerektirecektir. Hava aracı trim pozisyonunu etkileyen bütün değişikliklere karşı derhal müdahale edilmeli ve hava aracı tekrar gerçek trim pozisyonuna getirilmelidir. Hava aracı denge durumuna getirildiğinde eller tekrar kumandalardan alınmalı ve mümkün olan azami sürede hava aracı kumandalar serbest durumda uçurulmalıdır.

‘Kumandaların gevşek tutulması’ yönünde sık olarak verilen tavsiyenin de yanlış bir tanımlama olduğunu anlamak önemlidir. Fizyolojinin diğer bir temel prensibi olan tutma ve kavrama refleksi bu duruma neden olur. Stres altında refleksler bilinç dışı olarak lövyenin tutulmasına ve daha sıkı olarak kavranmasına neden olur. Zaman içerisinde ise kumandaların gevşek tutulması kaçınılmaz bir şekilde çok sık rastlanan sımsıkı kavramaya ve ahava aracının trim pozisyonunun bozulmasına neden olur. Bu nedenle, pilot hava aracına bir kumanda tatbik edecek ise lövyeyi kavramaktan kaçınmalıdır, lövyeyi tamamen tutmaktan ziyade dokunmak çok daha iyidir. Arzu edilen düzeltmeyi vermek maksadı ile minimum basınç uygulanmalı ve kumandalar yine serbest bırakılmalıdır.

Bu metedolojinin genel uçuş alışkanlıklarınızda radikal bir değişikliğe yol açacağı yönünde rahatsızlık hissediyorsanız haklı olabilirsiniz. Hava aracını gerçek bir denge pozisyonunda ve kumandalar serbest durumda uçurmak disiplin, düşünce ve pratik eğitim gerektirmektedir fakat elde edilecek sonuçlar buna değer: daha iyi stoldan kaçınma, yolcular için daha az sarsıntılı bir uçuş, hava aracının çok daha hassas bir şekilde kontrolü ve daha az pilot işyükü.

Deneyin ve sonuçlarını görün!  

[1] Spin, uçağın budaklar atarak alçalması ile sonuçlanan ilerlemiş stol olarak tanımlanmaktadır.

[2] Ad nauseam: Latince ‘bıktıracak derecede’ anlamındaki sıfat.

[3] Bu tanımın Albert Einstein tarafından yapıldığı da ifade edilmektedir.

[4] Statik kararlılık hava aracının denge durumuna dönme eğilimi, dinamik kararlılık ise bu hareketin zamanca tanımlanmasıdır.

[5] Alman düşünürü ve ruh bilimcisidir. GT. Fechner’le birlikte psikofizik konularına eğilmiştir. Psikofizik, fiziksel olanla ruhsal olanın matematiksel ilişkisini İnceleyen bilimdir. Laboratuvar ruhbilimi Weber tarafından geliştirilmiştir. Bu çalışmalarında farklılıkları ve tepkileri ölçmüştür, insanların elleriyle kaldıracakları ağırlıklar arasındaki 40 gramda 1 gram, 80 gramda 2 gramlık farkı ayırt edebileceklerini deneylerle İspatlamıştır. Böylece ruh bilimine ölçme tekniklerini getirmiştir.

[6] Alman filozof ve doğa bilgini. Evrenin birbiriyle bağlantılı olan, tin ve özdek gibi iki ayrı tözden kurulu bir bütün olduğu görüşünü savundu. deneysel ruhbilimin kurucusudur. 19 Nisan 1801’de Gross Sarhen’de, Muskav yakınları Lusatia’da doğmuştur. İlk ve orta öğrenimini doğduğu kentte gördükten sonra biyoloji dalında öğrenim gördüyse de sonradan matematik ve fiziğe yönelmiştir.

[7] Tepkide algılanabilir bir değişiklik yaratmak için gerekli olan en küçük uyarıcı, mevcut olan uyarıcı ile  Bir uyarıcıdaki en küçük değişiklik ile orantılıdır. Psikofizik nicelik bakımından, fiziksel uyaranın ve etkilediği algı ve hislerin arasındaki ilişkiyi inceler. Psikofizik, “uyarıcı ile algının arasındaki ilişkinin bilimsel çalışmasıdır ya da tam olarak “anlayış sürecinin, öznenin deneyimlerinin veya davranışlarının değişken özelliklerinin bir veya birden fazla fiziksel boyutların uyarıcılığındaki analizidir.” diye tanımlanmıştır.”