Uçak üzerinde oluşan buzlanma, uçuş performanslarını olumsuz yönde etkileyen ve sonuçta da uçuş emniyetini azaltan önemli bir olaydır.

Kanatlarda ve uçak dış yüzeyinde biriken buz, öncelikle uçağın ağırlığını arttırarak, performansını düşürür. Özellikle kanadın aerodinamik şeklini bozarak taşıma kuvvetinin azalmasına ve sürükleme kuvvetinin artmasına yol açar. Bu da uçağın minimum havada tutunma hızının (stall  hızı) yükselmesine yol açar [1]. Uçuş kontrol yüzeylerinin (kanatçıklar, irtifa dümeni vb.) donması, dikey ve yatay kuyruk stabilizelerindeki buzlanmalar ise güç ve hız kaybı dışında uçağın kararlılığını bozar ve kontrolünü azaltır [2].

Piston motorlu uçaklarda meydana gelebilecek karbüratör buzlanması  çok tehlikelidir. Benzinin buharlaşması sırasında karbüratörün soğuması ile hava giriş kanallarında biriken buz motora giren hava miktarını azaltarak, gücün düşmesine ve hatta motorun tamamen durmasına neden olabilir. Gaz türbinli uçaklarda da hava giriş kısmında oluşan buzlanma, motora giren hava miktarını azaltarak güç kaybına ve hatta motor kompresörünün hasar görmesine neden olabilir. Ayrıca pervaneli uçaklarda pervane buzlanması verimi düşürür; pervane balansını bozarak tehlikeli titreşimlere yol açar [1].

Diğer önemli bir konu ise uçak dış yüzeyinde bulunan değişik amaçlı hava deliklerinin buzlanarak tıkanmasıdır. Örneğin, pitot tüpü girişi buzlanacak olursa bunun çalıştırdığı hava hızı göstergeleri, altimetre gibi cihazlar yanlış gösterirler. Bu da büyük kazalara neden olabilir. Havalandırma sistemi temiz hava girişlerinin, motor yağlama veya yakıt sistemindeki hava deliklerinin tıkanması da çok tehlikelidir. Bunların dışında diğer bir tehlike de kokpit ön camının buzlanarak görüşü bozması, kalkış ve inişleri zorlaştırmasıdır [1].

Bu tehlikelerin her biri soğuk hava şartlarında çalışan tüm uçakların buz kontrol sistemleri ile donatılmış olmaları gereğini ortaya koymaktadır. Uçaklardaki buz kontrol sistemlerini ise iki ana grupta incelemek mümkündür [3]:

1. Buz önleme (anti-icing) sistemleri.

2. Buz giderme (de-icing) sistemleri. 

BUZ ÖNLEME SİSTEMLERİ (Anti-Icing)

Uçaklarda buz önleme sistemleri üç bölümde incelenmektedir [3]:

1. Termal buz önleme sistemleri.

2. Elektrikli buz önleme sistemleri.

3. Kimyasal buz önleme sistemleri.

2.1. Termal Buz Önleme Sistemleri

Günümüzde gaz türbinli uçaklarda yaygın bir şekilde kullanılan termal sistemlerde motor kompresöründen alınan sıcak hava özellikle kanat ve kuyruk yüzeylerinin hücum kenarlarında ve motor hava girişlerinde buz oluşmasını önlemek amacı ile kullanılır.  Pistonlu motorlu uçaklarda ise sıcak hava, yanmalı ısıtıcılardan ya da egzoz gaz ısıtıcılarından temin edilebilir [3].

Ayrıca bazı uçaklarda, buzlanma ve buhar oluşumunu kontrol etmek amacı ile kokpit ön camları aralarında boşluk bulunan iki panelden yapılırlar. Bu panellerin arasındaki boşluğa sıcak hava verilerek cam ısıtılır [4].

Bir çok uçakta buzlanma ihtimalinin yüksek olduğu yerlere monte edilmiş olan pitot-statik tüpü, stall uyarı cihazları ve değişik amaçlı hava girişleri elektrik akımı ile ısıtılmaktadır. Büyük yolcu uçaklarında tuvalet ve lavabolarda su hatlarının ve çıkışların donmaması için de elektrikli ısıtıcılardan yararlanılmaktadır. Ayrıca bazı turboprop uçakların hava girişlerindeki buzlanma elektrikle ısıtılarak önlenmektedir [3].           

Modern uçaklarda kokpit ön camlarının buz ve buhar kontrolünde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden birisi ön cam içinde elektrikli ısıtma elementlerinin kullanılmasıdır [4].

Kimyasal Buz Önleme Sİstemleri
Bir uçağın bazı yüzeylerinde ve elemanlarında izopropil alkol ya da etilen glikol ve alkol karışımı kullanılarak buzlanma önlenebilir. Bu kimyasal maddeler hem uçak üzerindeki suyun donma noktasını düşürür hem de yüzeylerde kayganlık oluşturarak buzun tutunmasını engellerler. Uçaktaki buz önleme sıvısı tankından temin edilen kimyasal buz önleyiciler karbüratörlere, pervanelere ya da kokpit ön camına uygulanmaktadır [3].   

Kimyasal buz önleme işlemi uçak yerde iken tüm yüzeylere etilen glikol püskürtülerek de  yapılmaktadır. Ayrıca pnömatik buz giderme sisteminde kauçuktan yapılmış kaplamalara sık sık silikon sprey püskürtülerek yüzey düzgünlüğü arttırılır ve böylece yüzeyde kolayca buzlanma meydana gelmez.

BUZ GİDERME SİSTEMLERİ (De-Icing)
Kanat ve kuyruk yüzeylerinin hücum kenarlarında buz önleme sistemi yerine önce buzun oluşmasına izin veren, sonra da oluşan buzu kırarak uzaklaştıran pnömatik buz giderme sisteminin daha etkili olduğu tespit edilmiştir [3]. Bu sistem sayesinde buz önleme sistemi ile ısıtılan bölgelerden akan suların ısıtılmayan bölgelerde donması sonucunda oluşan ve kanat verimini olumsuz yönde etkileyen sürükleme artışı önlenmiş olur.

Pnömatik buz giderme sistemleri kanat ve kuyruk yüzeyi hücum kenarlarına yerleştirilen kauçuk kaplamalardan ve bunların içinde de çalışma süresince belli bir işlem sırasına göre şişirilip, boşaltılabilen tüplerden meydana gelmektedirler [4].

Pervaneli uçaklardaki elektrotermal buz giderme sisteminde ise pervane palalarının hücum kenarlarına yerleştirilen kauçuk kaplamaların içinde ısıtıcı kablolar bulunur. Bu kablolara gelen elektrik akımı kauçuk kısmı ısıtır ve oluşan buz erimeye başlar. Merkezkaç kuvvetin ve rüzgarın etkisiyle de buz uzaklaştırılır [3]. 

Uçaklar karlı havalarda hangardan çıkarıldıklarında da uçak üzerinde buzlanma meydana gelebilir. Bu nedenle uçak hareket etmeden önce buzlanmayı gidermek için uygulanan yöntemler tekrar buzlanma olasılığını ortadan kaldırmalıdır. Kar tortuları fırça vb. araçlar ile temizlenebilir. Ayrıca, hafif kuru kar sıcak hava üflenerek de giderilebilir. Ancak tekrar buzlanma olasılığı nedeni ile bu yöntem tavsiye edilmez. Normalde uçak yerde iken oluşan buz ve kar, ısıtılmış etilen glikol ve izopropil alkol karışımı püskürtülerek eritilir. Daha sonra ise önerilen buz önleyici sıvı ile tekrar buz oluşumu önlenir [3].  

SONUÇ
Günümüzde özellikle uçuşlarda buz oluşumunu önlemek ve gidermek için bir çok yöntem geliştirilmiştir. Bunlar uçak modeline ve yapısına göre farklılıklar göstermektedir. Önemli olan bu yöntemlerin uçuş güvenliğini tehlikeye sokmayacak hassasiyette olmasıdır.

KAYNAKLAR

[1]. Aksan, M., Uçak Teçhizatı Dersleri, İTÜ Matbaası, İstanbul,1974.

[2]. Şahin, K., Uçaklar ve Helikopterler, İnkılap Kitapevi, İstanbul, 1999.

[3]. A&P Technician Airframe Textbook, Jeppesen Sanderson, Inc., USA, 1997.

[4]. Airframe Handbook, FAA, USA, 1976