""Geçtiğimiz günlerde Atina yakınlarında düşen uçaktan sonra medyada yolcuların “klimadan” öldüğü konusunda bir çok yazı çıkmıştı. Medyada konusundan uzak kişilerin verdiği yanıtlar hepimizi üzdü. Uçakta klima sistemi nedir ne değildir konusunda biz Uçak Teknisyenlerinin bilgisi olsada, tüm okurları bu konuda bilgilendirmek bir görevdir. Biz bunu konusunda uzmanına, yani 21 chapter konusu teknik öğretmeni Sayın Selçuk Güncan’a sorduk""

KABİNDEKİ KONFOR

Günümüzde, ticari yolcu uçakları 12000 metre’ye kadar olan yüksekliklerde uçmaktadırlar. Hiçbir önlem alınmadığı taktirde, bu zorlu hava koşullarında hiçbir canlının yaşama olasılığı yoktur; bu şartlarda havanın basıncı yeryüzündekinin çeyreği kadardır, sıcaklık yaklaşık sıfırın altında eksi 60 derece civarındadır ve nem oranı olarak dünyanın en kuru bölegelerindendir.
 

1950’lerde yüksek irtifalardan uçan uzun menzilli ticari uçaklarla tanışmamızla birlikte, mühendisler kabindeki atmosferik koşulları uçulabilir hale getirebilmek için çare aramışlardır. Üzerine odaklanılan en önemli teknolojik konu kabin irtifasıdır (Kabin Basıncı).
 

Uçuş irtifasının artmasıyla sadece hava basıncı düşmemektedir (18000 ft’te hava basıncı yeryüzündekinin %50’si civarındadır) ayrıca, bu düşük basınçtaki havanın içerisinde bulunan oksijen miktarı da düşmektedir ki, insan vücudu için oksijen sağlanması zorunludur. Bu sebeple, kabin içerisine yüksek basınçlı hava sağlamak zorunlu hale gelmiştir. Ancak, deniz seviyesindeki atmosferik koşulların aynısını uçak içerisinde sağlamak çok güçlü gövde yapısı gerektirmektedir ki bu da ekonomik olarak çok zorlayıcıdır. Yapılan ilk tıbbi çalışmalar göstermiştir ki, insanlar sağlık sorunu olmadan ve çok fazla konfor kaybı olmadan 8000 ft civarlarında uzun zamanlar kalabilmektedirler. Bu sebepledir ki, uçuş sırasında kabin basıncı belirli bir limite düşürülmektedir. Bütün dünyada, ticari hava trafiğinde kabin irtifalarını 8000 ft’e limitleyen anlaşma yapılmıştır.
 

Kabin basınçlandırma sistemi,uçak dışındaki düşük hava basıncını etkisiz hale getirebilmek için kabin içini basınçlandırır. Yüksek irtifalarda, kabin içerisinde uçak gövdesine düşen basınç metrekare başına 1 tona kadar çıkmaktadır. Alçalış ve tırmanışlarda, uçak içerisindeki basınç değişikliği sistem gereği yolculara göre limitlenmiştir. Tırmanışlar dakikada 150 metre ve alçalmalar dakikada 100 metredir, buna rağmen uçağın kendisi irtifasını çok daha hızlı değiştiredebilir.
 

Yolcu başına düşen gerçek hava ihtiyacı ortalama dakikada 6.8 litre civarındadır. İhtiyaç duyulan hava miktarı hesaplamasında mesela Airbus, belirli bir uçak tipinde uçağın tamamen yolcuyla dolu olduğunu göz önüne alarak, saniyede 9.5 litre değerini kullanarak kullanır. Uzun menzilli A 340 uçağı için sistem tarafından kabine gönderilen bu miktar saniyede 3300 litre havadır. Bu ayrıca şu anlama gelmektedir ki, herbir yolcu ihtiyacı olan oksijen miktarının 80 katı kadarını almaktadır. Bu büyük miktardaki hava göndermenin arkasındaki fikir de, eşit sıcaklık dağılımını sağlarken kullanılmış (Bol Karbondioksitli Hava) havanın tahliyesi içindir.
 

Buna rağmen, sadece havanın hızlı tahliyesi uçak içerisindeki iklimlendirmenin iyi olması için yeterli değildir. Uçaklarda, ÇEVRE KONTROL SİSTEMİ (ECS) olarak adlandırılan sistem kabin havasının yeterli ve konforlu olmasından sorumludur. Gerekenden fazla olmasına rağmen, güvenlik gereği uçakta 2 adet ECS sistemi bulunmaktadır, bu 747-400 gibi çok büyük uçaklarda 3 adettir.
 

Eksi 60 derece civarındaki dış hava sıcaklığında ECS sisteminin havayı, konforlu bir sıcaklığa getirmek için ısıttığı varsayılır. Ancak, taze hava genelde motorların kompresör kademelerinden alınır ki, bu kademelerdeki hava sıcaklığı 300 derece civarındadır ve bu yüzdendir ki iklimlendirme sistemi asıl soğutma amaçlı kullanılır.
 

Motor kompresör kademelerinden direk alınan hava (Bleed Havası) ilk olarak bir türbine gönderilir, burada hava sıcaklığı yaklaşık 200 dereceye düşürülür. Ayrıca bu sıcak havanın bir kısmı buzlanmayı önlemek amacıyla bazı kanat ve gövde yüzeylerine de gönderilir. Halen sıcak olan havanın diğer kısmı soğutma amaçlı olarak packlere (Cooling Packs) gönderilir ve burada hava sıcaklığı sıfırın altına düşürülür. Kabin içerisinde istenilen sıcaklığı sağlayabilmek için sonraki kademelerde bu soğuk havaya sıcak hava karıştırılır. Birbirinden bağımsız olarak çalışan iki bilgisayar, kabin sıcaklığının ve pack çıkış sıcaklığının ayarlanmasından sorumludur.
 

İklimlendirme sisteminin ısıtmadan çok soğutma amaçlı kullanılmasının ikinci sebebi ise yolcuların kendilerinden oluşan sıcaklık artışıdır. Herbir kişi yaklaşık 80 ile 1000 Watt civarında ısı açığa çıkarır. Bu, 300 yolcu kapasiteli bir A340 uçağında devamlı surette ortalama 25 KiloWatt ısının açığa çıkması anlamına gelir. Buna ayrıca galley ve ışıklandırma gibi ısı açığa çıkaran sistemler de eklenmektedir. Bu doğal ısı artışından dolayı, örneğin, kabin içerisindeki hava sıcaklığını 24 derecede tutabilmek için, ECS sistemi tarafından kabine gönderilen havanın sıcaklığı 18 derece olmaktadır.
 

Halen yolcular tarfından uçak içerisindeki havanın kalitesinin sıklıkla eleştirilmesinin bir sebebi vardır. Bu da çok düşük miktardaki nem oranıdır. Yeryüzünde, alıştığımız nem oranı yaklaşık %40 ile %70 civarındadır. Ancak, normal bir uçuş seviyesinde nem oranı ortalama %3 civarındadır. Eski nesil uçaklarda, kabin içerisine sadece taze hava verilmekteyken, yeni nesil uçaklarda  %40 oranında kullanılmış kabin havası sisteme tekrar katılmaktadır.

Tekrar kullanılmak üzere kabine gönderilen bu hava içerisinde bulundurduğu toz, sigara dumanı, bakteri ve virüslerden arındırılmak için özel filtre sistemlerinden geçmektedirler. Bununla birlikte, filtrelenerek gönderilen hava kabin içerisinde, oranı yavaşça ve gittikçe artan, nem artışı da sağlamaktadır. Kabindeki bölgelere göre, First Class’ta nem oranı %5 ve tam dolu bir Economy Sınıfında %15’e kadar çıkmaktadır.
 

Kabin konforu, üzerinde halen çalışılan ve tartışılan son derece önemli bir konudur. Havacılık endüstrisine tanıştırılmış ve kullanılan önemli bir gelişme daha bulunmaktadır. Taze hava üreticilerinin içerisine Ozon Çeviricileri koyulmakta ve kabine verilen havanın içerisindeki zararlı ozon seviyesi bu vasıtayla zararsız seviyelere düşürülmektedir. Gelecekte kabin içerisindeki nem miktarını artırmak için de gelişmeler pek yakında olacaktır...

KAYNAKLAR: Cabin Atmospheric Control Systems  Eric Spoor

Cabin Pressurization  Wikipedia (Encyclopedia)

Pressurized Airplanes Flight Training Handbook

Technology For The Good Climate On Board

Flug Revue