Uçağa yıldırım çarparsa

Bu soruların yanıtlarını araştırmadan önce, yıldırımın
ne tür bir doğa olayını olduğunu anımsayalım:

Yıldırım; bir fırtına
içindeki gözle görülür elektrik boşalımıdır. Bu çeşitli şekillerde
olabilir.

• Bulutların kendi içinde,

• Bulut ve diğer bulut
arasında,

• Bulut ve yer arasında ve,

• Nadiren de bulut ve hava
arasında oluşabilir. Yıldırımın yolu üzerindeki hava, 50 000 Fahrenayt ( 27760
derece) kadar ısınır ve bu da havanın aniden genleşmesine ve kulağımıza “gök
gürültüsü” olarak gelen bir şok dalgasının oluşmasına sebep olur. Dünya
üzerindeki yüksek noktalar; dağ zirveleri,yüksek binalar, ağaçların üstleri,
antenler yıldırım çarpmalarının en çok görüldüğü yerlerdir. Elektrik boşalımı en
az dirençle karşılaşacağı bir yol izleyerek toprağa ulaşmayı tercih eder. Bu
nedenle, yukarıda sayılan yerler yeryüzüne ulaşmaları için ideal
ortamlardır.

Yapılan ölçümlerle görülmüştür ki, güçlü bir elektrik
alanına doğru uçan uçak, çoğunlukla yıldırımı tetiklemiş ve kendisine çarpmasına
neden olmuştur. Uzun yıllardan beri yıldırım çarpmalarının kuvvetli
türbülansların var olduğu yerlerde geliştiğine dair var olan kanının yanlış
olduğu da yapılan araştırmalar neticesinde kanıtlanmıştır. 5000- 40 000 feet
(1.5 Km – 12 Km) irtifalarda yapılan 1500 uçuş üzerindeki incelemelerin sonucu,
bu uçuşların 714 ünde yıldırım çarpması olayına rastlandığı ve bunların çoğunun
hafif yağış ve hafif türbülans ortamında meydana geldiği meydana çıkmıştır. Bir
çelişki gibi görülmekle birlikte doğal yıldırım aktivitesinin fazlalığı, bir
uçağın herhangi bir yıldırımı tetiklemesi ve kendi üzerine çekmesi olasılığını
azaltmaktadır.

Peki yıldırım çarpmaları nerelerde oluyor bunları
inceleyelim şimdi de;

Yapılan araştırmalar, yıldırım çarpmalarının
genellikle yüksek irtifa, çok düşük sıcaklıklar, ve bulut tavanları gibi
bölgelerde meydana geldiğini ortaya koymuştur. Uçakların büyük çoğunluğu bu tip
bölgelerde uçmaktan kaçınırlar. Meydana gelen çarpmaların çoğu orta irtifalarda
sıcaklıkların freezing level’ın (donma noktası) 10 derece içerisindeki
sıcaklıklar, tırmanıştan düz uçuşa geçiş safhasında görülmüştür. Hemen tüm
çarpmalar bulut içerisinde yağışın var olduğu herhangi bir irtifa ve sıcaklık
derecesinde meydana gelebileceği anlaşılmaktadır.

Yıldırım çarptığında
neler olur?

Yıldırım çarptığında geçici elektromanyetik etkinin ortadan
kalkana kadar yalnızca bir kaç saniye geçer. 200 000 amperin de üzerinde bir
akım gövde üzerideki elektromanyetik alanların da yardımıyla, iletken olmayan
boşluklardan; örneğin pencerelerden uçağın iç kısımlarına doğru yayılır ve
elektronik avionik sistemlerinde ani voltaj değişimlerine sebep olur. Yıldırımın
uçak içine sızabileceği boşluklar, başlıca açık iniş takımları, kapı ve
panellerin ek yerleri, pencereler ve yalıtkan malzemeyle kaplanmış
materyallerdir. Antenler, de-ice ısıtıcıları, air data probe’ları, yıldırım
akımlarının güç dağıtım “bus”larına ve bu “bus” lardan güç alan elektronik
ekipmanlara ulaşmalarına yardımcı olurlar. Kısaca, uçağın dış gövdesinde bulunan
bu cihazlar yıldırımın izleyeceği ideal yolları teşkil eder.

Airbus
firması yetkilileri kendilerine yöneltilen ve yıldırımların uçaklara olan
etkileri ile ilgili sorulara şu şekilde yanıt veriyorlar:

Yıldırım
çarpmalarının uçaklara doğrudan ve dolaylı etkileri vardır. Doğrudan etkiler;
uçak gövdesi üzerinde oluşabilecek fiziksel hasarlardır. Bu da yıldırım topunun
üzerinde uçak gövdesine çok kısa bir zamanda aktarılan yüksek miktardaki
enerjiden kaynaklanmaktadır. Günümüzde uçak gövdeleri Faraday kafesi biçiminde
tasarlanır ve bir çok parçası Karbon Fiber Takviyeli Plastik (CFRP-Carbon Fibre
Reinforced Plastic)’ten imal edilmiştir ve bu materyal uygulanan çeşitli
tekniklerle elektriği ileten bir malzemeye
dönüştürülmüştür.

Airbuslar’daki yıldırım çarpmasına karşı alınan
önlemler; başlıca CFRP materyalinin yüksek miktarlarda elektrik akımı taşıma
kapasitesi üzerine oturtulmuştur. Bu özellikte gövdenin alınan darbelere karşı
dayanıklı olmasını sağlamıştır. Bu konuda Airbus firması yıldırım çarpmalarının
uçaklara ciddi hasar vermesini önlemek için büyük bir yol katetmişlerdir.
Yıldırım darbelerinin bir noktada toplanarak hasara yol açması yerine, uçağın
tüm gövdesi üzerinde elektrik akımının yayılarak bu büyük miktardaki elektrik
akımının etkisini ortadan kaldırmak felsefesi üzerine kurulan çalışmalar
başarılı sonuçlar vermiştir ve bu tip tasarımlar sayesinde uçak gövdeleri
herhangi bir ciddi riskle karşılaşmadan yüksek miktarda elektrik akımı taşır
duruma gelmiştir.

Uçaklara yıldırım çarpmasının dolaylı etkileri ise;
uçağın elektronik ve avionik donanımlarında meydana gelebilecek arızalardır. Bu
da gövde üzerinde dolaşan yüksek miktarlarda akımdan dolayı meydana gelebilir.
Airbus firması ve avionik donanım sağlayan firmaların yürüttüğü çalışmalar, bu
cihazların yıldırım çarpmalarına ve elektromanyetik enterferansa (etkileşimlere)
karşı büyük ölçüde dayanımlı olmasını sağlamıştır. Hafif veya orta dereceli
türbülanslı ortamlar, genellikle yıldırım çarpmasına daha müsaittir.