Bilim-TeknolojiYazılar

Türbülans

Türbülans

Yıllar öncesine gittiğimizde seyahat etmenin çeşitli zorlukları vardı. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte araba, tren, uçak gibi seçenekler ile kıtalar arası yolculuk bile oldukça kolaylaştı. Günümüzün en hızlı ulaşım aracı olan uçakların ise hayatımıza kattığı bazı zorluklar oldu tabi. Örneğin türbülans. Daha önce uçağa binmiş ve türbülansa girmiş iseniz beni çok daha iyi anlayacaksınızdır. Böyle bir olaya şahit olmadıysanız, bir nevi gökyüzünde depreme yakalanmak gibi hafızanızda canlandırabilirsiniz.

Türbülans, pek çok fizikçi tarafından ele alınmış, ancak geçerli bir çözüm bulunamamış problemlerden biriydi. 19. yüzyılın başlarında düzenli akışa sahip akışkanlara ait temel problemlerin çözülmesi ve akışkanlar dinamiğinin temellerinin oluşmasıyla bu konu hakkında bilgi sahibi olunabildi.

Kelime anlamı çalkantı olan türbülans, havacılık sektöründe atmosferin düzensiz hareketi olarak tanımlanmaktadır. Uçağın uçuş esnasında hava akışının bozulması nedeniyle sallanmasına ve ani olarak bir miktar  irtifa kaybetmesine neden olur. Uçakta meydana gelen bu sarsıntı çok şiddetli olabileceği gibi, hafif bir şekilde de atlatılabilmektedir.

Atmosferi oluşturan hava daima hareket halindedir. Aslında bir uçağın uçmasına olanak sağlayan da bu hareketliliktir. Uçağın uçabilmesi için kanatları altında ve üstünde düzenli hava hareketleri oluşturması gerekir. Bu düzenli hareketliliğin bozulması türbülansa girme nedenlerinden biridir. Bununla birlikte atmosferik basınç, jet akımları, dağların etrafındaki hava, soğuk veya sıcak hava cepheleri veya gök gürültülü fırtınalar, sağanaklar dahil olmak üzere çeşitli koşullar nedeniyle türbülans ortaya çıkabilir. Hatta gökyüzü açık göründüğünde bile türbülans meydana gelebilir. Türbülansa yol açan etmenlerin çok fazla sayıda olması nedeniyle hakkında net bir tanım yapmak bu nedenle zordur. Bunlardan birkaçını açıklayacak olursak…

Konvektif türbülans, sıcak havanın yükselişi ve soğuk havanın alçalmasıyla gerçekleşen ısı transferinden kaynaklanır. Yüzeydeki ısınmış hava, sığ ve istikrarsız bir tabaka yaratıp yukarıya doğru yükselmeye başlar. Yüzeydeki havanın ısısı ne kadar yüksekse konveksiyonun kuvveti de o kadar yüksek olur. Bu türdeki bir türbülans çoğunlukla şiddetli hava koşulları ile bağlantılıdır. Genellikle yaz aylarında görülür. Yeryüzüne bağlı olarak dağ türbülansı ile de karşılaşılır. Dağ dalgası türbülansı kuvvetli rüzgar akımlarının dağların tepesinden veya kenarlarından hızlı bir biçimde geçmesi sonucunda oluşur.

Mekanik türbülans, ağaçlar, dağlar, binalar gibi engellerin düzenli rüzgâr akışını bozması sonucu oluşur. Engeller tarafından düzenli akışı bozulan rüzgâr, karmaşık dalgalar dizisine bürünür ve pürüzsüz bir şekilde akamaz. Bu dalgalar dizisinin içinde uçan bir uçak ise mekanik türbülansla karşılaşmış olur.

Kuyruk türbülansı uçak kanatlarının uçlarında meydana gelen dairesel hava hareketi sonucu ortaya çıkar. Kanadın tepesinden geçen düşük basınç ve alttan geçen yüksek basınçtan dolayı (kaldırma kuvveti için gereklidir), hava kanat uç kısmında, kanadın altından üstüne doğru hareket eder. Bu, kuyruk türbülansı kanat ucu girdaplarına neden olur. Kuyruk türbülansı birkaç saniye sürer ve çok şiddetli olabilir. Hava trafik kontrolörü, yeterli kuyruk türbülansı ayrımını sağlamak için her uçak arasında minimum bekleme uygular. Özellikle geniş gövdeli uçakların arkasından gelmekte olan dar gövdeli uçaklar bundan etkilenebilir.

Çoğu zaman yolcular türbülansı fırtınalı hava, büyük rüzgarlar ve korkutucu gök gürültülü fırtınalarla ilişkilendirir. Ancak güneşli ve açık bir günde de ortaya çıkabilmektedir. Bu türbülansa temiz hava türbülansı denir. Bu tipteki türbülansların temel sebebi çok yüksek seviyelerde bulunan hızlı hava akımlarıdır. Bu hava akımlarının yönü ani bir biçimde değişiklik gösterebildiği için türbülansa sebep olabilir. Açık hava türbülansı uçaktaki hava durumu radarı tarafından tespit edilemediği için en tehlikeli türdür.

Herkesin hafızasında ister istemez oluşan cümlelerden bir tanesi de ‘Türbülans uçağı düşürür mü?’ sorusudur.

Günümüz teknolojisinde uçaklar her türlü türbülans durumuna dayanacak şekilde tasarlanır ve gökyüzüne çıkmadan önce şiddetli birçok teste tabi tutulur. Bu testler sırasında kanatlar üzerine uygulanan kuvvetlerle karşılaştırıldığında, türbülansın yarattığı kuvvetten çok daha fazladır. Modern uçaklar, türbülans da dahil olmak üzere devasa miktarda basınca dayanacak şekilde üretilirler. Yani türbülans sırasında emniyet kemerinizin bağlı olduğundan emin olup türbülansın bitmesini beklemeniz yeterli olacaktır.

Banu Kevser AKÇAY

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu