Bir önceki “Yolcu Uçaklarında Kullanılan Oto-pilot Sistemleri” yazımızda da bahsettiğimiz gibi, uçaklarda pek çok ileri teknoloji ürünü pilotlara yardımcı olur. Bu teknolojilerden bazıları, uçağın potansiyel bir tehlike içinde olup olmadığını kontrol ederler ve tehlikeli sınıra yaklaşıldığı zaman pilotu görsel, işitsel ve bazı durumlarda da dokunsal yollarla uyarır ve tehlikeyi ortadan kaldıracak yönde hareket etmesini söyler.
Kokpitte bu uyarı görevini yerine getiren sistemler “İkaz Sistemleri” olarak adlandırılır ve ölümle sonuçlanabilecek kazaları engelleyebilmeleri açısından oldukça kritiklerdir.

 Boeing 737 Ana İkaz Işığı
Boeing 737 Ana İkaz Işığı

Bu yazımızda EGPWS ve TCAS olarak adlandırılan iki ikaz sistemini inceleyeceğiz.

EGPWS İkaz Sistemi

Enhanced Ground Proximity Warning System-Gelişmiş Yere Yakınlık İkaz Sistemi olarak açılabilecek bu sistem kendisinden daha önce var olan GPWS’nin (Ground Proximity Warning System) geliştirilmiş versiyonudur. EGPWS 7 farklı modda çalışmaktadır. Bu modları sırasıyla inceleyelim.

Mod 1: Aşırı Alçalma Oranı İkazı (Excessive Rate of Descent)

Uçağın irtifası daha önceden belirlenmiş sınırların dışında bir hızla azalmaya başlarsa, uçak çok hızlı alçalıyor demektir ve bu potansiyel bir tehlikeye işaret ediyor olabilir. EGPWS sistemi, bu sınır dışı alçalma hızını tespit ettiğinde sesli olarak “SINK RATE” (“Alçalma Oranı” veya “Derin Alçalma” olarak Türkçeye çevrilebilir.) uyarısını verir ve koyu sarı renkte yanan bir ikaz ışığıyla görsel olarak da uyarır. Şayet bu hızda alçalma devam ediyorsa veya alçalma hızı daha da artmışsa, bu kez “WOOP WOOP” alarm sesi ve arkasından “PULL UP” (“Kolu Yukarı Çek” veya “Yukarı Tırman” olarak çevrilebilir) ikazı duyulur. Bunlarla birlikte artık tehlikenin hayati olduğunu belirten kırmızı renkli uyarı ışıkları da görsel olarak ikaz eder.

FAA (Amerikan Federal Havacılık Ajansı) Tarafından Belirlenen Alçalma Hızı Sınırları
FAA (Amerikan Federal Havacılık Ajansı) Tarafından Belirlenen Alçalma Hızı Sınırları

Mod 2: Araziye Aşırı Yaklaşma İkazı (Excessive Closure Rate to Terrain)

Bu modda ikaz sistemi, uçağın hızını ve radar altimetresinden gelen veriyi izler ve bazı hesaplamalar yapar. Altında yükselen bir arazi varsa bunun eğimini hesaplar ve hızı da hesaba katarak olası çarpışma noktası olup olmadığına bakar. Şayet 90 saniye içerisinde arazi ve uçağın kesişeceği (çarpışma olacağı) hesaplanırsa “TERRAIN TERRAIN” (“Arazi Arazi”) sesli ikazı verilir. Eğer pilot gerekli yükselme manevrasını yapmazsa ve uçağın 30 saniye içerisinde çarpma olasılığı varsa bu kez “WOOP WOOP” alarmı ve “PULL UP” sesliikazı, bunların yanında tehlikenin hayati olduğunu belirten kırmızı ışıklı ikazlar devreye girer.

Bu modun iniş koşullarında (iniş takımları ve flaplar açıkken) tepki limitleri değişir.

Mod 3: Kalkış Sonrası İrtifa Kaybı (Altitude Loss After Takeoff)

Bu mod sadece kalkışta veya pas geçilen bir iniş sonrası tırmanma aşamasında devreye girer. Bu aşamalarda uçağın irtifasını ve yükselme oranını kontrol eden sistem, uçağın irtifa kazanması gerekirken kaybettiğini hesaplarsa pilotu “DON’T SINK” (“Alçalma! veya “İrtifa Kaybetme!” olarak çevrilebilir) şeklinde sesli olarak uyarırken koyu sarı renkli ışıklı ikazları da kullanır. İkaz, irtifa kaybı durana kadar susmaz.

Mod 4: İniş Koşullarında Olmadan Araziye Emniyetsiz Yaklaşma (Flight Into Terrain Not in Landing Configuration)

Uçak iniş hazırlıklarını yapmamışken, iniş takımları ve flapları açık değilken araziye tehlikeli yaklaştığında bu ikaz sistemi devreye girer. 3 farklı koşulda tepkileri değişir.

Mod 4A: İniş takımları ve flaplar açılmadan, 0.35 Mach (432 km/h) ve altı hızlarda tehlikeli alçalış hattına girilmişse bu mod çalışır. “TOO LOW, GEAR” (“Çok Alçak, Tekerler?”) ikazı duyulur ve koyu sarı renkli ışıklı ikazlar çalışır.

Not: 0.35 Mach ve 0.28 Mach hız limitleri uçaktan uçağa göre değişebilir. Bahsedilen hızlar Boeing 727 uçağı içindir.

Eğer uçağın hızı 0.35 Mach değerinden yüksekken tehlikeli bölgeye girerse bu sefer de “TOO LOW, TERRAIN” (“Çok Alçak, Arazi”) sesli uyarısı, koyu sarı renkli ikazlarla birlikte kullanılır.

Mod 4B: İniş takımları açık ancak flaplar kapalı durumdaysa bu mod çalışır. 0.28 Mach ve daha düşük hızlarda tehlikeli bölgeye girildiğinde “TOO LOW, FLAPS” (“Çok Alçak, Flaplar?”) uyarısı, daha yüksek hızlarda ise “TOO LOW, TERRAIN” (“Çok Alçak, Arazi”) uyarısı koyu sarı renkli ikaz ışıklarıyla birlikte verilir.

Mod 4C: Kalkıştan veya pas geçmeden sonra iniş takımlarının ve flapların kapatıldığı ancak tırmanışın bitmediği koşullarda kullanılır. Tırmanış hattında bulunan yükseltiye tehlikeli yaklaşıldığı zaman “TOO LOW, TERRAIN” (“Çok Alçak, Arazi”) sesli uyarısı kırmızı renkli ikaz ışıklarıyla verilir.

Mod 5: Aletli Alçalmada Süzülüş Hattının Altında Kalma İkazı (Excessive Deviation Below Glideslope)

ILS (Instrument Landing System-Aletli İniş Sistemi) ile yapılan inişlerde uçak 3° açılı bir alçalış hattını takip eder. Eğer uçak bu alçalış hattının altına doğru, belirli bir hata payını geçecek şekilde inerse, bilgisayar “GLIDESLOPE” (“Süzülüş Hattı”) sesli uyarısını koyu sarı renkli ikaz ışığıyla birlikte verir. Pilotlar hatayı düzeltmezse ikaz hızlanırken ses şiddeti de arttırılır.

Mod 6: Aşırı Yatış Açısı İkazı ve Radyo Altimetre İrtifa Okuyucusu (Bank Angle Alerts and Altitude Callouts)

Genel bir durumsal farkındalık oluşturmak için gerekli uyarıları veren moddur. Uçağın yapısal yük limitleri aşılmasın diye belirlenen ve geçilmemesi gereken yatış açısı (genelde 30°) geçildiğinde “BANK ANGLE” (“Yatış Açısı”) sesli ikazını verir.

Aynı zamanda piste yaklaşma sırasında radar altimetresinin ölçtüğü değeri belirli aralıklarla okur (2500, 1000, 500…100, 90, 80….10 feet irtifalarda). Böylece uçuşun en kritik aşamalarından biri olan inişte pilotun durumsal farkındalığı artar ve kaza riski azaltılmış olur.

Mod 7: Windshear Tespiti ve Uyarısı (Windshear Protection)

Windshear, Türkçeye “rüzgar kırılması” olarak çevrilir. Dikey aşağı doğru hızla esen ve yere çarpıp 360° dağılan rüzgarlardır.

Windshear
Windshear

Pist başında gerçekleşmesi oldukça tehlikelidir. Çünkü iniş için yaklaşan uçakların hızı ve irtifası düşüktür. Windshear’ın girişinde uçağın baş doğrultusunda ilerleyen rüzgarlar (baş rüzgarı-headwind) yüzünden uçağın hava hızı artar ve irtifa kazanır. Ancak hemen sonra uçak windshear’ın ortasına gelir ve aşağı doğru esen rüzgarlar uçağı aşağı bastırır. Kısa süre sonra çıkışa yaklaştığında da aşağı bastırılıp irtifa kaybeden uçağın ters yönde esen rüzgar (kuyruk rüzgarı-tailwind) yüzünden hava hızı düşer ve havada zar zor tutunabilecek seviyeye gelirler. Bu tehlikeli olayda gerekli önlemler zamanında alınmazsa uçak çok tehlikeli bir duruma düşer.

EGPWS Mod 7, bu hava olayını bir süre önceden hesaplayabilir. Windshear tehlikesi varsa pilotu “WINDSHEAR” sesli uyarısı ve kırmızı renkli ikaz yazıları ile uyarır. Pilot da hemen motorların takatini arttırıp windshear’dan tehlikeli duruma düşmeyecek şekilde kurtulur. Günümüzde zaten havalimanlarında da bu olayı önceden tahmin eden sistemler vardır ve tehlikeli durumlarda yaklaşma yaptırılmaz.

Şu ana kadar bahsettiğimiz 7 modun, bazıları GPWS sisteminde de vardı. Ancak EGPWS ile birlikte çok önemli bir geliştirme yapıldı, uçak bilgisayarlarına yeryüzündeki bütün doğal yer şekilleri ve bilinen tüm insan yapımı engeller kaydedildi. EGPWS sistemi bütün bunların üstüne anlık olarak uçağın GPS konumunu, o konumdaki çevre yükseltisini, uçuş yönünü, hızı ve irtifayı izleyerek potansiyel tehlikeleri hesaplar. Çarpışma tehlikesi varsa, olası çarpışmaya 40-60 saniye kala bilgisayar pilotu uyarmaya başlar. Bu uyarılar sesli, ışıklı ve ekranlarda beliren görüntüler yardımıyla yapılır ve “CAUTION” olarak adlandırılır.

Çarpma ihtimali olan yer dağ gibi doğal bir yükselti ise “CAUTION TERRAIN” (“DİKKAT ARAZİ”) sesli uyarısı, bina ve kule gibi insan yapımı ise “CAUTION MANIA” (“DİKKAT MANİA”) sesli uyarısı verilir ve seyrüsefer ekranında koyu sarı renkli TERRAIN/MANIA yazısı görünür. Yer haritası otomatik olarak açılır ve çarpma ihtimali olan yer sarı renkte gösterilir.

Gelen bu ön uyarıyı pilot dikkate almaz ve gerekli düzeltmeyi yapmazsa Çarpışmaya 20–30 saniye kala sistem kırmızı ışıklı tüm ikazları ve sesli ikazı kullanarak pilotu uyarır. Bu uyarı “WARNING” olarak adlandırılır.

Bu kez çarpışma alanının türüne göre “TERRAIN, PULL UP!” (“Arazi, Yukarı Çek!”) veya “MANIA, PULL UP!” (“Mania, Yukarı Çek!”) sesli uyarıları verilir. Aynı anda pilotun göz hizasındaki kırmızı renkli hayati tehlike uyarı ışıkları da yanar. Önceden açılmış olan yer haritasında çarpma ihtimali olan yer kırmızı ile gösterilir.

Uçağın ND* ekranında EGPWS Arazi Yükselti Uyarısı
Uçağın ND* ekranında EGPWS Arazi Yükselti Uyarısı

ND (Nav Display): Uçaklarda bulunan seyrüsefer ekranı. Genelde bu ekranda uçuş güzergahı, hava durumu radar görüntüsü ve ikaz sistemlerinden birkaçı yer alır.

TCAS/ACAS İkaz Sistemleri

TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System-Trafik Uyarı ve Çarpışma Önleme Sistemi), basit anlamda bir uçağın etrafındaki diğer hava araçlarıyla olan karşılıklı durumlarını sürekli olarak kontrol ederek tehlikeli durumlarda uyarı ve kaçınma komutu veren bir sistemdir. ACAS (Airborne Collision Avoidance System) olarak da bilinir.

TCAS bilgisayarı, uçağın altındaki ve üstündeki antenleri ve transponder cihazını kullanarak uçağın etrafında üç boyutlu bir hava sahası oluşturur ve bu ortamda hareket eden hava araçlarının uçuş güzergahlarında kesişme veya kesişme olasılığı hesapladığında sesli ve görsel uyarılar verir.

Tehdit Sahaları
Tehdit Sahaları

TCAS bilgisayarı, genelde iki farklı tehdit sahası oluşturur. Bunlardan biri ön uyarı için ve daha geniş bir sahayken (tehlikeye 20–48 saniye uzaklıkta), diğeri kritik uyarı için daha dar bir sahadır (tehlikeye 15–35 saniye uzaklıkta). Öncelikle herhangi bir hava aracı ön uyarı hava sahasına girerse, bilgisayar pilotu yüksek sesli “TRAFFIC, TRAFFIC” uyarısı ile ikaz eder ve seyrüsefer ekranında tehdit arz eden uçağın yeri, irtifası ve alçalış-tırmanış hızı gibi detaylı bilgileri gösterir. Pilot bu uyarıyı aldığında trafiği gözle kontrol etmeye çalışır ve tetikte bekler.

Tehdit Uçaklar ve Bilgileri
Tehdit Uçaklar ve Bilgileri

Eğer tehdit arz eden uçak gerekli düzenlemeyi yapmazsa ve yaklaşmaya devam ederse, kritik sahaya girmiş olur. Bu noktadan sonra TCAS bilgisayarı tehdit uçak ile aradaki mesafeyi güvenli tutmak için pilota sesli ve görsel komutlar verir. Pilot bu komutların gereğini 5 saniye içinde yapmak zorundadır.

Yaklaşan uçaktan kaçınmak için yükselmek gerekiyorsa bilgisayar yüksek sesle “CLIMB, CLIMB” (“TIRMAN, TIRMAN”) uyarısı ve kırmızı ikazlar verir.

Uçakların TCAS sistemleri birbirleri ile iletişimdedir ve iki uçağın pilotları da kaçınma için gerekli komutları alırlar.

Eğer pilotlar komutlara uymakta gecikirse komutun şiddeti ve tekrarı artar. “INCREASE CLIMB, INCREASE CLIMB” (“TIRMANIŞI ARTTIR, TIRMANIŞI ARTTIR”) veya “CLIMB, CLIMB NOW, CLIMB, CLIMB NOW” (TIRMAN, ŞİMDİ TIRMAN, TIRMAN, ŞİMDİ TIRMAN) uyarıları gelebilir ve pilotlar bu uyarının gereğini 2.5 saniye içerisinde yapmalıdır.

Boeing 747–400 TCAS Simülasyonu

TCAS bilgisayarı aynı zamanda pilotun verdiği abartılı kumandaları da kontrol eder. Eğer pilot gerekenden çok daha fazla bir hızda yükselmeye/alçalmaya başladıysa düz uçuşa geçmesini isteyebilir.

Boeing 737 EGPWS, TCAS ve Diğer İkaz Sesleri

TCAS sistemi hala geliştirilmektedir. Yeni gelecek bir güncelleme ile pilotlara sadece dikey düzlemde değil, yatay düzlemde sağa veya sola dönerek kaçınma yapması komutu verebilecektir.

Görüldüğü gibi yolcu uçaklarında kullanılan ikaz sistemleri de tıpkı oto-pilot sistemleri gibi günümüz uçak yolculuklarının bu kadar güvenli ve konforlu geçmesini sağlayan önemli bir teknolojidir.