HAVACILIKTA BİLGİ TEKNOLOJİLERİ

Alpaslan ÇELEBİ

Uçuşun Evrimi

Havacılık tarihi 2000 yıldan uzun bir sürede ilk uçurtmalar ve kuleden atlama girişimlerinden süpersonik ve hipersonik güçlendirilmiş hava jetleri ile gerçekleştirilen

uçuşlara kadar uzanmaktadır.

“İlkler”1903 – İlk Motorlu Uçuş

1909 - Manş Denizinin Geçilmesi

1919 - Ticari Uçuşlar

1927 - Atlantik Okyanusunun Geçilmesi

1952 - Ticari Jet Uçuşları

1976 - Ticari Süpersonik Uçuşlar

2050 - Karbonsuz Yolcu Uçakları mı (?)

Havacılık endüstrisi pek çok sorunun gelişen teknoloji ile çözülebileceğine dair güçlü bir inanç taşımaktadır.

Bir çok toplumsal ve ekonomik faydanın yanı sıra çok sayıda çevresel zararı ile karşımızda durmaktadır.

Ancak bazı uzmanlar teknolojideki gelişmelerin şu noktalara tek başına ayak uyduramayacağı konusunda uyarmaktadır: Trafik Artışı & uçuş konusundaki artan talepArtan çevresel baskılar

Teknolojinin Rolü

Havacılıktaki temel değişikliklerden birisi bilgisayar teknolojilerinin yaygın kullanımı olmuştur. Bilgisayar teknolojileri:

Günlük hayatımızın pek çok boyutunu veHavacılık faaliyetlerini de değiştirmiş ve geliştirmiştir.

Terrörist faaliyetlerdeki rolü de tanımlamakta fayda vardır.

Bilgisayarların gelişimi ve onlara olan bağımlılığımız yeni zayıf noktalar yaratmaktadır.

Teröristler ve diğer organize suç grupları sabotaj araçlarına ivedilikle vakıf olmakta ve bilgisayar yada seyrüsefer sistemleri ciddi bir şekilde alt üst edebilmektedir.

Teknolojinin Rolü

Teknolojik ilerlemelerden beklenenler:Çevresel bozulmayı azaltması,Emniyet ve Güvenliğin daha da arttırması,Hava taşıtı performansını, rekabet edebilirliğini ve enerji etkinliğini arttırması,Alt yapı kolaylık ve hizmetlerinin iyileştirmesi,İnsani faktörlerden kaynaklanan zorlukları belirlemesi…

Aerodinamikte iyileştirmeler

Bakımın azaltılması

Yakıt tüketimi, emisyon ve gürültünün azaltılması

Maliyetlerin azaltılması

Bütünleşik Tasarım Teknolojisi

Yazılım teknolojileri

Flight CriticalParameters

Optimize ControlResponse

İleri Derece Hesaplama Teknolojisi

YÜKSEK TEKNOLOJİ HESAPLAMA

İNSAN MERKEZLİ HESAPLAMA OTOMATİK MUHAKEME

Hava Taşıtı Tasarımında Yeni Teknolojinin Hedefleri

Hava Taşıtı ve Motor Tasarımı

Hafif kompozit (bileşim) malzemelerin artan kullanımı

Motor ve KanatçıklarPratt&Whitney’in Dişli Turbo Fan’ı yakıt tüketiminde %12 kadar

yakıt tüketimi sözü vermektedir.Uçan kanatçıklar, dünya çapında 3700 hava taşıtı tarafından

kullanılmaktadır, yılda 21 milyon ton CO2 salınımı azaltmaktadır.

A320 Sharklet’lerinden hava aracı başına yılda 700 ton CO2 salınımı azaltılması beklenmektedir.

Airbus A380 First Flight - 27 April 2005

Boeing 787 - Dreamliner

Büyük Meydan Okuma: A-320/B-737 Değişiklikleri

Hem Airbus hem de Boing en başarılı ürünleri olan A-320 ve B-737’nin yerini alacak kısa/orta menzilli yeni hava araçları markası üzerinde çalışmaktadır(Çin, C-919; Rusya, MC-21; Brezilya, Embraer; Kanada, Bombardier serisi C modelleri ile bu karlı pazara girmektedir).

Aylık 30 ile 40 arasındaki teslimat rakamlarıyla, modernize edilmiş 320 ve 737’nin siparişleri halen yüksekliğini korumaktadır.

Tamamen yeni olan bir tasarımın tasarım yüksek miktarlarda yatırım gerektirdiğini göz önüne alarak üretilir ara çözümü muhafaza etmeyi sürdürmektedir.(Ne tamamen yeni bir üretim ne de mevcut hava aracının basit bir evrimi=Paralel Geçiş)

Airbus 2015 yılından itibaren A yeni motor seçenekleri olan CFM LeapX yada PW 1100G ve yeni saharkletlere sahip olan A-320 NEO teslimatları yapacağını öngörmektedir.

%15 daha fazla yakıt tasarrufu ve 2 ton fazla taşıma kapasitesi, Güncel olarak Boing de benzer olarak 2017 yılından itibaren yeni

CFM LEAP-1B motoruyla B-737MAX’ın teslimatlarını yapacağını öngörmektedir.

Koltuk başına %16 yakıt iyileştirmesi Bu durum her iki üreticinin yeni kısa/uzun menzilli hava aracı

tasarımı yapmasının 15 yıla kadar ertelemelerine imkan vermektedir.Sonuç:

Daha erken zamanda yakıt etkinliği ve karbon emisyonu kazanımları.

Boing ve Airbus Benzerikleri

TEKNOLOJİ DEVRİMİHava aracı teknolojisindeki gelişmeler.Hem bugün…Hem yarın…

Hafif

Blended wing boy 2025’in hava

aracına yönelik vizyon. Boing takımı NASA yarışmalarında çalışmaktadır.

50% improvementin fuel burn and CO2 emissions

Gövde korumasıyla hava aracı sesine- %83 daha az alan maruz kalacaktır

Dişli turbofan motorlar

Hybrid technology aircraft

Battery power

charged at gate and in flight

Large wing

surface to assist lift generatio

n

70% improvementin fuel burn, 2030 timeframe?

Kalkış ve yüksek güç için jet yakıtının kullanılması (2030 itibariyle bio-yakıt kullanımı)

Uçuş ve süzülme için elektrik gücüne geçiş

Entry into service possible around 2035

190passe

ngers

C-wing for greater

efficiency

Removable batteries for fast turn-

around100% improvement

in source CO2 emissions

Electric-

powered

engines

Improvements in Airspace Management ATM/CNS

Hava seyrüsefer altyapısı sınırlarını zorlamakta ve emniyet, düzenlilik ve etkinlik anlamında giderek daha gergin hale gelmektedir. 1983 yılında, ICAO Gelecek Hava Seyrüsefer Sistemi (FANS) teknolojisine de içerecek şekilde hava

seyrüsefer alanında yeni konsept ve teknolojileri araştırılması, tanımlanması ve değerlenmesi kararını almıştır.FANS konsepti ki daha sonra CNS/ATM olarak ve şimdilerde ATM/CNS olarak bilinmektedir, uydulara bağımlı

mevcut sistemlerin kısıtlamalarını giderecek bir teknoloji setini içermektedir. Zemin tabanlı sistemin başlıca sınırlaması görüş hattı kullanımı kısıtlamasıdır. Elektronik, zemin tabanlı seyrüsefer yardımcıları ufuk veya

yüksek arazi tarafından engellenmiş olmayan alanlarda, dünya yüzeyinin sınırlı yerlerinde kullanılabilir.

İlk olarak 1940’larda tanıtılan mevcut sistemler, binlerce hava trafik kontrol ünitesini, zemin tabanlı röle istasyonlarını ve küresel çapta seyrüsefer telsizlerinden oluşan bir ağı

gerektirmektedir.

Bu sistemin artan trafik talebine uyumlu hale getirilmesi mümkün değildir ve çöller, okyanuslar gibi elverişsiz koşullardan dolayı yeryüzünün büyük bir kısmına zemin temelli tesisatın kurulması oldukça zordur.

İletişim

Navigasyon

Gözetim

Hava

Trafik

Yönetim

Navigasyonİletişim

Gözetim

ATM Elementleri

İletişimYerdeki insanlar ve sistemler uçuşun tüm aşamalarında hava aracı ile iletişim kurabilmelidir.

Hava araçları birbirleri ile iletişim halinde olabilmelidir.

ATM ile iletişimler dijital data hattı (digital data link) olarak bilinen, yüksek data transferine imkan veren, artan mesaj güvenilirliği ve bütünlüğü sağlayan, geliştirilmiş frekans spektrumu kullanımına sahip olan ve çok önemli olarak otomatik sistemler ile geliştirilmiş bir arayüz tarafından sağlanmaktadır.

İletişimler genel olarak uydular sayesinde sağlanır.

ATM Elementleri

Navigasyon

Yeryüzünde konumumuzu tespit etmek ve daha sonar istenilen noktaya varabilmek için rotamızı belirleme yeteneğimize işaret eder.

ATM yeryüzünde doğru seyrüsefer sinyalleri sunan küresel seyrüsefer uydu sistemlerinin kademeli kullanımını kapsamaktadır.

İki sistem mevcuttur: Amerika Birleşik Devletlerine ait olan Küresel Konum Sistemi (GPS), ve Rusya Federasyonuna ait olan Küresel Yörünge Seyrüsefer Uydu Sistemi (GLONASS), her ikisi yaklaşık 24 uydu kullanmaktadır.

Üçüncü olarak Avrupa Birliğine ait olacak GALILEO isimli bir sistem operasyonel hale gelecektir.GPS ve GLONASS münferit devletlerin “askeri” alanlarında olsada, GALILEO geniş bir devlet grubunun yürüttüğü sivil bir sistemdir.

ATM Elementleri

Gözetim

Hava aracının izini takip etmek için kullanılan metotları ifade eder.

 

Bu gözetim sistemi, hava araçlarının konumlarının ve hava aracı bilgisayarlarında depolanan diğer gerekli bilgilerin otomatik olarak hava trafik kontrol ünitelerine iletimini gerektirir.

ATM Elementleri

İletişim, Navigasyon, Gözetim (Current/Future)

 Bu gökyüzündeki tüm uçakları yönlendiren ve birbirlerinden ayrışmalarını sağlaya sistemdir.

Yeni teknolojilerin kullanımı ile, hava trafik sistemimiz daha etkili bir şekilde faaliyet gösterecektir.

Yeni rotalar açılabilecek(okyanus üzeri, kutuplar üzeri) Pilotlara uçuş

sırasında değişen hava koşullarına göre en uygun rota ve uçuş seviyesini seçme imkanı sağlayacak

Nihai hedef: geliştirilmiş emniyet ile

hatasız küresel hava trafik yönetim sistemi

Air Traffic Managment (ATM)

1903’ten günümüze havacılık çok yol kat etti.

Bazı zorluklar halihazırda mevcut (?)

Yeni hava aracı ve motor tasarımları Altyapıdaki gelişmeler Gelişmiş Emniyet-Güvenlik-ÇevreHavada ve yerde gelişmiş konfor ve kolaylıklar Gelişmiş yönetim

Havacılık daha da sürdürülebilir hale gelecek ve önümüzdeki 50 yılda geçen 100 yıldan daha fazla değişecek!

Teorik olarak havacılıkta hiçbir fiziksel sınır olmamakla birlikte

Sonuç