Bir uçağa yıldırım düştüğünde, sonuç yerden inanılmaz bir görüntü olarak görünür ve yolcular için de paniğe neden olabilir. Ancak uçaklar, aslında oldukça yaygın bir olay olan bu durumla başa çıkabilecek şekilde tasarlanmıştır, ortalama olarak bir yolcu uçağına her 1000 uçuş saatinde bir yıldırım çarpacaktır. Üretici firmalar uçakların Yüksek Yoğunluklu Yayılan Alanlara (HIRF) karşı korunmasına da katkıda bulunan yıldırıma karşı farklı koruma araçları geliştirirler.

Yıldırım Çarpması sırasında uçağa ne gibi etkisi olur? Yıldırım çarpması en çok uçakların yüksek elektrik yükü oluşturan kümülonimbus bulutlarının içinden geçtiği iniş ve kalkış uçuş fazlarında meydana gelir. Cruise fazında yıldırım çarpması olasılığı daha düşüktür, bunun nedeni kısmen seyir irtifalarının çoğunun bulutların oldukça üzerinde olmasıdır, ancak aynı zamanda pilotlar yolculuklarına başladıktan sonra fırtınaların etrafından dolaşabildikleri içindir.

Yıldırım uçağın uç kısımlarına ya da çıkıntılarına, genellikle kanat ucuna ya da burun kısmına ulaşır; bu giriş noktası olarak bilinir. Daha sonra yeryüzüne doğru yoluna devam ederken kuyruk gibi başka bir uçtan ya da çıkış noktasından ayrılır. Bu süreç boyunca gövde bir Faraday kafesi görevi görür: elektromanyetik alanları engellemek ve yıldırım akımını güvenli bir şekilde iletmek için kullanılan bir muhafazadır. Uçakta bulunan ekip ve yolcular bir miktar gürültü fark edebilir, çarpma hissi duyabilir ve hatta kabin ışıklarında kısa süreli bir bozulma yaşayabilir; ancak genellikle endişelenecek bir durum yoktur.  

Geleneksel olarak tasarlanmış uçaklarda iletkenliği alüminyum 'kaplama' sağlarken, Ultra modern uçaklarda yıldırımla başa çıkmak için özel olarak karbon fiber gövde bölümlerine bakır bir katman yerleştirilmiştir. Uçak, uçak yapısının elektriksel sürekliliğini sağlamak üzere tasarlanmıştır. Yıldırım akımını son derece etkili bir şekilde dağıtabilir ve böylece önemli bir koruma sağlar. Bununla birlikte, sistem mimarisi (yedeklilik ve farklılığın sağlanması); cihazlar/ekipman koruması (elektromanyetik tehlikelere karşı ekipman kalifikasyonu) ve elektrik tesisatının tasarım ve kurulum kuralları gibi başka koruma araçları da vardır. 

Endüklenmiş akım ile başa çıkma metodları, bir uçağa yıldırım çarptığında, gövde içinde indüklenmiş gerilimler meydana gelebilir. Bu indüklenmiş gerilimler, akımın yüksek olduğu uçağın dış yüzeyi ile potansiyel referans için toprak görevi gören uçağın iç kısmı arasında üretilir. İndüklenen gerilimler, kablo demetlerinde ek bir koruma katmanı bulunmaması halinde hava taşıtı sistemlerini bozmaya yetebilir. Bu koruma, akımı uçağın voltaj referans noktalarına güvenli bir şekilde ileten örgülü metal kanallar kullanılarak sağlanır ve içerideki kablolara veya kablo sinyallerini koruyan metalik kanallara yalnızca küçük bir miktar akımın ulaşmasını sağlar. Kanallar aynı zamanda radar istasyonları tarafından üretilenler gibi HIRF'leri* azaltan bir bariyer işlevi görür. Bunlar hava taşıtı sistemlerinin çalışmasını engelleyebilir, ancak örgülü kanallar ElektroManyetik Tehlikeler (EMH) yeterlilik ekipmanı ile birlikte HIRF olaylarının zayıflamasını 

Tüm hava taşıtı ekipmanları, EUROCAE RTCA-DO160 (havadaki ekipmanlar için çevresel koşullar ve test prosedürleri) temelinde EMH'ye karşı üretilmiştir.

Hasar Kontrolü:

Yıldırım / HIRF Etkisi Planı

Elbette tüm bu koruma, kanalların iyi durumda olmasına ve uçağın uçuş ömrü döngüsü boyunca doğru şekilde çalışmasına bağlıdır. Uçak Üreticileri tip sertifikasyonu sırasında kanalların uçuşa elverişlilik gerekliliklerini yerine getirmenin yanı sıra, bir örnekleme aracılığıyla bunları zaman içinde izler. Bu, Yıldırım/HIRF Etkisi Planı olarak bilinir ve Üretici uzmanlığı, müşterilerle yakın işbirliği ve sistematik veri toplama yoluyla, mevcut filonun güvende tutulmasına ve gelecekteki uçak tasarımının geliştirilmesine katkıda bulunur.

Hava taşıtları nasıl seçilir ?

Uçak Üreticileri her örnekleme için nem, ısı seviyeleri, rotalar, havaalanları ve kat edilen mesafeler gibi bir dizi çevresel faktörü göz önünde bulundurarak temsili bir uçak örneği üzerinde çalışmaktadır. Örnekleme için uygun uçakları tespit eden üreticiler , ilgili operatörleri her filodan bir uçakla örneklemeye katılmaya davet eder. Yıldırım/ HIRF denetimleri daha sonra havayolunun rutin bakım kontrollerine uyacak şekilde düzenlenir, böylece normal MRO planlı faaliyetlerinde herhangi bir kesinti olmaz.

Örnekleme hizmete girişten altı yıl sonra başlar ve her yıl her aileden bir uçak denetlenir. Bu örnekleme 12 yıl sonra (2. örnekleme), 18 yıl sonra (3. örnekleme) ve bu şekilde tekrarlanır.

Denetim: sorunları bulma ve düzeltme

Havayolları zaten kendi görsel denetimlerini uçak teknisyenleri ile yapmakla yükümlüdür. Ancak Uçak Üreticileri dışarıdan görülemeyen işaretler aramaktadır. Bu denetimler dünyanın herhangi bir yerinde gerçekleştirilebilir ve genellikle gerekli olabilecek tüm mühendislik ve bakım becerilerine sahip uzmanlardan oluşan küçük, çok işlevli bir ekibi içerir.

Çalışmaların çoğunda Loop Resistance test cihazı (LRT) olarak bilinen bir cihaz kullanılır. Tüm uçak sistemleri kapalıyken, bu cihaz örgülü kanalın bir bölümüne kelepçelenir ve ölçülebilen bir akım uygulanır. Cihaz , kanallar boyunca yük akışını ölçer. LRT, kanalın akımı ne kadar iyi ilettiğini gösterir ve böylece kablo demeti korumasının durumunu ortaya koyar. İletkenlikte herhangi bir azalma belirtisi ortaya çıkarsa, LRT bunun nedenini belirler.

Bu işlem birkaç gün boyunca uçağın her yerindeki kanallarda tekrarlanır ve farklı bozulma biçimleriyle ilgili tüm veriler kaydedilir. İletkenlik azalmasının nedenleri arasında esas olarak çevresel koşullara bağlı olarak bağlantı alanlarının bozulması yer almaktadır. Daha önceki örnekleme modellerinin ardından yapılan modifikasyonlar ve servis bültenleri tasarımın sürekli olarak iyileştirilmesine rehberlik ettiğinden, eski uçaklarda daha az sorun bulma eğilimindedir.

Denetimden sonra: uzun vadeli çözümler getirmek

Üreticiler, bir örnekleme modelinde hedeflenen tüm uçakları denetledikten sonra, bulguları uçak sertifikasyon yetkililerine (EASA ve FAA) sunar. Dikkatli bir değerlendirmeden sonra, bulunan herhangi bir sorun için çözümler üzerinde anlaşmaya varılır. Bu çözümler kalite iyileştirmeleri, modifikasyonlar veya planlı bakım görevlerinde değişiklikler içerebilir. Son olarak, sonuçlar bir sonraki denetlemeye dahil edilecek uçakların kapsamını ve sayısını etkileyebilir.

Denetlemeler sırasında toplanan veriler, yaygın bozulma nedenlerini ortadan kaldırmak için uçak ve varyantların tasarımını bilgilendirmede de son derece değerlidir - bu da son derece etkili bir önleyici bakım örneğidir. Denetimler sırasında uçaklarda yapılan çalışmalar mevcut ve gelecek nesilleri etkileyecektir

SONUÇ

Hava Araçları yıldırım çarpması ve HIRF'lere karşı çok iyi korunmuş olsa da, hava aracının sistemlerine ekstra bir koruma katmanı eklemek için örgülü metal kanalların kullanılması uçuşa elverişlilik sertifikasyonu için gereklidir. Yıldırım/HIRF Etkisi Planı, düzenli numune alma metodu yoluyla bu standartların uçuş ömrü döngüsü boyunca korunmasını sağlamaya yardımcı olur. Bu Numuneler uçakların bakım periyotlarında eklenen HIRF Kontrol Task Kartları ile sağlanır.Denetimlerden elde edilen bulgular önce üretici ile daha sonrada sertifikasyon yetkilileriyle paylaşılır ve uçak üreticileri bunları gelecekteki kanal kullanımlarını iyileştirmek için kullanır.