Cumulonimbus (Cb) bulutlarının içine asla neden girilmez?

Modern ticari jetler ve iş jetleri bu tür Cumulonimbus (Cb) bulutlarının içine asla girmezler. Meteorolojik radar verilerini kullanarak bu hücrelerin etrafından dolaşır veya üstünden geçerler (“Give wide berth” kuralı uygulanır).

Eğer bir uçak bilinçli veya istemsiz olarak bu fırtınanın kalbine (merkezindeki konvektif hücreye) girerse, karşılaştığı fiziksel kuvvetler nedeniyle kontrolü kaybedip düşmesi havacılık fiziği açısından son derece olası bir senaryodur.

Bir uçağın bu tarz bir fırtına hücresinin içerisine, özellikle de ana yükselme (updraft) veya çöküş (downdraft) hatlarına doğrudan girmesi durumunda kaza kırım yaşaması (düşmesi) ne yazık ki şaşırtıcı veya anormal değildir; aksine havacılıkta kaçınılması gereken en büyük tehlikelerden biridir.

Bu tablonun havacılık açısından tehlikelerini ve bir uçağın neden düşebileceğini şu başlıklar altında analiz edebiliriz:

1. Şiddetli Türbülans ve Yapısal Yük (Structural Failure)

Görselin merkezinde kırmızı oklarla gösterilen Updraft (Güçlü Yükselici Akım) ve mavi oklarla gösterilen Downdraft (Alçalıcı Akım) devasa hızlardadır.
Normal ve şiddetli fırtına hücrelerinde dikey hava akımlarının hızı yaklaşık 100 km/s ile 180 km/s civarıdır.

2. Buzlanma (Icing)

Görselde yaklaşık 18.000 feet seviyesinde bir Freezing Level (Donma Seviyesi) olduğu görülüyor. Bu seviyenin üzerindeki muazzam nem ve su damlacıkları aniden süper soğumuş suya veya doluya dönüşür.

3. Dolu ve Motor Hasarı (Hail Ingestion)

45.000 feet yüksekliğe erişebilen bu devasa konvektif hücrelerin çekirdeğinde çok büyük dolu taneleri oluşur. Uçağın bu çekirdeğe girmesi durumunda camları çatlayabilir, radomu (burun kısmı) parçalanabilir ve en kritik olarak jet motorları doluyu yutarak stop edebilir (flameout) veya kompresör hasarı nedeniyle güç kaybedebilir.

4. Kontrol Kaybı ve Stall Durumu

Ani yükselen ve alçalan hava akımları uçağın hücum açısını (angle of attack) ve hızını saniyeler içinde altüst eder. Pilotlar uçuş kumandalarının etkisini yitirebilir, uçak anlık olarak taşıma kuvvetini (lift) kaybederek stall (tutunma kaybı) durumuna düşebilir veya dalışa geçebilir.

Tüm yeni jenerasyon uçaklarda anti-ice sistemi var.. Fakat çare olması imkansız. FAA eski bir raporu.

Ancak Fırtına Hücresinde (Cumulonimbus / Cb) Neden Yetersiz Kalır?

Uçaktaki bu anti-ice sistemlerinin varlığı, uçağın Cumulonimbus (Cb) hücresine girdiğinde düşmeyeceği anlamına gelmez. Bunun üç temel sebebi vardır:

1. Sistem Tasarım Limitleri: Uçaklardaki anti-ice sistemleri, bulut içi normal nem ve donan damlacıklar (stratus/cumulus tipi standart buzlanma) için tasarlanmıştır. Cb bulutlarının çekirdeğindeki muazzam su miktarı (supercooled liquid water) ve devasa dolu taneleri, uçağın anti-ice sisteminin ısıtma kapasitesini anında aşar (Thermal Capacity Overload).

2. Sadece Ön Kenarlar Korunur: Sıcak hava sadece kanat ve kuyruğun en ön kenarını ısıtır. Şiddetli konvektif hücrelerdeki aşırı büyük su damlaları (SLD – Supercooled Large Droplets), ısıtılan bölgenin arkasına akarak (runback icing) kanadın korunmayan gövde kısımlarında anında donar ve aerodinamiği tamamen bozar.

   

3. Asıl Tehlike Buz Değil, Şiddetli Dinamik Kuvvetlerdir: Bir Learjet 60 veya benzeri iş jeti Cb hücresine girdiğinde, buzlanmadan önce karşılaşacağı aşırı dikey rüzgarlar (updraft/downdraft), dikey rüzgar kesmeleri (microburst/windshear) ve türbülans uçağın yapısal limitlerini aşabilir, kontrol yüzeylerini kilitleyebilir veya stall’a düşürebilir.