Dünyanın kuzey yarımküresinin bir çok yerinde soğukların etkisini artırdığı şu günlerde insanlar, yine önceden planladıkları uçak yolculuklarını gerçekleştiriyor.
Bu tip hava koşullarında seyahat edenlerimiz, kalkıştan hemen önce pencerelerinden dışarı baktıklarında, uçaklara bir sıvı sıkıldığını gözlemlemişlerdir.
İşte sıkılan bu sıvıya, buzlanmayı önleyici/buz çözücü (anti-icing/de-icing) sıvı adı verilmektedir.
Buz çözücü sıvı, uçakların dış yüzeylerinin birikmiş olan buz, don ve kardan arındırılması amacıyla kullanılırken, buzlanmayı önleyici sıvı ise, uçakların yüzeyinde bu tip oluşum ve birikimlerin önüne geçmek için uygulanır; yani proaktif bir işlemdir.
Bu işlem ülkemizde bir “yer hizmeti” türü kabul edildiğinden, uçaklara, yer hizmetleri firmaları tarafından uygulanıyor.
Fakat dünyadaki uygulamalara bakarsak özellikle ABD’de Delta, Southwest, American gibi havayolları, ülkelerinin de getirdiği şartlar gereği kendi uçakları için bu işlemi, kendi bünyelerinde kurdukları ekipler vasıtasıyla gerçekleştiriyorlar.
De-icing Ne İşe Yarıyor?
De-icing işlemi, uçakların kalkış emniyetini sağlamak amacıyla yapılıyor.
Zira uçakların özellikle kanatlarında oluşabilecek buzlanma, kalkış esnasında ihtiyaç duyulan aerodinamik performansın elde edilmesine engel oluyor.
1982 yılının Ocak ayında meydana gelen Air Florida kazası, kanatlardaki buzlanmanın ne denli ölümcül olabileceğinin acı bir örneğini teşkil etmektedir.
De-icing Ne Zaman Uygulanır?
Buzlanmayı önleyici/buz çözücü sıvılar uçaklara sadece active frost durumunda, yani uçakların yüzeylerinde buz ve don oluşmasını sağlayabilecek sıcaklıklarda (sıfır derece veya çiy noktası sıcaklıklar) ve kar, sulu kar, donan sis gibi uçak yüzeylerine tutunduğunda uçağın aerodinamik özelliklerini etkileyebilen yağış olayları görüldüğünde uygulanır.
Bu durumların dışında, literatürde “Cold Soak Effect” olarak adlandırılan ve az bilinen bir fenomen daha vardır.
Cold Soak Effect, çok uzun süre yüksek irtifada uçtuktan sonra yere inen ve kanatlarının içinde bulunan yakıt hücrelerinde çok düşük sıcaklıklarda akaryakıt bulunduran veya aprondaki hidrant sisteminden çok düşük sıcaklıkta akaryakıt yüklenen uçakların, yine kanatlarına temas eden yağış neticesinde kanatlarında “şeffaf buzlanma” oluşması durumudur.
Bu etkinin görüldüğü durumlarda hava sıcaklığı 0 ila +15 derece arasında olsa dahi uçaklara de-icing uygulanabilir.
Bununla birlikte de-icing işlemi en yaygın olarak, bir havalimanında kısa sürede yükleme-boşaltma yapan uçaklar ile bir önceki günden yatıya kalıp sabah sefere çıkan uçaklara uygulanır.
Kalkış yapacak bir uçağa de-icing/anti-icing hizmetinin alınıp alınmaması, pilotun vereceği karara bağlıdır.
Yani kar yağan bir günde kaptan pilotun yapacağı inceleme neticesinde gerekli görmemesi halinde uçağa buz çözücü sıvı sıkılmayabilir.
Yazımızın başında da belirttiğimiz gibi, buz oluşumuna yol açan düşük sıcaklıklarla birlikte kar veya sulu kar yağışı da söz konusu ise, de-icing uygulamasından sonra anti-icing sıvısı da uygulanır.
Yeşil renkli ve viskozitesi de-icing sıvısına nazaran daha yüksek olan anti-icing sıvısı uygulandığı yüzeylere adeta yapışarak, kalkış öncesi taksi yaptığı süre boyunca uçağın üzerinde herhangi bir kar ya da sulu kar birikimi oluşmasını engeller.
Bu İş İçin, Ne Tür Sıvılar Kullanılır?
De-icing işleminde kullanılan dört tip sıvı mevcuttur:
Type I, Type II, Type III ve Type IV.
En yaygın olarak Type I ve Type IV sıvıları kullanılır. Her ikisinin de en temel bileşeni, propilen glikol’dür.
Bu sıvılar, Uluslararası Standartlar Kuruluşu ISO tarafından belirlenen kurallar çerçevesinde üretilmektedir.
Type I tipi sıvılar için ISO 11075:2007 Aircraft De-icing/anti-icing fluids; Type II, Type III ve Type IV tipi sıvılar için ise ISO 11078:2007 Aircraft De-icing/anti-icing fluids adlı standartlar bulunmaktadır.
Hem buz çözücü hem de buz önleyici sıvılar uçaklara uygulanırken sadece Type I kullanılabileceği gibi, Type I ve su karışımı, sadece Type II, III ya da IV veya Type II, III veya IV’ün belirli oranlarda su ile karışımı da kullanılabilir.
Ayrıca koşullara bağlı olarak, buz çözücü sıvı yerine uçaklara sadece sıcak su sıkılması da mümkündür.
Sektörde genellikle de-icing için Type I sıvısının su ile karışımı, anti-icing uygulaması için ise Type IV sıvısını su ile karıştırmadan doğrudan uçağa sıkılması tercih edilmektedir.
Type II sıvısı da yine anti-icing için sıklıkla tercih edilmektedir.
Farklı tipler arasındaki en temel fark, viskozite değerleridir.
Type I’den Type IV’e doğru gidildikçe sıvının kıvamı artmaktadır. Dolayısıyla, de-icing sıvıları arasında Type IV’ün en kalın, en az akıcı ve uçaklara en uzun süre tutunabilen tür olduğu söylenebilir.
Type I sıvısı, kırmızıya çalan turuncu renkte olup, uçaklara yaklaşık 80-85 santigrat derecede sıcaklıkta iken uygulanır.
Type I sıvısının su ile karıştırılmasının temel sebebi, daha ekonomik olmasıdır.
Zira Type I’in içindeki glikol, su ile karıştırıldığında, suyun donma sıcaklığını da düşürdüğünden, bu karışım uçaklar için de bir risk teşkil etmemektedir.
Yüksek sıcaklık ve basınç ile uygulanmasının sebebi ise, uçak yüzeyindeki buzlanmanın daha hızlı eritilip uzaklaştırılabilmesidir.
Anti-icing Sıvısının Önemi
Havalimanlarındaki kış operasyonlarının bir parçası olan anti-icing uygulaması, nispeten daha kritik olarak görülmektedir.
Anti-icing sıvısının etki süresi kısıtlı olduğundan, bu uygulamaya tâbi tutulan uçağın yeniden buz oluşumuna fırsat vermeden belirli bir süre içerisinde kalkış yapması gerekmektedir.
Hava sıcaklığı ve sıkılan sıvı tipine göre değişiklik gösteren bu koruma süresine literatürde, “Holdover Time” adı verilmektedir.
ICAO’nun bu konu ile ilgili Doc 9640 Manual of Aircraft Ground De-icing/Anti-icing Operations adlı yayını mevcuttur.
Ancak Holdover Time’lar için ICAO genellikle, FAA ve Transport Canada’nın her yıl güncelleyerek yayınladığı Holdover Time‘lara atıfta bulunmaktadır.
Ayrıca Avrupa Havayolları Birliği’nin (AEA) yayınladığı talimatların uygulanmasını önermektedir.
AEA’nın, havalimanlarındaki de-icing ve anti-icing uygulamaları ile ilgili tavsiye niteliğinde bir yayını da mevcuttur.
Anti-icing uygulaması için ilan edilen holdover süreleri, sıfır derece veya altındaki sıcaklıklar (active frost) ile birlikte yağış olduğu durumlarda, yağış olmayan fakat sıfır derece veya altındaki sıcaklık durumlarına nispeten çok daha kısadır.
Ayrıca FAA bu süreleri, yağış olmayan durumlarda Type I sıvı ile uygulanan anti-icing uygulamalarında, kompozit malzemeden üretilen uçaklar (Boeing 787, Airbus A350 gibi) için, konvansiyonel malzeme kullanılan diğer uçaklara göre daha kısa tutmaktadır.
AEA ise böyle bir ayrımı vurgulamamaktadır.
Anti-icin uygulaması yapılan bir uçak için koruma süresine ilişkin geri sayım, anti-icing sıvısının sıkılması bittiğinde değil, anti-icing ilk sıkıldığı anda başlar.
Aşağıda FAA ve AEA’nın yayınladığı anti-icing koruma süreleri görülmektedir.
De-icing, Havalimanının Neresinde Yapılır?
Bu işlem, de-icing alanı denilen ve özellikle drenajı ve toplama kanalları yönüyle daha farklı bir altyapıya sahip özel bir bölgede yapılır.
ABD’deki bazı havalimanlarında de-icing işleminin körük park pozisyonlarında yapıldığını da hatırlatalım.
Ancak Avrupa’daki bir çok meydanda, çevresel sebeplerden dolayı körüklerde de-icing operasyonuna izin verilmiyor.
De-icing alanları mümkün olduğunca pist eşiklerine yakın tutulmaya çalışılıyor. Zira yukarıda da belirttiğimiz üzere, anti-icing uygulanan uçakların mümkün olduğunca kısa bir süre içerisinde kalkış yapmaları gerekmektedir.
Bu yüzden uçakların, de-icing sonrasındaki taksi süresinin en aza indirilmesi hedeflenmektedir.
Bir havalimanında olması gereken de-icing alanlarının miktarı ise, söz konusu havalimanının uçuş tarifesi, tarife dalga yapısı, bir yıl içerisinde sıfır derecenin altında geçen gün sayısı gibi farklı bir çok etkenin analiz edilmesi sonucunda tespit edilir.
De-icing/anti-icing dönemlerinde operasyonlar buna göre düzenlenir.
Normal hava şartlarında bir uçağın kalkış sırasına girmesi için son eşik noktası push-back işlemi olurken, de-icing uygulanan zamanlarda de-icing operasyonu, düzenlenen kalkış sırası için son ve en önemli nokta özelliğini kazanır.
De-icing operasyonlarının optimizasyonu için çeşitli yazılımlar ve IT altyapıları da halihazırda bir çok havalimanında kullanılmaktadır.
De-icing uygulamasını yapan özel donanımlı araçlarda genelde bir tanesi sürücü ve diğeri de-icer olmak üzere iki kişi görev yapıyor.
Uçağın büyüklüğüne göre bazen aynı anda dört araç birden, bir uçağa de-icing uygulayabiliyor.
De-icing araçları kullandıkları sıvıyı, havalimanının belli bir noktasındaki dolum istasyonundan tedarik ediyor. Yukarıda anlattığımız şekilde, çeşitli sıvıların karıştırılması söz konusu ise, bu işlem araçların içerisinde gerçekleştiriliyor.
De-icing uygulaması uçak motorları çalışır haldeyken yapıldığından, de-icing araçlarının kabinleri tedbir amaçlı olarak, uçağa 1-2 metre mesafeden daha fazla yaklaşmıyor.
Uygulama sırasında uçağın flap’leri kapatılır ve sıvının kokusunun yolcuları rahatsız etmemesi için, uçağın havalandırma sistemi geçici bir süreliğine devre dışı bırakılır.
Farklı Örnekler
Philadelphia Havalimanı’nda olduğu gibi, bazı havalimanlarında mobil araçlardan ziyade, apronda sabit halde bulunan ekipmanlar ile de uçaklara de-icing uygulanabilmektedir.
İlk olarak 1996 yılında NASA tarafından geliştirilen ve sonraki yıllarda ABD’de küçük uçaklar ve genel havacılık uçakları için kullanılan infrared de-icing teknolojisi de, sıra dışı bir örnek olarak karşımıza çıkıyor.
Söz konusu uygulama şu anda New York JFK, Newark Liberty ve Wisconsin Havalimanları’nda mevcut.
Bu uygulama esnasında, bir çeşit hangara giren uçakların üzerine, tavandaki enerji işleme üniteleri (Energy Processing Unit) ile gönderilen kızılötesi dalgalar, buzlanmayı ortadan kaldırılabiliyor.
JFK’deki 2010/2011 kış sezonu verilerine göre, bir Boieng-737 ortalama 17 dakika ve bir Boeing 747 ise ortalama 19 dakikada buzdan arındırılmış.
Ancak yıllardan beridir var olmasına rağmen bu de-icing tekniğinin yaygınlaşabildiği söylenemez.
Sonuç
De-icing operasyonları hakkında şu ana kadar anlattıklarımız aslında, yer hizmetleri şirketleri ile havayolları arasında yaşanan süreçleri içeriyor.
Nitekim havayolları, bu hizmet için yer hizmetleri kuruluşlarına belli bir ücret öderken, havalimanı işletmecileri sadece, de-icing hizmeti için ayrılan alanlardan kira geliri tahsil ediyor.
Havalimanı işletmecisi ayrıca, kullanılan glikolun yer altı sularına karışmadan toplanmasından sorumlu.
Ülkemizde henüz, ABD’deki Charlotte Douglas Havalimanı’nda olduğu gibi, doğrudan de-icing hizmeti veren bir havalimanı işletmecisi bulunmuyor.
De-icing sırasında kullanılan glikol maddesinin geri dönüştürülmesi, bunun için ilave yatırımlar yapılması, de-icing sürelerinin optimize edilmesi gibi konular, havalimanı işletmecilerinin önünde duruyor.
Bununla birlikte, tüm bu baskıların karşılığında havalimanı işletmecileri, pek de ticarî bir geri dönüş elde edememektedir.
Tüm bu sebeplerden dolayı önümüzdeki yıllarda belki de, yer hizmetleri kuruluşları veya havayolları yerine de-icing hizmetini doğrudan kendisi yapan ve bu sayede kendi arz ettiği altyapının daha verimli kullanılmasını sağlarken ilave havacılık geliri de elde eden havalimanı işletmecilerinin sayısının arttığını göreceğiz.