Seyahat ettiğiniz uçağın, o uçuşu gerçekleştirebilmek için nasıl bir bürokratik, mühendislik ve ticari savaşlar zincirinden geçtiğini hiç düşündünüz mü? Boeing 737 MAX 10. Boeing 777X ve Airbus A340-600. Bugün size görünüşte birbirinden tamamen bağımsız üç uçak modeli üzerinden, aslında bütün havacılık sektörünün geleceğini ilgilendiren bir hikâye anlatacağım. Bu üç uçağın hikâyesini yan yana koyduğumuzda, havacılık sektörünün aslında nasıl devasa bir satranç tahtası olduğunu göreceğiz. Çünkü bazen Washington’da bir regülatörün aldığı karar, Frankfurt’ta bir havayolunun bütün uçuş planlarını değiştirmesine neden olabiliyor. Hatta yıllar önce çöle gönderilmiş bir uçağın yeniden gökyüzüne dönmesine bile yol açabiliyor.
Bu videoda amacım sizi sıkıcı bir bilgi bombardımanına tutmak değil. Tam tersine havacılık sektörüyle ilgili büyük resmi görmenizi sağlamak. Kısacası bugün, uçak üretiminin perde arkasındaki devasa satranç oyununu ve o oyunda yapılan her hamlenin yarattığı domino etkilerini konuşacağız.
Boeing 737 MAX 10 neden gecikti?
Sektörü yakından takip eden herkesin aklındaki bir soruyla başlayalım: Boeing gibi bir üretici, yüz yılı aşkın tarihine, onlarca yıllık mühendislik deneyimine, dünyanın en gelişmiş fabrikalarına ve milyarlarca dolarlık bütçelere sahip olmasına rağmen neden yeni uçaklarını zamanında teslim edemiyor?
Kısa süre önce, gökyüzünün en tartışmalı ve en çok beklenen uçaklarından biri Boeing 737 MAX 10 tip sertifikasını aldı.
Düşünsenize bir uçağı piyasaya sürüyorsunuz ancak ABD Federal Havacılık İdaresi FAA’den tip sertifikasını tam 9,5 yıl sonra alabiliyorsunuz. Şimdi Avrupalı EASA ve Kanadalı otoritelerin de onayları bekleniyor. Onlar da tamamlandığında uçakların teslimatları nihayet başlayabilecek.
İşin garip tarafı, onca gecikmeye rağmen bu uçağın hala 1500 civarında kesin siparişi var. Ryanair’den United Airlines’a, American Airlines’ten Pegasus’a herkes sırada. Türk Hava Yolları da bazı siparişlerini MAX-10’a çevirebilmek için pusuda bekliyor.
Masanın diğer tarafında ise Airbus A321neo var. Aldığı 8 bin siparişle pazarı resmen süpürüyor. MAX-10’a göre daha uzağa uçuyor ve şu an hali hazırda gökyüzünde uçuşlarını sorunsuzca sürdürüyor.
Böyle bir durumda insan sormadan edemiyor. Neden havayolları Airbus almıyor da inatla MAX 10’u bekliyor?
Havayolları neden MAX 10’u bekliyor?
Dünyanın büyük havalimanlarının önemli bir bölümünde kapasite giderek daha değerli hâle geliyor.
Özellikle yoğun meydanlarda yeni bir uçuş saati bulmak kolay değil. Havayolları ise hep daha fazla yolcu taşımak istiyor.
Peki yeni uçuş ekleyemiyorsanız ne yaparsınız? Mevcut uçuşlarda daha büyük uçak kullanırsınız.
Havacılıkta up gouging dediğimiz bir kavram var. Kapasiteyi rotaya göre optimize etmek anlamına geliyor. Yani aynı hatta, aynı uçuş sayısıyla daha fazla yolcu taşıyabilmeyi mümkün kılıyor.
Hava yolları üreticilere sipariş verdiğinde, sadece uçak satın almıyor. Aslında dev bir işletme ekosistemi satın alıyor. Elinde zaten onlarca MAX 8 ve MAX 9 modeli olan havayolu için, pilotların aynı eğitimle farklı modellere de geçebilmesi çok kritik. Yani pilotları baştan eğitmek istemiyorlar. Buna çapraz mürettebat yeterliliği deniyor.
Yepyeni bir Airbus filosu kurmak demek, ayrı bir yedek parça ağı, ayrı simülatörler, milyarlarca dolar ekstra masraf demek. O yüzden de MAX-10 teknik olarak kağıt üstünde zayıf kalsa bile, havayolları için ekonomik bir zorunluluk haline geliyor.
737 MAX 10’un mühendislik sınırları
Şimdi size bir soru: 1960 model klasik bir arabayı sürekli yeni teknolojilerle güncelleyip, bugünün Formula 1 yarışlarına sokabilir miyiz? Boeing’in yaptığı aslında tam olarak bu. Çünkü Boeing 737’nin kökeni 1960’lara dayanıyor.
Ama işte o 1960’lardan kalma şaseyi bu kadar uzatmak, Boeing mühendislerini fizik kurallarıyla mücadele etmek zorunda bıraktı.
1960’larda havaalanlarının altyapısı zayıf olduğu için, yolcular merdivenle inip binebilsin diye uçaklar yere çok yakın olacak şekilde tasarlanmıştı. Bagajlar da elle yükleniyor tabi o zaman. Hatta Boeing 737 uçaklarının motorlarının içinde bulunduğu kaportanın alt kısmının düz bir çizgi gibi olması da bu yüzden.
Şimdi siz 1960’ların ihtiyacına göre tasarlanmış uçağı, 2020’li yılların teknolojisi ile donatmak istediğinizde çeşitli sorunlarla karşılaşıyorsunuz.
Uçak yere çok yakın olduğu için, gövdesini MAX-10 seviyesine kadar uzattığınızda, kalkış sırasında burnunu kaldırdığında kuyruğu yere sürtüyor. Geometri böyle bir şeye izin vermiyor.
Peki bunu nasıl çözdüler?
Semi-levered gear yani yarı manivelalı iniş takımı ile. Bu sistem sayesinde iniş takımı, kalkış sırasında tıpkı bir teleskop gibi açılıp uzuyor. Uçak havalanırken boyu uzuyor yani. Yıllar önce bunu farklı bir videomda detaylı şekilde anlatmıştım.
Ama asıl mühendislik dehası, uçak havalandıktan sonra o uzayan mekanizma büzüşüp, yeniden o orijinal daracık iniş takımı yuvasına sığmak zorunda. Çünkü uçağın gövdesini baştan tasarlamak milyarlarca dolar demek.
Sırf eski tasarımı biraz daha uzatabilmek için göze aldıkları bu mekanik cambazlık, aslında türev uçak dediğimiz mantığın sınırlarına gelindiğinin en net kanıtı.
MAX kazalarının ardından değişen sertifikasyon süreci
Fakat uçağın 9,5 yıldır tip sertifikası almayı beklemesinin asıl sebebi bu mekanik sorunlar değil. İşin içinde çok daha karanlık bir regulasyon süreci var.
Ekim 2018 ve Mart 2019’da yaşanan trajik MAX kazalarından sonra her şey değişti. 2020’de ABD kongresi devreye girdi ve FAA’nin bütün sertifikasyon felsefesi baştan yazıldı. MAX-10, bu yeni dönemin kobayı oldu diyebiliriz.
Mesela geliştirilmiş hücum açısı adı verilen sistem ilk defa bu uçakta zorunlu tutuldu. Bu sistem öyle sadece uçağa bir hücum açısı sensörü takmakla sınırlı değil.
Mevcut fiziksel sensör verilerini alıp uçağın hızıyla, irtifasıyla çaprazlayarak, sentetik veri üretiyor. Yani dışarıdaki sensör bozulup da hatalı veri verse bile yazılım, bu hızda uçağın burnu bu açıda olamaz diyor ve o hatalı veriyi filtreliyor. Yani 737 MAX kazalarına yol açan MCAS risklerini sıfırlıyor.
FAA bu sistemin önce MAX 10 üzerinde test edip onaylanmasını sonra da sistemin bütün eski MAX uçaklarına entegre edilmesini istedi. İşte tam burada kelebek etkisi devreye girdi ve olaylar giderek daha da ilginçleşti.
Boeing 777X ve yeni sertifikasyon zorlukları
Çünkü FAA’nin getirdiği yeni standart sadece MAX-10’a özel kalmadı. Bu yeni normalin faturasını Boeing 777-9 namıdiğer 777X de ödüyor şuan.
Eğer Boeing, 60 yıldır geliştirdiği bir uçak ailesinin yeni versiyonunda bu kadar zorlanıyorsa, dünyanın en büyük çift motorlu yolcu uçaklarından birini geliştirirken neler yaşıyor olabilir?
Boeing’in en yeni geniş gövdeli uçağı olan 777-9’un sertifikasyon süreci de planlanandan en az 6 yıl gecikmiş durumda.
Bu uçak, gerçekten havacılık mühendisliğinin sınırlarını zorlayan bir tasarım. Uçağa güç veren GE9X motorlarının yalnızca ön fan çapı, bir Boeing 737’nin yolcu kabini gövdesinin genişliğiyle aynı ölçülerde.
Bir düşünün. Bir yolcu uçağının gövdesi kadar geniş bir motor fanından bahsediyoruz.
777X’in katlanabilir kanat uçları
Ama 777X’in en sıra dışı özelliği motorları değil. Kanatları.
Boeing, daha yüksek aerodinamik verimlilik elde edebilmek için son derece uzun kanatlar tasarladı. Çünkü kanat açıklığını artırmak, uygun bir aerodinamik tasarımla, indüklenmiş sürüklemeyi azaltmaya yardımcı olabilir.
Bu da özellikle uzun menzilli uçuşlarda yakıt verimliliği açısından büyük önem taşıyor. Ancak bu tasarım sonucunda ortaya yeni bir problem çıktı.
Bu kadar uzun kanatlara sahip bir uçak, mevcut havalimanlarındaki bazı standart park pozisyonlarına sığamayacaktı.
Peki mühendisler ne yaptı? Kanat uçlarını katlanabilir hale getirdi. Tıpkı uçak gemilerinde yer kazanmak için kanatları katlanan bazı savaş uçaklarında olduğu gibi.
Uçak yerdeyken kanat uçları yukarı doğru katlanabiliyor. Uçuş sırasında ise açılıp kilitleniyor. Ticari yolcu uçakları açısından son derece dikkat çekici bir yenilik.
Ama bir düşünün. Bu kadar büyük bir uçağın kanat ucunda hareketli bir mekanizma var. Ve o mekanizmanın uçuş sırasında doğru konumda kalması hayati önem taşıyor.
Regülatör yalnızca mekanizmanın açılıp kapandığını görmek istemiyor. Kilitleme sisteminin güvenilirliğini, arıza senaryolarını, uyarı sistemlerini ve uçuş emniyetine etkilerini de değerlendirmek zorunda.
Yani mühendisler verimliliği artırmak için olağanüstü bir çözüm geliştiriyor. Ama aynı çözüm, sertifikasyon sürecine yeni bir karmaşıklık ekliyor. Üstelik 777X gibi devasa bir çift motorlu uçakta mesele yalnızca motorlar ve katlanabilir kanatlar değil.
Drift-down ve ETOPS: Uzun menzilli uçuşların teknik gereklilikleri
Bir de okyanus aşırı operasyonların emniyeti var. Burada iki önemli kavram karşımıza çıkıyor. Birincisi, drift-down. Yani süzülerek alçalma.
Diyelim ki 777-9 ile okyanusun üzerinde, 10 km seyir irtifasında uçuyorsunuz. Motorlardan biri arızalandı. Uçak tek motorla uçmaya devam edebilir. Ama kontrollü biçimde daha düşük bir irtifaya alçalması gerekir. İşte buna drift-down diyoruz.
Buradaki kritik soru şu: Uçak, kalan motoruyla hangi irtifada uçuşunu sürdürebilecek? Önünde Himalayalar gibi yüksek dağlar varsa gerekli arazi açıklığını koruyabilecek mi? Emniyetli bir havalimanına ulaşabilecek mi? Bütün bunların performans hesaplarıyla gösterilmesi gerekiyor.
İkinci kavram ise ETOPS. Bu kavramı genellikle okyanus aşırı uçuşlarla birlikte duyuyoruz. Ancak ETOPS’u yalnızca ‘uçak tek motorla üç saat uçabilir mi?’ sorusuna indirgemek doğru değil.
Çünkü işin içinde motor güvenilirliği, bakım programları, yangın söndürme sistemleri, alternatif meydan planlaması ve operasyonel prosedürler var.
Okyanusun ortasında, dışarıda sıcaklığın eksi elli derecelere kadar düştüğü bir ortamda, motorlardan birinin devre dışı kaldığı senaryoda, kalan motorun çalışması tek başına yeterli değil. Uçağın bütün sistemlerinin bu durumu emniyetli biçimde yönetebilmesi gerekiyor. Ve bunun kanıtlanması gerekiyor.
Dolayısıyla 777X gibi yeni nesil bir uçağın hizmete giriş süreci, yalnızca üretim hattında tamamlanmasına bağlı değil. Çok geniş bir teknik doğrulama ve sertifikasyon programının başarıyla tamamlanması gerekiyor.
777X teslimatlarındaki gecikme
777X’in ilk teslimatı en iyi ihtimalle gelecek yılın üçüncü çeyreğine sarkmış durumda. Başlangıçta hedef 2020’de ilk teslimatın yapılması yönündeydi. İnanılmaz bir gecikmeden bahsediyoruz.
İşte bu durum, sıfırdan uçak tasarımı ile türev tasarım arasındaki büyük çatışmanın sonucu. Ne demek istiyorum?
Geçmişte eski bir uçağın türevini yapmak daha kolaydı ama şimdi FAA diyor ki sen 25 yıllık uçağa yeni motor taktın. O zaman bana o 25 yıllık hidrolik mimariyi de bugünün standartlarına göre sıfırdan kanıtlayacaksın. Yani eski tasarımları savunmak artık resmen imkansızlaştı.
Üreticiler için var olan bir platformu alıp türevini yapmak artık sıfırdan yepyeni bir uçak tasarlamaktan daha zor ve tehlikeli bir hale geldi.
Bu bize neyi gösteriyor? Artık yeni nesil tek koridorlu uçaklar kesinlikle sıfırdan tasarlanmak zorunda. Sektör, şu an bu gerçekle yüzleşiyor.
Lufthansa ve Airbus A340-600 bağlantısı
Üstelik bu mühendislik ve regülasyon gecikmeleri öyle kağıt üstünde kalmıyor, sadece uçak üreticisini ve havayollarını etkilemiyor. Sokaktaki insanı yani sizi ve beni de direkt etkiliyor.
Neden? Çünü bu durum uçak bileti fiyatlarına yansıyor, uçuş rotalarına yansıyor. Düşünsenize siz yaz tatili planı yapıyorsunuz ve uçak bileti alıyorsunuz. Ama havayolu, uçaklar planlanan zamanda gelmediği için bütün yaz tarifesini çöpe atmak zorunda kalıyor. Bu havayolları için çok büyük bir kriz.
Mesela Lufthansa’nın düştüğü duruma bakalım. 7 yıl önce teslim alması gereken uçaklar hala gelmediği için havayolu, önümüzdeki yaz planını sıfır adet 777-9 varsayımıyla yaptı. Ve bu durum onları inanılmaz çaresiz bir duruma soktu.
Peki yeni uçak gelmezse, ne yaparsınız? Emekli ettiğiniz devasa dinozorları hangardan veya çölden geri çağırırsınız. Üstelik bu eski uçaklar yakıtı su gibi içiyor olsa bile.
Havacılık tarihinin en tuhaf uçaklarından biri olan Airbus A340-600’den bahsedeceğim şimdi. Dört motorlu devasa bir canavar olan A340-600, gerçek bir dinazor. Lufthansa, yaklaşık 2 hafta önce, Frankfurt’tan Washington’a ve New York JFK’ye bu uçağın son uçuşlarını gerçekleştirdi. Avrupa sınırları içinde A340 ile uçma imkanınız resmen bitti.
Normalde pandemi döneminde çoktan hurdaya ayrılması ve fişi çekilmesi gereken bu uçaklar, yaklaşık 7 yıldır Boeing’in gecikmeleri yüzünden operasyona devam ediyordu.
Dünya genelinde aktif olarak uçan sadece dört A340-600 kaldı. Bunların üçü İranlı Mahan Air’de biri de Venezuela’dan Küba’ya uçan Conviasa Havayolları’nda.
Airbus A340-600 nasıl ortaya çıktı?
Peki bu uçağın 90’ların ortasındaki tuhaf doğuş hikayesini biliyor musunuz?
Oldukça sancılı bir süreçti. O dönem Boeing 777 ile pazara girince Airbus’un elindeki A340-300’ler çok zayıf kaldı ve Avrupalı imalatçı inanılmaz bir panik yaşadı. Menzil ve kapasite olarak ezildiler yani.
Rekabet edebilmek için mecburen A340’ın gövdesini uzatıp daha büyük kanatlar taktılar. Daha büyük motorlara ihtiyaç duydular tabii. GE ile ortaklığı olan CFM ile masaya oturdular ama iş fena patladı. Çünkü GE o dönem Boeing ile milyar dolarlık anlaşma yapmıştı.
Neden Boeing’in en büyük rakibine hem de dört motorlu bir uçak modeli için motor üretsin ki? Sonunda Rolls Royce uçağın tek motor tedarikçisi olarak kaldı. Ama uçak, pazarın ihtiyacına karşılık veremiyordu.
Bu uçağın hikayesi gerçekten çok acayip. Boeing 747-8 çıkana kadar dünyanın en uzun yolcu uçağı rekorunu elinde tuttu. Ve o rekoru da sadece 3 feet yani yaklaşık bir metreyle kaybetti. Upuzun, sosisi andıran bir şekli vardı.
A340-600’den ilginç bir uçuş hikâyesi
Uçakla ilgili paylaşmam gereken harika bir anekdot daha var. Farnborough Fuarı’nda Virgin Atlantic filosundaki Claudia isimli uçak, fuar alanından Heathrow’a sadece 12 dakika süren bir gösteri uçuşu yaptı.
Uçak o kadar büyük ki Heathrow’da sadece uluslararası terminaldeki körüklere yanaşabiliyordu. Gösteri uçuşuna katılan yolcular kapıdan çıktıklarında karşılarında pasaport kontrolünü buldu.
Yani İngiltere’deki bir meydandan havalanıp 12 dakika uçup İngiltere’nin başkentindeki havalimanına inmelerine rağmen, ülkeye girebilmek için sınır polisine dert anlatmak zorunda kaldılar.
Bu olay bile başlı başına mühendislik boyutunun ne kadar kontrolden çıktığını gösteriyor aslında.
Lufthansa A340-600’ün alt kat tuvaletleri
Mühendislik demişken bu uçağın meşhur alt kat tuvaleti mevzusundan bahsetmeden de olmaz.
Lufthansa, yolcu kabininde yer kazanmak için galley ve tuvaletleri kargo katına indirdi. Yani uçuş sırasında tuvaleti gelen yolcular, uçağın alt katındaki kargo bölümüne merdivenle iniyor ve sıra bekliyordu.
Kulağa zekice bir hamle gibi gelebilir ama bu durum aerodinamik bir faciaya sebep oldu. Çünkü tonlarca ağırlıktaki mutfak donanımını, temiz ve atık sular ve yolcular uçağın arka kargo bölümüne yığıldığı için, uçağın ağırlık merkezi inanılmaz geriye kayıyor; kısacasu uçağın dengesi bozuluyordu.
Hatta başlarda Lufthansa bu uçağın çok fazla yakıt tükettiğini iddia edip Airbus’a şikayete gitti. Airbus yetkilileri ise onlara kendi iç tasarımlarının matematiğini göstererek durumu açıkladı.
Alt kattaki mutfak ve tuvaletler yüzünden uçağın burnu sürekli havaya kalkma eğilimindeydi. Pilotlar da havada burnu aşağı basarak uçağı dengelemek için sürekli trim yapmak zorunda kalıyorlardı. Bu da yatay stabilize üzerinde baskıya sebep olarak, ekstra aerodinamik sürtünme yaratıyordu.
Sürtünme artınca da uçak daha çok yakıt harcıyordu tabi. Yani suçlu Airbus değil Lufthansa’nın iç tasarım hamlesiydi.
Üç uçak arasındaki zincirleme etki
Bütün bu konuştuklarımızı bir araya getirince net bir özet çıkıyor ortaya. Birbiriyle alakasız görünen üç farklı uçak modelinin hikayesi aslında birbirine çok sıkı şekilde bağlı. Nasıl mı?
MAX-10’un yeni regülasyon duvarlarına çarpması ve getirilen yeni kurallar 777X’in yavaşlamasına sebep oldu; bu durum, eski yakıt canavarı A340-600’e birkaç yıl daha yaşama şansı verdi. İnanılmaz bir kelebek etkisi gerçekten. Endonezya ve Etiyopya’da yaşanan iki uçak kazası, Seattle’da dev bir kriz yaratıyor ve bu durum Frankfurt’ta eski bir uçağı yıllarca gökyüzünde tutmaya devam ediyor. Devasa bir zincirleme reaksiyon.
Ve bu hikaye bize aslında çok net bir şey gösteriyor bence. Mevcut uçak tasarımlarını esneterek, zorlayarak, türev uçaklar yaratma sürecinin resmen sınırına geldik. Regülasyonlar artık buna geçit vermiyor.
Türev uçakların sertifikasyon ikilemi
Çünkü bir uçağın kökleri ne kadar eskiye dayanıyorsa, üzerine eklenen her yeni teknolojinin mevcut mimariyle ilişkisini açıklamak o kadar karmaşık hâle geliyor.
Üstelik burada yalnızca mühendislik yok. Geçmişte verilmiş sertifikasyon kararları, güncel güvenlik standartları ve üreticinin sorumlulukları da var.
Şöyle düşünün. Regülatör size diyor ki: ‘Bugün bu yeni güvenlik sistemine ihtiyaç duyuyorsan, geçmişte kullandığın sistem neden yeterliydi?’ Ama hemen arkasından ikinci soruyu soruyor: ‘Eğer eski sistem hâlâ güvenliyse, bu yeni sistemi neden ekliyorsun?’
İşte bu iki sorunun arasındaki alan, üreticiler için oldukça karmaşık bir teknik ve hukuki tartışmaya dönüşebiliyor. Bu nedenle havacılık endüstrisinde temiz sayfa tasarımların, yani clean-sheet aircraft yaklaşımının geleceği daha fazla tartışılıyor.
Peki bu ne anlama geliyor? Havacılık tarihinde o bildiğimiz ikonik tüp ve kanat tasarımının da sonuna geldik gibi görünüyor.
Bu kadar eski mimarileri güncellemek, sıfırdan uçak yapmaktan daha pahalıya patlıyor artık.
Ve işte havacılığın önündeki asıl ikilem bu. Bir tarafta eski tasarımları geliştirmenin giderek artan karmaşıklığı… Diğer tarafta sıfırdan uçak geliştirmenin devasa maliyeti ve riski.
Geleceğin uçak tasarımları
Yani belki de 20 yıl sonra bineceğimiz yeni nesil uçaklar bugüne kadar gördüğümüz hiçbir şeye benzemeyecek. Gökyüzünü yepyeni uçak silüetleri kaplayabilir.
Artık blended wing body adı verilen, kanatla gövdenin bütünleştiği uçan kanat tasarımlarını görebiliriz belki. Endüstri tamamen o yöne kaymak zorunda kalabilir. Bu çok heyecan verici bir olasılık.
Özetle uçağa bindiğinizde, yalnızca satın aldığınız bilet sayesinde o koltukta oturmuyorsunuz. O koltuk, yıllar önce verilmiş mühendislik kararlarının, regülatörlerin sertifikasyon süreçlerinin, üreticilerin yaşadığı gecikmelerin ve havayollarının yaptığı operasyonel tercihlerin bir sonucu.
Umarım havacılıktaki devasa mühendislik savaşlarının perde arkasını görebilmenize yardımcı olabilmişimdir.
