Yoğunluk irtifası

FAA'nın yayınladığı yoğunluk irtifası hesaplama cetveli. Cetvelde basınç irtifası ile haricî hava sıcaklığı eşleştirilir. Yoğunluk irtifası eğik hatlar arasında oranlanarak tespit edilir.

Yoğunluk irtifası (DA), atmosfer yoğunluğunun Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) şartlarına oranla irtifa cinsinden ifadesi.^[1] DA kısaltması, İngilizce density altitute kavramının akronimidir.

Atmosfer yoğunluğu, belirli bir hacimdeki havadaki molekül miktarıdır. Sıcaklık değişimleri, basınç ve nem oranı yoğunluğu doğrudan etkiler.^[2]

Atmosfer yoğunluğu, hava taşıtlarının performansını etkileyen en önemli faktörlerden biridir.^[1] Hava yoğunluğunun azalması motor performansını, taşıma (L) ve sürükleme (D) kuvvetlerini azaltır.^[2] Bunlara bağlı olarak kalkış ve iniş mesafeleri uzar, tırmanış oranı düşer.^[3] Bu nedenle yoğunluk irtifası ile taşıtın performansı "ters orantılıdır". Örneğin bir uçak 1000 feet AMSL irtifada uçmasına rağmen, hava şartlarından dolayı o irtifaya karşılık gelen yoğunluk irtifası 2500 feet ise, uçağın performansı 2500 feette uçuyormuş gibi (daha düşük) gerçekleşecektir.^[1]

Hesaplanması

Yoğunluk irtifası hava sıcaklığındaki her 1 °C değişiklik için aynı yönde yaklaşık olarak 120 feet değişir. Atmosfer basıncı ve haricî hava sıcaklığı biliniyorsa (havanın nemsiz olduğu kabul edilerek) DA şu formülle hesaplanır:

${\displaystyle DA[ft]=PA[ft]+120(OAT[{}^{o}C]-T_{ISA}[{}^{o}C])}$

Formülde:

${\displaystyle DA=}$ Yoğunluk irtifası (feet)

${\displaystyle PA=}$ Basınç irtifası (feet)

${\displaystyle OAT=}$ Haricî hava sıcaklığı (°C)

${\displaystyle T_{ISA}=}$ PA'da beklenen ISA sıcaklığı (°C)

Yoğunluk irtifasını pratik olarak 3 farklı yöntemle hesaplamak mümkündür. Bu hesaplamalarda nem oranı ihmal edilir:^[4]

1. Ölçülmek istenen rakım veya irtifa (örneğin meydan irtifası) basınç irtifasına çevirilir. Gerçek hava sıcaklığının (OAT) o irtifada olması beklenen ISA sıcaklığından farkı 120 ile çarpılıp basınç irtifasına (feet cinsinden) eklenir.
2. Yoğunluk irtifası hesap grafiğinde; basınç irtifası, haricî hava sıcaklığı ve yoğunluk irtifası hattı eşleştirilir.
3. Uçuş kompüterinin hesap yüzündeki hava sürati penceresinde, basınç irtifası ile haricî hava sıcaklığı eşleştirilir. Yoğunluk irtifası penceresindeki değer okunur.

Örnek 1

Örnek 1: Şekildeki meydanın irtifası 825 feet olmasına rağmen hava taşıtının performansı 3105 feet irtifadaymış gibi gerçekleşecektir.

• Meydan irtifası: 825 feet
• Haricî hava sıcaklığı (OAT): +28 °C
• QNH: 999 mb

Çözüm:

• PA=825+[(1013-999)x30]=1245 ft.
• Bu PA'daki ISA sıcaklığı=15-(2x1,245)=12,5 °C.
• Meydandaki hava sıcaklığının ISA'dan sapması=28-12,5=15 °C.
• DA=1245+(120x15,5)=3105 ft.

Bu değer, DA hesaplama grafiği ile veya uçuş kompüteri ile bulunan sonuçlara oldukça yakın çıkacaktır.

NOT: Eğer meydan irtifası standart basınç hattının (1013,24 mb) altında ise basınç irtifası eksi (-) işaretli olacaktır. Hesaplamalarda basınç irtifasının ve sıcaklıkların işaretlerine dikkat edilmelidir.

Örnek 2

Örnek 2: Şekildeki meydanın irtifası 6 feet olmasına rağmen hava taşıtının performansı -2694 feet irtifadaymış (daha alçakmış) gibi gerçekleşecektir.

Örnek 2: Grafikte basınç irtifası (-534 ft) ile haricî hava sıcaklığı (-2°C) eşleştirilir ve hayali DA hattında (yeşil) yaklaşık olarak -2700 değeri okunur.

• Meydan irtifası: 6 feet
• Haricî hava sıcaklığı (OAT): -2 °C
• QNH: 1031 mb

Çözüm:

• PA=6+[(1013-1031)x30]=-534 ft.
• Bu PA'da beklenen ISA sıcaklığı=15+1=+16 °C.
• Meydandaki hava sıcaklığının ISA'dan sapması=ISA-18 °C.
• DA=-534+(120x-18)=-2694 ft.

Yoğunluk irtifası meydan irtifasının altında bulunduğu için, hava taşıtlarının performansı bu meydan irtifasında beklenenden yüksek olacaktır.^[5]

Kaynakça

• Pooley, Dorothy, ve David Robson. The Air Pilot's Manual 3: Air Navigation. 6. baskı. Shoreham, West Sussex: Pooley's Air Pilot Publishing, 2010.

Dipnotlar

1. Pooley's, sf 127.
2. Density altitude calculator Pilotfriend.com. Erişim: 17 Nisan 2012.
3. Pooley's CRP-5 Computer Handbook for the CRP-5-5W-9. sf 23.
4. Pooley's sf 128
5. Pooley's, sf 129.