Altimetre nasıl çalışır? Altimetre neyi gösterir, nasıl kalibre edilir?
Altimetreler yükseklik ölçümü yapmada kullanılan cihazlardır. Bu cihazlar barometik altimetre, radyo altimetre ve optik altimetre olmak üzere üçe ayrılırlar. Her birinin çalışma prensibi birbiri ile farklılık göstermektedir. Peki altimetre nasıl çalışır? Altimetre neyi gösterir, nasıl kalibre edilir?
Altimetreler genel olarak uçaklarda kullanılan akıllı cihazlara verilen isimdir. Bu cihazların genel amacı yüksekliği hesaplamak ve uçuşların sağlıklı bir şekilde tamamlanmasına katkı sağlamaktır. İçeriğimizde sizler için altimetrelerin nasıl çalıştığı hakkında bilgileri detaylıca paylaştık.
Altimetre Nasıl Çalışır?
Altimetreler üç ayı türe ayrılırlar ve bunlardan her birinin kendine göre bir çalışma prensibi vardır. Bunlar şu şekildedir:
- Barometik altimetre
- Radyo altimetreler
- Optik altimetreler
1. Barometik Altimetre
Altimetreler, yükseklik ölçümü yapabilmek için iç ve dış basınçları birbiri ile karşılaştırmaktadır. Çünkü uçağın irtifasına göre dış ortamdan gelen havanın basıncı devamlı olarak değişecektir. Dışarıdan hava almak için, hava aracının belirli bölgelerinde "statik port" dediğimiz bazı boşluklar bulunmaktadır. Bu statik portlardan alınan hava, cihazın iç kısmına aktarılır.
Cihazın iç kısmına gelince, burada aneroid disk adı verilen ince ve hassas metal diskler vardır. Aneroid diskler, dışarıdan gelen havanın basıncına göre genişlemekte ya da daralmaktadır. Örnek olarak uçak yükselip irtifa kazandığında dış basınç azalır ve aneroid diskler genişlerken, uçağın alçalıp irtifa kaybetmesi durumunda da dış basınç artarak aneroid disklerin daralmasına sebep olur. Aneroid disklere bağlı; dişli, piyon ve boşluk yayı gibi mekanik aktarım araçları vardır. Bunlar vasıtasıyla disklerin genişlemesi veya daralması, aktarım elemanları aracılığı ile, disklerin genişlemesi veyahut daralması olayları barometik altimetrenin göstergesine iletilir. Bunun sonucunda uçağın irtifası belirlenmiş olur.
Tüm bunların yanı sıra, yerel hava şartlarına bağlı olarak atmosferik basınçta bazı değişimler meydana gelebilir. Bu değişimler, yüksekliğin yanlış belirlenmesine sebep olacağından dolayı, gösterge üzerinde bulunan ayar topuzu aracılığıyla gerekli düzeltmeler pilot tarafından elle yapılmaktadır.
Barometik altimetreler genel olarak mekanik cihazlardır. Fakat günümüzde, elektronik devreleri kullanan modern barometrik altimetreler de vardır. Bu elektronik devreler özel olarak piezoresistif etkiden yararlanarak dizayn edilmektedir. Piezoresistif devre adını verdiğimiz devre çeşidi, atmosferik basınçta bulunan değişime bağlı olarak oransal olarak ezilmektedir. Bu ezilme sonucunda, devre direncinin değişmesi gerçekleşir. Devre direncinde yaşanan değişimler gerçek zamanlı olarak takip edilir. Uçuş sistemi, devre direncinde gerçekleşerek değişimlerden yola çıkarak hava aracının irtifasını belirlemeye yarar.
2. Radyo Altimetreler
Radyo ya da radar altimetreler, uçağın dinamik yüksekliğini tespit etmek için radyo frekanslarını kullanmaktadırlar. Cihaz, klasik radyo prensibine uygun olacak şekilde verici ile alıcıdan oluşmaktadır. Fakat yükseklik, barometrik altimetreden farklı olarak deniz seviyesine göre değil, uçağın dikey olarak altına denk gelen yere, yani zemine göre belirlenir.
Yüksekliğin belirlenmesi adına, uçağın çeşitli bölgelerinde bulunan vericiler aracılığıyla radyo sinyalleri gönderilmektedir. Radyo sinyalleri yere çarparak hava aracına döner. Radyo sinyallerinin de gidiş ve dönüş sürelerinden yola çıkarak yükseklik hesap edilir. Ölçülen yükseklik bir ekran vasıtasıyla pilota iletilir. Aynı zamanda radyo altimetreler, otomatik navigasyon ve kör iniş sistemlerinde de sık sık kullanılmaktadır.
Radyo altimetreler sinyal olarak sabit bir FM sinyali kullanmaktadırlar. Teorik olarak gidiş sinyali ve dönüş sinyalinin aynı frekansta olması beklenmektedir. Fakat, dönüş sinyalinin frekansı genel olarak daha yüksek olur. Gidiş sinyali ve dönüş sinyali arasındaki fark bilindiğinden dolayı, uçaktaki sistemler de buna göre programlanmaktadır. Bu programlama sayesinde de ölçümün doğruluk oranı artar.
3. Optik Altimetreler
Optik altimetreler, çalışma mantığı olarak LİDAR gibi enerji temeli olan teknolojiler ile oldukça benzerdir. Bir verici vasıtasıyla lazer ışını biçimindeki enerji dalgaları gönderilir. Daha sonra enerji dalgaları, yer de dahil tüm çarptığı objelerrden geri döner. Optik altimetre, uçağın yüksekliğini, etrafındaki ve altındaki yüzeyleri (binalar, dağlar vb.) büyük oranda belirleyebilen, ileri bir sistemdir. Büyük oranda kesinliğin sağlanabilmesi için de genelde GPS ve atalestel navigasyon sistemleri (INS) ile beraber kullanılır.
Altimetre Neyi Gösterir?
Altimetre, bildirilen konumun (genellikle uçakların) deniz seviyesinden ne kadar yüksekte olduğunu tespit edebilmek için kullanılır. Feet cinsinden ölçüm yapan altimetrelerin 950 hpa ile 1050 hpa'ya kadar da geniş bir cetveli bulunmaktadır. Altimetreler, basınç değil irtifa ölçerler ve bu şekilde kalibre edilmişlerdir.
Altimetrelerin kalibre edilmesinin ardından ortaya çıkan irtifa değeri, atmosferi'in basıncına denk olarak bilinmektedir. Altimetreler, statik basınç dediğimiz bir basınç türü ile çalışırlar. Uçağın deniz seviyesinde ilerlediği durumlarda ise aneroid içerisinde bulunan basınç statik basınç ile eşit olduğundan dolayı ibre 0 feeti işaret eder. Altimetre, görüntü açısından da saate oldukça benzemektedir. Altimetrelerin boyları birbirinden farklı üç adet de göstergesi bulunur.
Altimetre Nasıl Kalibre Edilir?
Önce yüksekliği veya barometre basıncı bilinen bir konuma gidilir. Daha sonra altimetrede MENU öğesi seçilir. Altimetre Ayarı > altimetreyi kalibre et öğesi seçilir. Kalibrasyonda kullanılacak ölçümü seçmek için de yöntem öğesi belirlenir. Ölçüm girilir ve kalibrasyon öğesi seçilir.
Altimetre Değerleri Nasıl Okunur?
Altimetre sırasıyla şu şekilde okunmaktadır:
- 10.000 feetleri gösteren, ters üçgen uçlu ibre okunur.
- Daha sonra ise 1000 feetleri gösteren ortadaki kısa, kalın ibre okunur.
- En son olarak 100 feetleri gösteren ve üstte bulunan uzun ibre okunur.