İniş palyesi (landing flare), sabit kanatlı bir uçağın son yaklaşma durumundan teker koyma anına geçerken gerçekleştirdiği yavaşlatma ve yatay uçuşa geçme manevrasıdır. Pilotun kontrol girdileriyle uçağın burun açısını yukarı kaldırdığı bu geçiş evresi, flare point (palye başlangıç irtifası) ile touchdown (teker koyma) arasında gerçekleşir.
Palye, uçağın dikey hızı güvenli bir şekilde sıfıra yaklaştırılarak pürüzsüz bir iniş sağlama amacını taşır. Bu manevra, sıradan uçuşun en zor kısmı olup hemen her seviyeden pilot için türlü güçlükler barındırır. Özellikle rüzgar ve türbülansın kötü olduğu koşullarda uzman pilotlar için bile iniş palyesi zor ve tehlikeli olabilir. Nitekim genel havacılık kazalarının önemli bir bölümü yaklaşma/palye aşamasındaki hatalardan kaynaklanmaktadır. İniş palyesinin doğru zamanda başlatılmaması ve hatalı icrası, çok sayıda iniş olayında pay sahibi olarak tespit edilmiştir. Bu nedenle palye, pilotaj tekniğinin en kritik ve teknik açıdan en talepkar safhalarından biri olarak görülmektedir.
Hava Aracı İniş Aşamaları (Solomon Gudeta)
Fiziksel ve Matematiksel Modelleme
Palye manevrası, uçuş mekaniği açısından karmaşık ve geçici bir harekettir; yaklaşmadan yatay seyire geçişte birçok etki aynı anda devreye girer. Uçağın hız ve uçuş yolunda ivmelenmeler meydana gelir ve hareket Newton yasalarına tabidir. Palye dinamiğini anlamak için çeşitli fiziksel parametreler modellenebilir. Yaklaşma hızı ve glide açısı, teker koyma anındaki hız, aerodinamik sürüklenme ve itki durumu, kumanda (kontrol) hassasiyeti, pilot tekniği ve yer etkisi bunlara dahildir.
Palye manevrasının en önemli özelliği, bu esnada uçağın yavaşlamasıdır. Uçak, yaklaşmadan inişe geçerken dikey hızını azaltmak için pozitif bir uçuş yükü (g kuvveti) üretir. Eğer palye süresince dikey yavaşlama (negatif dikey ivme) yetersiz kalırsa uçak yeterince alçalmaz ve pist üzerinde uzun süre süzülür, yani float yapar. Tam tersi, eğer uçak çok hızlı yavaşlatılırsa (aşırı yüksek g ile çekilirse) dikey hız bir anda kesilir ve uçak hızla irtifa kaybederek piste çakılma eğilimine girer (sink). Bu nedenle, palyenin nicel analizinde ortalama palye yük faktörü büyük önem taşır.
Uçağın palye boyunca maruz kaldığı ortalama n yük katsayısı, uçağın ne kadar “float etme” ya da “çökme” eğiliminde olduğunun bir ölçüsünü verir; düşük ortalama n (1’e yakın değer) uçağın uzun ve yavaş bir palye yapacağını, yüksek n ise kısa ve sert bir palye yapacağını gösterir. Nitekim bir araştırmada pilot değerlendirmelerinin, palye sırasındaki yavaşlamayı etkileyen çeşitli faktörlerle ilişkilendirilen ortalama g yükü ile tutarlı bir şekilde değiştiği görülmüştür. Bu durumda ortalama yük faktörü, farklı uçak ve koşullar altında palyenin başarılı olup olmayacağını öngörmek için pratik bir gösterge olarak kullanılabilir.
Temsili Ballooning ve Floating Gösterim Grafiği (Yapay Zeka Yardımıyla Oluşturulmuştur)
Matematiksel modelleme bağlamında, iniş palyesi sırasında uçağın süzülüş (yaklaşma) esnasındaki dikey kinetik enerjisini azaltarak sıfıra indirmesi hedeflenir. Bu süreçte uçak, burnunu yukarı kaldırılarak kaldırma kuvveti artırılır ve düşey hız yavaş yavaş azaltılır. Bu fiziksel süreç, enerji korunumu ve ivmelenme prensipleri ile matematiksel olarak modellenebilir.
Yük Faktörü (n) ve İvme İlişkisi
Pilotun palye sırasında uyguladığı lövye hareketiyle uçakta geçici olarak kaldırma kuvveti artar. Bu artış, uçağın yük faktörünü artırır. Palye sırasında etkili olan yukarı yönlü net ivme şeklinde ifade edilir.
Bu ifadede n uçaktaki yük faktörü, g ise yerçekimi ivmesini (9.81 m/s2) ifade eder.
Kinetik Enerji Yaklaşımı
Uçağın palye başlangıcındaki dikey hızı Vdikey olduğu varsayıldığında, bu hızın sıfıra düşürülmesi için gereken enerjinin harcanması, yük faktörüyle oluşturulan yukarı ivme sayesinde mümkündür.
Harcanan kinetik enerji:
dikey
Bu enerji, yukarı yönlü ivme ile irtifa kaybı şeklinde harcanır:
Enerji eşitliğinden:
Buradan h (palye sırasında katedilen irtifa) için elde edilir.
Bu formüllerle uçağın palye boyunca ne kadar irtifa kaybederek yavaşlayabileceği öngörülür. Hafif uçaklarda (örneğin Cessna 172), yaklaşma esnasındaki dikey hız genellikle 2.5-3 m/s civarındadır ve tipik yük faktörü palye sırasında 1.2 kabul edilebilir. Bu durumda:
Bu sonuç, hafif uçakların yaklaşık 2-3 metre yüksekliğinde palyeye başlaması gerektiğini destekler. Daha ağır uçaklarda kanat yüklemesi daha fazla olduğundan kaldırma daha geç oluşur, bu nedene Vdikey daha yüksektir ve h daha büyük olur.
Yüksekliğin ve Dikey Hızın Zamana Bağlı Bağımlılık Grafiği Tasviri (Yapay Zeka Yardımıyla Oluşturulmuştur)
Palye analizi yapılırken yer etkisi de hesaba katılmalıdır. Uçak yere yaklaştıkça kanat altında sıkışan hava akımı, efektif olarak kaldırıcı etkiyi artırıp sürüklemeyi azaltarak uçağın bir miktar “yastıklanmasına” neden olur. Bu durum, palye sırasında uçağın çökme eğilimini azaltıp bir süre daha havada kalmasına yol açabilir.
Örneğin, azaltılmış burun-aşağı momenti ve artırılmış kaldırma sağlayan yer etkisi kombinasyonlarının pilota daha az arka kumanda ihtiyacı doğurduğu (flare esnasında kontrolü kolaylaştırdığı) ancak hafif bir balonlama (ani yükseklik kazanma) eğilimi getirerek inişin öngörülebilirliğini azalttığı saptanmıştır.
Dolayısıyla matematiksel modeller, uygun bir palye tasarımı için ortalama yük faktörü kadar yer etkisi gibi aerodinamik faktörleri de göz önüne alır. Hatta geliştirilen bazı kurallar sayesinde, belirli bir uçak ve koşul için palye manevrasının zorluk derecesini önceden tahmin etmek mümkün olabilir.
Yapay Zeka Yardımıyla Oluşturulmuştur.
İniş Palyesinin Amacı ve İşleyişi
Palye manevrasının temel amacı, uçağın yaklaşma konfigürasyonundan iniş konfigürasyonuna geçerken dikey hızını güvenli bir şekilde azaltmak ve teker koyma anında uçağın tutunabileceği minimum hız ve uygun burun açısı ile piste temasını sağlamaktır. Başka bir deyişle, pilot palye ile uçağı yumuşak bir iniş için hazırlarken aşırı float (pist üzerinde uzun süre havada kalma) ya da sert çöküşü engellemeye çalışır.
Palyenin başlangıcında pilot, gazı genellikle rölantiye alarak (ya da gerekli görülen minimum güç ayarına düşürerek) uçağın motor itkisini azaltır ve aynı anda kontrollü bir şekilde kumandayı kendine doğru çekerek uçağın burun açısını yükseltmeye başlar. Bu kontrollü çekiş, kanat hücum açısını artırarak kaldırma kuvvetini bir süre mevcut ağırlıktan biraz daha büyük tutar; böylece uçak aniden düşmeden yavaşça alçalır.
Pilot, palye süresince gözünü pist sonuna veya ufka doğru dikerek uçağın düşey hareketini hassas bir şekilde algılamaya çalışır. İniş palyesinin sonunda, uçak yere çok yakınken burnu istenen şekilde yukarıda (ana iniş takımları önce temas edecek şekilde) ve hızı stall hızının biraz üzerinde olacak biçimde tutulur. Uçak ana tekerlekleriyle piste dokunur dokunmaz pilot, uçağın tekrar havalanmaması için burun açısını hafifçe düşürür ve frenlemeye geçer. Böylece palye, yaklaşma ile roll-out (pist üzerinde yere temas sonrası yavaşlama) arasındaki görevi tamamlar.
Doğru icra edilen bir palyenin işleyişi sayesinde iniş mesafesi optimum olur ve konforlu bir dokunuş sağlanır. Palyenin olması gerekenden erken başlatılması veya çok temkinli yapılması durumunda uçak fazla yavaş alçalacağından pist üzerinde uzun bir mesafe süzülmeye devam edebilir. Bu istenmeyen bir durumdur; çünkü palyenin fazla uzaması, pilotun tam olarak planladığı noktada teker koymasını zorlaştırır ve uçağı rüzgâr değişimleri veya türbülans gibi etkilere daha uzun süre maruz bırakır.
Deneyimli pilotlar dahi aşırı “floater” bir inişte hassas teker koyma noktasını tutturmakta zorlanırlar; acemi bir pilot ise böyle bir durumda fazla düzeltme yaparak uçağın yeniden yükselmesine (balonlama) ve nihayetinde kontrolsüz bir şekilde düşmesine neden olabilir. Öte yandan, palyenin çok geç başlatılması veya yetersiz yapılması da son derece sakıncalıdır. Bu durumda uçak yere çok yaklaşana dek yeterli yavaşlamayı yapmaz ve palye hareketi çok geç ve hızlı gerçekleşir. Uçağın dikey hızı aniden kesilmeye çalışılacağı için manevra süresi çok kısalır, pilotun durumu gözleyip düzeltme yapma imkanı neredeyse kalmaz ve uçak yüksek bir düşme hızıyla sert iniş yapabilir.
Bu nedenle palye manevrasının amacı, ne çok uzun süren bir float ne de ani ve zor bir çekiş olmaksızın, ideal bir zamanlamayla uçağın tam ihtiyaç kadar yavaşlatılması ve güvenli bir dokunuş sağlanmasıdır. Pilotlar, eğitimleri boyunca bu dengeyi sağlamayı öğrenmeye çalışır ve farklı koşullarda (uçak tipine, ağırlığa, rüzgara, pist uzunluğuna göre) palyenin başlatılacağı irtifa ve uygulanacak kumanda miktarını sezgisel olarak geliştirirler.
Uygulanış Biçimleri
İniş palyesi, şartlara ve pilot tercihine bağlı olarak farklı biçimlerde uygulanabilir. Genel olarak, palyenin “nasıl” yapılacağı yaklaşma profiline göre şekillenir. Yavaş ve sığ bir yaklaşma ile gelindiğinde, uçak halihazırda düşük dikey hıza sahip olacağı için daha uzun ve kademeli bir palye yeterli olabilir. Buna karşılık dik ve hızlı bir yaklaşmadan gelindiğinde, pistle temas öncesi dikey hızı düşürmek için daha kısa ve keskin bir palye gerekebilir.
Nitekim teknik incelemeler, yetersiz yavaşlamayla (yani çok düz bir alçalma ile) yapılan yaklaşımların uzun, yumuşak bir palye gerektirdiğini; buna karşın aşırı yavaşlamalı (dik ve hızlı iniş eğilimli) yaklaşımların ise son anda hızlı ve sert bir palyeyi zorunlu kıldığını ortaya koymuştur. Bir başka deyişle, yaklaşma parametreleri iniş palyesinin biçimini doğrudan etkiler: Örneğin yüksek hız veya sığ bir süzülüş açısıyla gelen uçak, palye sırasında yeterince g üretemeyebilir ve pisti boydan boya süzülebilir. Tam tersine, dik bir açıyla ve düşük güçle gelen uçak ise çarçabuk irtifa kaybederek palyeye neredeyse tepki veremeyecek kadar az zaman bırakabilir. Bu iki uç durum, pratikte pilotlarca istenmeyen ancak eğitim sürecinde tecrübe edilen durumlardır. İdeal koşullarda palye, ne çok uzun süren ne de aşırı ani olan orta bir profile sahip olmalıdır.
Palye tekniğinin uygulanışında pilotun kumanda kullanımı da farklılık gösterebilir. Genel kural, yaklaşmanın son kısmında gazın kesilmesiyle eş zamanlı olarak yumuşak bir arka basınç uygulayarak uçağın burun açısını yükseltmek yönündedir. Ancak pist mesafesi kısıtlıysa veya belirli uçak tiplerinde, pilot palye esnasında bir miktar motor gücü kullanarak daha kontrollü bir alçalma da yapabilir; bu yöntem özellikle büyük jetlerde veya eğitim uçaklarında rüzgara karşı motor tepkimesini kullanarak yumuşak palye yapmak için tercih edilebilir.
Farklı uygulama biçimlerinden bir diğeri, palye başlangıcının yüksekliğidir. Bazı durumlarda pilotlar daha erken (yüksekte) palyeye başlayarak kademeli bir geçiş yapmayı, bazen de daha alçakta başlayıp hızlı bir geçiş yapmayı seçebilir. Bu tercih, pist uzunluğu, uçağın ağırlık merkezi durumu ve pilotun rahatlık düzeyi gibi unsurlara bağlıdır. Örneğin deneyimli pilotlar, eğer pist çok uzunsa ve iniş konforunu artırmak istiyorlarsa, palyeyi biraz erken başlatıp uçağı yere paralel halde süzerek uzun bir flare yapabilirler.
Tersi durumda, kısa bir pistte ilk fırsatta teker koymak gerektiğinde mümkün olduğunca geç palye yaparak uçağı hızlıca oturtmayı tercih edebilirler. Bu çeşit uygulamalar dikkatle yönetilmezse riskli olabilir. Uzun süzülme durumunda iniş mesafesi kritik hale gelebilirken, çok geç palye durumunda sert iniş veya sekme yaşanabilir. Bu nedenle standart operasyon prosedürleri genellikle her uçak tipi ve ağırlık için belli bir palye başlatma irtifası ve yöntemi tanımlar. Ancak gerçek operasyon koşullarında pilotların anlık durumlara göre palyeyi değiştirdiği de görülür; örneğin rüzgar kaymaları, thermaller veya pist eğimi, palyenin biçimini etkileyerek pilotu spontane uyarlama yapmaya zorlayabilir.
Palye Teknikleri
Palye manevrası farklı tekniklerle uygulanabilir. Bu teknikler, uçak tipi, pilot tercihi ve koşullara göre şekillenir. Başlıca teknikler şunlardır:
Tek Kademe Flare (One-Step Flare)
Bu en temel teknikte, flare başladığında pilot tek bir sürekli geri çekiş hareketiyle burun açısını artırır. Kademesiz ve sabit hızda bir manevra uygulanır. Hafif genel havacılık uçaklarında sıkça tercih edilir.
İki Kademe Flare (Level-off & Round-out)
Bu teknikte palye iki alt manevraya ayrılır:
- Level-off: Yaklaşma süzülüşü sıfırlanır, uçak yere paralel uçuşa getirilir.
- Round-out: Hücum açısı daha da artırılarak yumuşak teker koyma sağlanır. Bu teknik "float" süresini uzatabilir ancak balonlama riskini azaltır.
Tau Flare (Time-to-Contact Tabanlı)
Pilot, flare başlangıcını yere çarpma süresi (tau) kritik değere indiğinde başlatır. Optik akış ve açısal genişleme hızına dayanır. Zihinsel olarak "uçak 5 saniyeye temas edecek" hissiyle tetiklenir.
Jacobson Flare
Geometrik hizalama temellidir. Belirli bir ön cam referans noktası, pistteki belirlenmiş bir yerle hizalandığında flare başlatılır. Nesnelleştirilmiş bir sistem sunar, özellikle stajyer pilotlar için standardizasyon sağlar.
Sinking-Sensation Flare
Pilot, uçağın dikey süzülüş hissi kaybolduğunda (sanki "havada asılı kaldığı" hissi geldiğinde) flare başlatır. Jetlerde gecikmeli gaz kesme ile kombine edilir. Her tekniğin avantajları ve sınırlamaları vardır. Uçak tipine, irtifaya, pist uzunluğuna ve rüzgar koşullarına göre hangisinin tercih edileceği değişebilir.
İnsan Faktörleri ve Hata Kaynakları
İniş palyesi, insan performansı ve algısıyla doğrudan ilgili bir aşamadır. Pilotun görsel algılaması, muhakemesi, deneyim seviyesi ve anlık psikolojik durumu palyenin başarısını etkiler. Özellikle acemi pilotlar için palye, öğrenilmesi zor bir beceridir ve başlangıçta çok sayıda hata yapılabilir. İstatistikler, inişlerin tüm pilot sınıfları için zor durumlara sebep olabildiğini ve en deneyimli pilotların bile kötü çevresel koşullarda palye sırasında zorlanabildiğini göstermektedir.
Yeni başlayanlar için inişler en zor öğrenilen aşamalardır; kötü rüzgar veya görüş koşullarında uzmanlar için bile zor ve tehlikeli hale gelebilir ve en çok kaza bu safhada meydana gelir. Bu durum, insan görsel algısının ve zamanlama yetisinin sınırlarıyla ilgilidir.
Zamanlama Hataları
Palyenin yanlış zamanda başlatılması en yaygın hatalardandır. Erken palye yapma, yani uçağın çok yüksekte düzleştirilmesi, uçağın hızının erken kesilmesine ve uzun süre havada kalmasına yol açar. Bu durumda uçak pist üzerinde süzülmeye devam ederek planlanandan ileriye teker koyabilir veya pilot uçağı indirmek için tekrar aşağı itmek zorunda kalıp sert inişe neden olabilir. Ayrıca erken palye esnasında pilot kumandayı gereğinden fazla çekerse uçak anlık olarak irtifa bile kazanabilir (balonlama) ve ardından hız kaybedip sert bir şekilde piste düşebilir.
Geç palye ise uçağın neredeyse piste temas edeceği yükseklikte son anda yapılır; pilotun çok az zamanı kaldığı için bu durumda dikey hız yeterince azalmaz ve uçak yere çarpacak şekilde inebilir. Geç palye, pilot için reflekslere dayalı çok hızlı bir hareket gerektirir ve zamanlama birkaç saniyelik gecikmeye bile tolerans göstermez; bu da hata payını yükseltir. Hem çok erken hem de çok geç palye, farklı şekillerde de olsa uçağın sert ve kontrolsüz inmesine yol açabilir. Bu nedenle pilotlar açısından en kritik konu, palyeyi doğru anda başlatabilmektir.
Görsel Yanılsamalar
Pilotların palye sırasındaki derinlik ve mesafe algısı, görsel çevreye bağlıdır. Görsel ipuçlarının zayıf olduğu veya yanıltıcı olduğu durumlar, insan hatasına zemin hazırlar. Örneğin pistin alışılmıştan daha geniş veya dar olması, pilotun yüksekliğini yanlış yorumlamasına yol açabilir. Geniş bir pist, aynı yükseklikte normalden alçakmış hissi vererek pilotun erken palye yapmasına sebep olabilir; dar bir pist ise uçağı gerçekte olduğundan yüksek algılatıp palyeyi geciktirebilir. Benzer şekilde, pist boyunca herhangi bir görsel referansın (bina, ağaç, doku vs.) bulunmadığı uçuşlar da tehlikelidir. Özellikle gece karanlığında veya deniz üzeri gibi özelliksiz yüzeyler üzerinde yapılan yaklaşmalarda pilot, yeryüzünün ne kadar yakında olduğunu kestirmekte zorlanır.
Bu duruma literatürde kara delik etkisi (black hole approach) denilir. Böyle bir senaryoda pilotun gözünün gördüğü ışıklar (örneğin sadece pist ışıkları) referans alınırsa, uçağın gerçek aimpoint noktası yanlış algılanabilir. Sonuç olarak pilot, uçağın zemine çarpışmasına kalan süreyi (TTC) olduğundan fazla veya az tahmin edebilir; ufkun üzerinde bir referansa göre hareket ederse zemine kalan süreyi fazla sanarak geç palye yapar, ufkun altında bir referansa göre ise süreyi az sanıp erken palye yapar. Bu tür algı hataları, ciddi kaza riskleri oluşturur ve bu nedenle özellikle gece VFR yaklaşmaları pilotaj açısından çok hassastır.
Azalmış Görsel İpuçları
Sis, karanlık, yağmur gibi görüşü bozan çevresel faktörler palye hatalarını artırır. Görsel derinlik ipuçları azaldığında, hem tecrübeli hem tecrübesiz pilotların palye zamanlamasında sistematik sapmalar gösterdiği deneylerle görülmüştür. Görsel bilgi kısıtlandığında pilotlar bilinçsiz olarak mesafe veya pist açısı gibi daha hataya açık stratejilere yönelebilmektedir. Dolayısıyla, insan faktörlerinden kaynaklanan hataları azaltmak için görsel farkındalık artırılmalı ve pilotlara farklı koşullar altında doğru ipuçlarına nasıl güvenecekleri öğretilmelidir.
Stres ve deneyim düzeyi de palye performansında rol oynar. Acemi pilotlar genellikle yer yüksekliğini değerlendirmede hata yaparlar; başlangıçta sıklıkla ya çok yüksekte palyeye başlar (uçak süzülür) ya da yere çok yaklaştıklarını geç fark ederler (ani çekiş yaparlar). Deneyim kazandıkça bu hatalar azalır, ancak deneyimli pilotlar da alışık olmadıkları bir uçak tipine geçtiklerinde benzer hataları yapabilirler.
Görsel ve Fiziksel İpuçları
Pilotlar iniş palyesinin zamanlamasını belirlemek için büyük ölçüde görsel ipuçlarına güvenirler. Literatürde, palye için kullanılan başlıca görsel stratejiler üç ana grupta incelenmiştir.
Kritik Mesafe (Yükseklik) İpuçları
Pilot, uçağın yerden yüksekliğini belirli bir kritik değere ulaştığında palyeye başlamayı hedefler. Bu mutlak mesafe, uçağın kanat yüklemesi ve performansına bağlıdır. Örneğin hafif bir eğitim uçağı için kritik palye irtifası yaklaşık 20 ft (6 m) iken, büyük bir yolcu uçağı için yaklaşık 80 ft (24 m) olabilir. Bu fark, büyük uçakların yüksek ağırlık/kanat yüklemesi nedeniyle daha uzun sürede yavaşlayabilmesinden kaynaklanır. Mesafe temelli stratejide pilot, radar altimetre veya dışarıdaki referanslar sayesinde yer yüksekliğini algılayarak uygun yükseklikte palyeye geçer.
İnsan gözü, mesafe algısını oluşturmak için iki tür görsel bilgiyi kullanır: Binoküler ipuçları (stereoskopik derinlik hissi, gözlerin yakınlaşması vb.) ve monoküler ipuçları (tek göze dayalı perspektif, göreceli büyüklük, netlik, ışık-gölge gibi işaretler). Örneğin yaklaşma sırasında zemindeki nesnelerin büyüklüğü, dokuların çözünürlüğü, pistin bakış alanındaki yüksekliği gibi tek gözle de algılanabilen ipuçları, pilotun yer ile arasında kalan mesafeyi sezmesine yardımcı olur. Ancak, bu ipuçları yetersiz veya yapay ise pilotu aldatabilir.
Özellikle iki boyutlu görsel sunuma sahip basit simülatörlerde veya gece uçuşlarında, gerçek derinlik algısı zayıflar. Eğer pilot salt algıladığı mesafeye göre flare başlatma stratejisi kullanırsa, yetersiz görsel ortamda sistematik hatalar ortaya çıkabilir. Örneğin bir uçuş simülatöründe yer dokusunun veya stereoskopik derinlik bilgisinin olmaması, pilotun yüksekliği olduğundan farklı hissetmesine yol açarak yanlış zamanda palye çekmesine neden olabilir.
Kritik Pist Görüş Açısı (ψ açısı)
Bu stratejide pilot, pistin görüş alanındaki geometrik açısına odaklanır. Uçağın bakış açısından pistin sol ve sağ kenarları ile nişan alınan nokta arasında kalan yatay açı (ψ) belirli bir kritik değere ulaştığında palyeye başlanır. Başka bir deyişle, pistin perspektifteki yayılımı pilotun altına doğru genişlerken, belirli bir genişlik açısı kritik olarak kabul edilir. Bu kavram, pistin uçaktaki görünümünün genişlemesini zamanlama kriteri yapar. Örneğin pist görüş açısı çok dar ise uçak yüksekte demektir; uçak alçaldıkça ψ açısı büyür.
Pilot, tecrübesine dayanarak bu açının belirli bir dereceye ulaşmasını palye tetikleyicisi olarak kullanabilir. Ancak ψ açısına dayalı strateji, pist genişliği ve yaklaşma açısı değiştiğinde hatalara yol açabilir. Eğer pilot, alıştığı dar bir pistte işe yarayan ψ değerini çok daha geniş bir pistte kullanmaya kalkarsa, pist daha büyük açıyla görüldüğü için gereğinden erken flare yapacaktır. Benzer şekilde, 3° standart süzülüş açısıyla iniş yapan bir pilot, 6° gibi dik bir süzülüşe geçtiğinde de aynı ψ değerinde flare çekmeye alıştıysa, farklı açılarda yanılabilir.
Bu durum deneysel olarak da gözlemlenmiştir. Farklı süzülüş açılarına geçen pilotların, eski alışkanlıklarıyla pist açısı kriterini kullanmaları neticesinde palye zamanlamasında sistematik bias oluştuğu saptanmıştır. Dolayısıyla, pist görüş açısını esas alan yöntem, pist/enlem farklılıkları ve farklı yaklaşma profilleri düşünüldüğünde dikkat gerektirir. Uçağın iniş yaptığı her yeni pistte psikolojik olarak “yeniden kalibre” olmak şarttır; aksi halde yanlış bir ψ açısı eşik değeriyle erken veya geç palye riski doğar.
Kritik Zaman-To-Contact (TTC) – Tau İpuçları
Bu modern yaklaşım, pilotun zemine çarpışmaya kalan süreyi sezgisel olarak hesaplayabildiği varsayımına dayanır. Time-to-contact (TTC) kavramı, “hiçbir şey yapmadan devam edilseydi uçağın tekerlerinin zemine temas etmesine kalan süre” olarak tanımlanır. Pilot, algıladığı bu sürenin belirli bir kritik değere (örneğin 5 saniye gibi) inmesiyle birlikte palyeye başlamayı hedefler. Teorik olarak TTC, mesafe ve hız bilgilerinden hesaplanabilir:
Ancak insan gözünün mutlak mesafe ve hızları doğru algılamada hataya açık olduğu bilinmektedir. Bu yüzden, algı psikolojisinde TTC’nin doğrudan, nesnel büyüklükleri tahmin etmeden, görsel bir oran üzerinden hesaplandığı teorisi geliştirilmiştir. Bu teoriye göre, pilotun gözü belirli bir optik akış bilgisini kullanarak çarpışmaya kalan süreyi hisseder.
Tau teorisi, TTC’yi görsel açı bilgisinin değişim oranına bağlar. Uçağın bakış açısından, θ uçağın hedeflediği nokta (aimpoint) ile yerdeki başka bir referans noktası arasındaki dikey görsel açıyı, dθ/dt ise bu açının zamana göre değişim hızını temsil etsin. Tau oranı bu ikisinin oranına eşittir:
Bu oran, basitçe yaklaşıldığında zemine kalan süreye orantılıdır. Uçuş sırasında pilotun gözleri, görüş alanında aşağı doğru hareket eden yüzey dokularının ne hızla genişlediğini (açısal hız) fark ederek bilinçdışı bir şekilde tau’yu hesaplıyor olabilir. Tau teorisine göre insan beyni, mesafe ve hız tahmini yapmaksızın, sadece açısal genişleme hızına bakarak çarpışma zamanını kestirebilir. Bu strateji, pilotun TTC bilgisini en doğru ve yanılma payı en az yöntemle kullanmasını amaçlar.
Tau teorisi pratikte şu şekilde açıklanabilir: Uçak yaklaşırken, örneğin pist eşiği ile uçak altındaki nokta arasındaki görsel açı gittikçe büyür. Bu büyüme hızı, uçağın yere yakınlaşma hızının bir göstergesidir. Pilot, belli bir θ açısının belli bir hızla büyüdüğünü gördüğünde (örneğin alt görüşteki dokuların akış hızından), zemine kalan sürenin kritik eşiğe geldiğini “hisseder” ve flare manevrasını başlatır.
Tau’nun avantajı, pilotun mutlak yüksekliği bilmesine gerek olmadan, sadece görsel akıştan zamanlamayı çıkarabilmesidir. Ancak bu stratejinin de bazı sınırlamaları vardır. Tau oranının tam olarak doğru bir temas süresi vermesi için, hesaplamada kullanılan θ açısının mutlaka hedeflenen nişan hattı üzerindeki noktalarla ilgili olması gerektiğini vurgulamıştır. Yani, pilot yanlış bir referans noktaya odaklanırsa tau hesabı hatalı çıkar. Özellikle gece yaklaşmalarında pilotun aimpoint’i şaşırması durumunda tau da yanlış sinyaller verebilir.
Örneğin pilot gerçek pist eşiği yerine daha ileride bir ışığı aimpoint sanıp ona göre tau hesaplarsa, uçağın gerçekte olandan daha yavaş alçaldığını (TTC’nin daha uzun olduğunu) zannedebilir ve palyeyi geciktirebilir. Tersi şekilde, eğer pilotun referansı gerçek noktadan daha yakında bir yer ise tau, kalan süreyi olduğundan kısa gösterir ve pilot gereğinden erken flare yapar. Bu nedenle tau teorisi, doğru referanslarla birleştiğinde güçlü bir araçtır; ancak pilotun çevresel farkındalığı hatalıysa yanılgıya açık olabilir.
Yukarıdaki üç ana ipucu dışında, pilotlar palye sırasında görsel odağın nereye yöneltileceği konusunda da ipuçları kullanır. Genel kabul, palye esnasında pilotun bakışını uzak bir noktaya – tercihen pistin sonuna veya ufka – yöneltmesi ve periferik görüşle uçağın burun açısı ve yere yaklaşımını takip etmesi yönündedir. Bu sayede pilot, küçük irtifa değişimlerini daha hassas algılayabilir (uzak odaklama derinlik hissini artırır).
Pilotaj Teknikleri
İniş palyesinde başarılı olabilmek, büyük ölçüde doğru pilotaj tekniğinin uygulanmasına dayanır. Pilotaj teknikleri, yukarıda bahsedilen görsel ipuçlarını doğru kullanmanın yanı sıra uçağın kumandalarının koordineli ve hassas kullanımını içerir. Öğretici el kitapları ve uçuş eğitmenleri, palye için genellikle benzer prensipleri vurgular.
Bakış Noktası
Pilotlar, palye sırasında bakışlarını başlangıçta pistin sonuna veya ufka doğru odaklarlar. Bu uzak odaklama, küçük alçalma oranı değişimlerini daha iyi hissetmelerini sağlar ve tünel görüşüne girmelerini engeller. Yakın bir noktaya (örneğin hemen burun ucuna veya pistin çok yakınına) bakmak, derinlik algısını bozar ve pilotun yüksekliği yanlış değerlendirmesine neden olabilir. Bu sebeple, iniş öğretiminde “Burnun önündeki zemine değil, ilerideki piste bak” şeklinde telkinler verilir. Ufuk ve pist sonu, doğal bir referans çizgisi sağlayarak palye açısının doğru ayarlanmasına yardım eder.
Güç ve Kumanda Koordinasyonu
Standart iniş tekniğinde, palyeye başlarken motor gücü kademeli olarak azaltılır (hatta çoğu durumda tamamen rölantiye alınır) ve aynı anda yumuşak bir arka kumanda uygulanır. Pilot, hem gaz hem de kumanda ile uçağın süzülüşünü ayarlamış olur. Burada kritik olan, kumandayı ne kadar ve ne hızla çekeceğidir. Ani ve fazla bir arka çekiş balonlamaya yol açabileceği gibi, yetersiz çekiş de uçağın önden teker koymasına veya sert inmesine neden olabilir. Bu yüzden eğitmenler, “yavaşça geri çek ve seviyeye getir” şeklinde bir yöntem öğretir.
Uçağın burnu ufuk hattının biraz üzerine gelecek kadar yukarı kaldırılır ve o açı korunur. Bu esnada motor gücü gerektiği kadar azaltılır; küçük uçaklarda tamamen kesilirken, bazı büyük uçaklarda çok hafif bir gaz palye sonuna dek korunabilir (bu, büyük kütleli uçaklarda ani sink’ı önlemek içindir). Burada amaç, uçağın süzülüş açısını kademeli olarak sıfıra yaklaştırmak (yatay uçuşa geçmek) fakat bunu yaparken hızın aşırı düşmesine izin vermemektir.
Ana Tekerleklerle Temas
Pilotlar, palyenin sonunda uçağın iniş takımının ana tekerlekleri üzerinde yere inmesini hedefler. Bu, uçağın iniş takımı yapısına uygun olarak yükü ana takımlara aktarmak ve burun tekerine aşırı darbe gelmesini önlemek içindir. Dolayısıyla iyi bir palye tekniğinde, uçak yere değdiği anda hafif burun yukarı (yaklaşık 3-5°) bir açıdadır. Bu da palye sırasında burun açısının doğru miktarda yükseltilmiş olmasını gerektirir. Eğer pilot palyeyi fazla uzatır ve uçak hız kaybederse, tam teker koyma anında stall olup sertçe düşebilir. Eğer gereğinden hızlı teker konursa bu kez uçağın süspansiyonları zorlanır ve sekme (bounce) yaşanabilir. İyi bir pilotaj tekniği, tam kararında bir yavaşlama ve yumuşak teker temasını sağlamaya çalışır.
Rüzgar ve Yanlamasına Bileşen
Palye tekniği, çapraz rüzgar gibi durumlara uyarlanmalıdır. Pilotlar, yan rüzgarda palye sırasında uçağın burnunu pist eksenine paralel getirmek ve uçağı hafif yana yatık tutmak (windward kanat biraz aşağıda) gibi ek teknikler uygularlar. Bu koordinasyon, palyenin yatay eksende de doğru yapılmasını sağlar. Yan rüzgar bileşeniyle inen bir pilotun, palye esnasında da rudder ve aileron kullanarak uçağın pist doğrultusunda kalmasına dikkat etmesi gerekir.
Farklı Uçak Sınıflarında Uygulanışı
İniş palyesinin karakteristiği, uçağın tipi, boyutu ve performansına göre önemli farklılıklar gösterir. Hafif eğitim uçakları, genel havacılık uçakları, yolcu jetleri, planörler veya askeri jetler gibi farklı sınıflardaki hava araçlarının her biri, palye sırasında farklı davranışlar sergiler ve pilotlarından farklı teknikler talep eder.
En belirgin farklardan biri, kanat yüklemesi ve ağırlık/hız farklılıklarından kaynaklanan palye irtifası ve süresidir. Hafif ve düşük hızlarda uçabilen bir Cessna 172 gibi eğitim uçağı, tipik olarak ~60-70 knot yaklaşma hızıyla 3° süzülüş açısında gelir ve yaklaşık birkaç metre (10-20 ft) yükseklikte palyeye başlayarak kısa bir mesafede teker koyabilir. Buna karşılık, büyük bir yolcu uçağı (örneğin bir Boeing 747), ~140-150 knot yaklaşma hızına sahiptir ve yüksek kanat yüklemesi nedeniyle dikey hızını azaltmak için daha uzun bir zamana ihtiyaç duyar. Bu nedenle büyük uçaklar palyeye daha yüksek irtifada başlarlar, literatürde tipik bir değer olarak ~80 ft AGL verilmiştir. Büyük bir uçak, fazla kinetik enerjiye sahip olduğundan, palye esnasında bu enerjiyi sönümlemek için daha uzun bir mesafe kat eder ve daha yavaş bir burun kaldırma hareketi yapar. Aksi halde, aniden yüksek g ile çekilen bir ağır uçak yapısal strese maruz kalabilir veya yolcular için rahatsız edici bir manevra olur.
Planörler ve hafif sportif uçaklar gibi çok düşük güç yüklemesine sahip hava araçları, palye konusunda ayrı bir kategori oluşturur. Planörler motor gücü olmadan süzülürken, yere çok yakın uzun süre kalma eğilimindedirler. Planör pilotları genellikle palyeyi oldukça hassas yapar ve yer etkisinden maksimum faydalanarak çok yumuşak inişler gerçekleştirir. Ancak planörün uzun kanatları ve düşük ağırlığı, rüzgâra karşı hassasiyeti artırır; dolayısıyla palye sırasında rüzgâr değişimleri planörün kolayca tekrar yükselmesine (balonlamasına) yol açabilir. Bu nedenle planör palyesi, sürekli küçük düzeltmelerle aktif olarak yönetilir.
Jet avcı uçakları gibi yüksek hızda yaklaşan ve güçlü kontrol yüzeylerine sahip uçaklar ise palyeyi çok hızlı ve kararlı bir şekilde yapmak zorundadır. Bu uçakların iniş takımları ve yapısı, nispeten sert inişlere dayanacak şekilde tasarlanmıştır (uçak gemisi inişleri gibi aşırı durumlar dahil). Bir savaş uçağı pilotu, kısa pistlere yüksek hızla inme pratiği sayesinde, palyeyi son anda çekip uçağı güçlü fren ve aerodinamik sürat frenleriyle durdurmaya yönelik bir teknik kullanır. Bu uçaklarda palye, diğerlerine kıyasla daha az süzülme içerir ve “indir-bindir” tarzında gerçekleşebilir.
Büyük yolcu uçakları ve iş jetleri, gelişmiş sistemlerle pilotaj yükünü azaltacak özelliklere sahiptir. Örneğin bu uçaklarda radar altimetre tabanlı sesli yükseklik ikazları bulunur (ör. “50…40…30…20…10” fit anonsları). Bu anonslar, pilotlara palye başlangıcını koordine etmede yardımcı olur. Tipik olarak bir yolcu jeti, 30 ft civarında palyeye başlar; 10 ft civarında ise teker koymaya hazır hale gelir. Ayrıca modern yolcu uçaklarında otomatik gaz kesme (retard) ve otomatik flare özellikleri (kategori III autoland için) mevcuttur. Bu sistemler, özellikle düşük görüş koşullarında, insan faktöründen doğabilecek hataları minimize etmek için tasarlanmıştır. Yani büyük uçaklarda palye sadece pilot becerisine bırakılmayıp, teknoloji ile desteklenir. Küçük genel havacılık uçaklarında ise genellikle bu tür destekler yoktur ve pilot tamamen kendi hissiyat ve tecrübesiyle palyeyi gerçekleştirir.
Helikopterler ve VTOL (dikey kalkış/iniş) hava araçlarında teknik olarak “palye” kavramı sabit kanatlılardaki gibi uygulanmaz; ancak autorotation landing gibi manevralarda benzer enerji yönetimi prensipleri bulunur. Bu bağlamda, iniş palyesi kavramı sabit kanatlı uçaklara özgüdür ve farklı sınıflardaki sabit kanatlılar arasında yukarıda anlatıldığı gibi önemli değişkenlikler gösterir.
Kazalar ve Güvenlik Etkileri
İniş palyesi, emniyet açısından kritik bir safha olduğundan, bu aşamadaki hataların giderilmesi uçuş güvenliğine doğrudan etki eder. İstatistiksel olarak iniş ve kalkışlar, uçuşun en riskli anlarıdır ve özellikle iniş sırasında yapılan hatalar ciddi kazalara yol açabilmektedir. Uçağın fazla sert inmesi, piste çarpıp tekrar havalanması (bounce), pist sonunda duramayarak çıkması veya yan rüzgarda kontrolden çıkarak pistten çıkması gibi kaza/kırım örneklerinin önemli bir kısmında, altta yatan nedenlerden biri iniş palyesinin hatalı icrasıdır. Uçak kazaları veritabanlarında “hard landing” (sert iniş) ve “loss of control on landing” kategorilerinin büyük bölümü, pilotların flare’ı doğru yapamaması veya dış koşulların palyeyi bozması ile ilişkilendirilir.
Örneğin, özellikle genel havacılıkta sık görülen burun iniş takımı çökmesi vakaları, çoğunlukla uçağın palye yapılmadan piste burun tekeriyle çarpması sonucu oluşur. Bu da pilotun ya palyeye geç kalması ya da hiç yapmaması (uçağı düz uçuş pozisyonuna getirememesi) demektir. Benzer şekilde, pilotların balonlama yapıp tekrar düşürdükleri inişler, iniş takımlarına ve gövdeye ciddi hasarlar verebilir. Birkaç kez sekip duran uçaklar pistten çıkabilir veya kanat vurması yaşayabilir. Ağır uçaklarda ise iniş takımlarına gelen aşırı yükler yapısal hasar riski doğurur (mesela fazla hızlı teker koyma sonucu lastik patlaması, şasi kırılması gibi).
Bu tür olayların önlenmesi için, hem teknoloji hem eğitim alanında çeşitli önlemler alınmıştır. Teknolojik olarak, büyük yolcu uçaklarında artık otomatik iniş sistemleri bulunduğu değinilmişti. Autoland sistemleri, özellikle düşük görüş koşullarında insan hatasını elimine ederek, flare dahil inişi otomatik yapabilirler. Ayrıca GPWS (Ground Proximity Warning System) gibi sistemler, uçağın anormal alçalma hızını tespit edip pilotu "Sink rate!" gibi ikazlarla uyararak palye hatalarının kazaya dönüşmesini önleyebilir. Küçük uçaklar için de son yıllarda geliştirilmiş AOA (Angle of Attack) göstergeleri ve hatta basit uçuş koçu sistemleri, yaklaşma ve flare sırasında pilotu uyaracak şekilde tasarlanmaktadır.
Güvenlik açısından bir diğer önemli husus, standart operasyon prosedürlerine uyumdur. Hava yolları ve askeri birimler, her uçak tipi için iniş tekniklerini standartlaştıran prosedürler tanımlar. Bu prosedürler, örneğin “50 ft’te şu hızda ol, 30 ft’te palyeye başla, 10 ft’te burun açısı şu olsun” gibi net kılavuzlar içerir. Pilotlar bu standartları uygulayarak varyasyonu azaltmaya çalışır. Disiplinli uygulanan teknikler, insan faktöründen kaynaklı dağınıklığı azaltır ve güvenliği yükseltir.
Palye Otomasyon Sistemleri
Modern uçaklarda iniş flare manevrası bazı durumlarda otomatize edilmiştir. Bu sistemler, özellikle düşük görüş koşullarında güvenli inişi desteklemek için tasarlanır:
- Autoland (Otomatik İniş): Kategori III ILS yaklaşmalarında sistem, flare irtifasına geldiğinde (tipik olarak 50 ft) burun açısını otomatik olarak artırarak palyeyi başlatır.
- Flare Logic: Uçak sistemleri, radar altimetre verisini ve iniş profili verilerini kullanarak burun açısı, pitch rate ve motor gücünü koordine eder. Airbus FBW sistemleri bu işlevi doğrudan kontrol eder.
- RETARD Callout: Airbus uçaklarında flare sırasında "RETARD" sesli komutu, pilotun gazı sıfıra çekmesini hatırlatır. Bu da palyenin bir parçası olarak otomasyonla entegre çalışır.
- Auto-throttle Flare Idle: Bazı sistemlerde gaz kolları flare irtifasında otomatik olarak idle konumuna geçer (ör. Boeing 787).
Bu sistemler sayesinde flare hareketi pilot müdahalesi olmaksızın, stabil şekilde tamamlanabilir. Ancak sistemin başarısı, inişin doğru profilde başlatılmasına ve arızasız işlemeye bağlıdır. Ayrıca sistemin devrede olduğu sürece pilotun manuel kontrolü devralmaması gerekir.
