Uçak motorları, yüksek sıcaklık, basınç ve hız altında çalışan kompleks sistemlerdir. Bu sistemlerin emniyetli, verimli ve uzun ömürlü çalışmasını sağlamak amacıyla motorun fiziksel ve performans parametrelerinin düzenli olarak izlenmesini ve analiz edilmesini sağlayan sistemlere Uçak Motoru Sağlık İzleme Sistemleri (Engine Health Monitoring - EHM) adı verilir. Zamanla bu sistemlerin kapsamı yalnızca izleme değil, aynı zamanda karar destek ve arıza tahmini gibi unsurları da içerecek şekilde genişlemiş ve Sağlık Yönetimi (Engine Health Management) anlayışına evrilmiştir.

^{Motor Sağlık İzleme Sistemi (Görsel Yapay Zeka İle Oluşturulmuştur)}

Tarihsel Gelişim

EHM sistemleri 1980’li yıllardan itibaren gelişmeye başlamıştır. İlk uygulamalar, belirli motor parametrelerinin izlenmesi ve limit aşımlarının raporlanması ile sınırlıydı. 1981 yılında SAE tarafından yayımlanan ilk rehber ile birlikte sivil havacılıkta kullanımı desteklenmiştir ancak veri yorumlama güçlükleri, yüksek yanlış alarm bildirimleri ve sistem maliyetleri nedeniyle yaygınlık kazanamamıştır. Askeri ve uzay uygulamalarında ise daha erken entegrasyon sağlanmış ve bu alandaki deneyimlerle ticari sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlanmıştır.

Sistem Bileşenleri

EHM sistemleri üç ana bileşen etrafında yapılandırılır:

• Veri Toplama: Uçuş sırasında sensörlerden alınan sıcaklık, basınç, yakıt akışı, titreşim, hız ve benzeri parametreler kaydedilir.
• Teşhis: İzlenen parametreler referans değerlerle karşılaştırılır. Örneğin titreşim seviyelerindeki ani artışlar, rulman arızalarının belirtisi olabilir.
• Öngörü: Motorun mevcut durumu üzerinden gelecekte oluşabilecek arızalar tahmin edilir. Yapay zekâ teknikleri ve fiziksel modeller bu aşamada kullanılır.

İzlenen Parametreler

EHM sistemleri tarafından en sık izlenen parametreler şunlardır:

• Egzoz Gazı Sıcaklığı (EGT)
• Yakıt Akışı (FF)
• Mil Hızları (N1, N2)
• Yağ Basıncı ve Sıcaklığı
• Titreşim Seviyeleri
• Motor Basınç Oranı (EPR)
• Çevresel Uçuş Koşulları (irtifa, hava sıcaklığı, dikey ivme)

Özellikle EGT parametresi, motor performansı açısından kritik olup, limit değerine olan yakınlığı(EGT marjı) motorun genel durumu hakkında bilgi sağlar. Bu parametreler arasında korelasyon analizleri, regresyon modelleri ve yapay sinir ağları ile değerlendirme yapılmaktadır.

Mevcut Uygulamalar

Ticari uçaklarda EHM uygulamaları, motor performansının gözlenmesi ve bakım planlarının optimizasyonu amacıyla kullanılmaktadır. Elde edilen veriler:

• Eşik değer aşımları tespitinde
• Arıza öncesi belirti gösteren trendlerin analizinde
• Uzun dönem performans karşılaştırmalarında kullanılmaktadır.

Ancak uygulamada karşılaşılan başlıca sorunlar arasında düşük örnekleme hızları, sınırlı veri aktarımı, yüksek yanlış alarm oranı ve sensör güvenilirliği yer almaktadır.

Ekonomik ve Operasyonel Etkiler

EHM sistemlerinin sağladığı temel operasyonel avantajlar şunlardır:

• Arıza öncesi uyarı ile uçuş güvenliğinin artırılması
• Bakım zamanlarının optimize edilmesi ile maliyetlerin düşürülmesi
• Yakıt tüketiminin azaltılması ve motor verimliliğinin izlenmesi
• Motor bileşen ömrünün uzatılması
• Filoya özgü bakım stratejilerinin uygulanması

Özellikle “fly-by-the-hour” (uçuş saati başına ödeme) gibi yeni ticari modellerin uygulanabilirliği, EHM sistemlerinin güvenilirliğine doğrudan bağlıdır.

Teknik Gelişmeler ve Araştırma Alanları

Araştırmaların odaklandığı başlıca teknolojik gelişmeler şunlardır:

• Yapay zeka tabanlı modeller: Sinir ağları, karar ağaçları, bulanık mantık sistemleri vb.
• Model tabanlı teşhis yöntemleri: Fiziksel ve istatistiksel motor modelleriyle karşılaştırmalı analiz
• Gerçek zamanlı veri işleme: Uçuş sırasında analiz yapabilen entegre işlemciler
• Bilgi füzyonu sistemleri: Farklı veri kaynaklarının bütünleşik analizi
• Yüksek güvenilirliğe sahip sensörler: Aşırı koşullarda uzun süreli doğruluk sağlayabilen sistemler

Bu teknolojiler, motor tasarımı, bakım yönetimi ve filo planlamasında yeni açılımlar sunmaktadır.