MOTOR PATLAMASI NEDİR?

American Airlines B767
Jet motorlarında ‘motor patlamasının ne olduğunu bilmeyen okurlar için; motorun içinde patlayıcı bir maddenin patlaması veya bir gaz basıncının içinde bulunduğu kabı yırtarak boşalması değildir.
Motor patlaması; motorun içinde çok yüksek hızda dönen kompresör veya türbin kademelerindeki palleri (blade) tutan disklerden bir veya birkaçının kırılarak, pallerin ve/veya diskin, çok güçlü santrifüj (merkezkaç)olgusu ile motordan dışarıya silahtan çıkan mermi hızıyla fırlayarak, modülün zarfı olan dış kabını, Fan Kaportasını veya Thrust Reverser’i yararak serbestçe uzaklara gidebilmeleri veya rastladıkları bir cisme saplanması olarak tarif edilebilir. Motor patlamasının havacılıktaki teknik adı “Uncontained Engine Failure”dur.
İşte, aşağıda okuyacağınız inanılması zor olay bir motor patlamasını ve patlamanın nelere sebep olabileceğini çok açık bir şekilde anlatmaktadır.
28 Ekim 2016 tarihinde American Airlines (AA) havayollarına ait B767-300ER uçağı, Chicago O’Haare havaalanından Miami’ye gitmek üzere 161 yolcu ve 9 ekip ile kalkış için 28R pist başına gitti. Kalkış izni alındıktan sonra motorlara gaz verilirken frenler bırakılıp koşmaya başladı. Her iki motor kalkış için hesaplanmış en yüksek hızda (Take Off takatında) dönüyorlar, uçak hızlanıyordu.
Uçağın burnunun yerden kesilme hızı olan V1’e erişilmesine saniyeler kala kule, pilotu “sağ motorundan duman çıkıyor” diye ikaz etti. Kaptan, dumanın neden kaynaklandığını anlamaya çalışırken sağ motordan kuvvetli bir patlama sesi gelince hemen kalkıştan vazgeçme (Aborted Take Off) başlattı. Bunun için kanat üzerindeki spoilerler açılıyor, ayak frenlerine basılıyor ve motorlar ters takata (Reverse Thrust) geçiriliyor. Bu şekilde uçağın hızının, mümkün olan en kısa mesafede sıfıra düşürülmesi ve pist bitmeden durması sağlanıyor.

Pilotlar uçağı pist üzerinde durdurmayı başardığında, sağ motor artık alevler içinde kalmıştı. Yangın nedeniyle kokpit acil yolcu tahliye kararı alıp bu talimatı kabine iletti. Yangın uçağın sağ tarafında olduğu için sol taraftaki kapılar açılarak slidelar vasıtasıyla acil yolcu tahliyesine başlandı. Bir süre sonra itfaiye araçları da uçağa yanaşarak yangına müdahale etmeye başladılar.
Yangın söndürülmeye çalışılırken uçaktaki ekip ve yolcu, toplam 170 kişi salimen tahliye edildi. Tahliye sırasında biri ağır olmak üzere 20 kişi yaralandı ve ambulanslarla muhtelif çevre hastanelere kaldırıldı. 19 kişi ayakta tedavi edilerek taburcu edilirken, ağır yaralı olan yolcunun tedavisi devam ederken hayati tehlikesinin olmadığı bildirildi.
İtfaiyenin müdahalesine rağmen, yangın hızla sağ kanada yayılıyordu. Bunun sebebinin sağ kanat yakıt tankının motordan fırlayan disk tarafından delindiği, buradan akan yakıtın yangının hız ve şiddetini artırdığı sonradan anlaşılacaktı.
NTSB, kaza araştırmasında uçağın CVR ve FDR’lerini alarak deşifre edilmek üzere araştırma merkezine götürdü. Olaya neden olan sağ motor üzerinde yapılan araştırmada HPC (High Pressure Turbine) 2. Kademe Diskinin kırılıp parçalanması nedeniyle motorun (General Electric CF6-80C2B6) patladığı (Uncontained Engine Failure) tespit edildi.

2. Kademe Türbin Diski kırılarak dört parçaya ayrılmış, kendisiyle beraber üzerindeki türbin palleri modülün zarfını ve Thrust Reverser kaportlarını yararak dışarıya fırlamıştı. Peki, motordan fırlayan parçalar, özeklikle ağır olan disk parçaları neredeydi?

Kırılarak 4 parçaya bölünen Diskin 30 kg civarında ağırlığı olan bir parçası olay yerinden tam 900 metre uzaktaki UPS şirketinin deposunda, bir diğer parçası da 500 metre uzaklıkta yerde bulundu. Motordan fırlayan ağır disk parçalarının, modül zarfını ve güçlü bir yapısı olan Thrust Reverser kaportasını yırtarken güç ve hız kaybetmesine rağmen, mermi hızı ile çok uzaklara gidebildikleri anlaşılabiliyor.  Bu parçalardan bir veya bir kaçı uçağın gövdesine, civardaki başka uçak, araç veya insanlara da çarpabilirdi.
Toplanan tüm parçalar NTSB’nin malzeme inceleme laboratuarında incelemeye tabi tutuldu. Parçalanan diskin üretim aşamasında yüzey altında mikroskobik bir çatlak oluştuğu ve 1997 yılında üretim aşamasında uygulanan kontrollerinde, o tarihte mevcut NDT teknolojisi ile bu çatlağın tespit edilmesinin mümkün olmadığı, mikroskobik çatlağın motorun zaman içinde yaptığı 7500 saykıl (cycle)  (1 iniş + 1 kalkış = 1 saykıl) içinde gelişerek sonunda diskin kırılarak bütünlüğünün bozulmasına neden olduğu anlaşıldı.

Çıkan yangında sağ kanat, motordan itibaren, tamamen yanmıştı. Resimlerden yangın sonucu sağ kanadın ne duruma geldiğini görebilirsiniz. Bu ağır yapısal hasar nedeniyle, tamirinin ekonomik olarak kabul edilemez olduğu için (BER-Beyond Economical Repair) uçağın komple kâl (Total Lost) edilmesi kararlaştırıldı.
Bu olay, uçak yerde ve V1 hızına erişilmeden önce olması, kalkıştan vazgeçme uygulamasının başarılı olması, Uncontained Engine Failure nedeniyle motordan fırlayan parçaların uçağın gövdesine isabet etmemesi nedeniyle can kaybı olmadan çok ucuz atlatılmış bir kazadır
Aksi varsayımları şöyle değerlendirebiliriz:
-Olay, uçak kalkış rulesinde V1 hızına eriştikten sonra olsaydı, kalkıştan vazgeçme (Aborted TO) uygulanamayacak, yerden kesildikten sonra yangın ve yakıt kaybı başlayacaktı. Bu durumda yangın sağ motor ve kanadı uçaktan koparabilir, sonuçta uçağın düşmesine neden olabilirdi.
-Aborted TO uygulaması başarılı olmasaydı, uçak pist üzerinde duramayıp, pist ucundan veya yandan toprağa çıkarak ağır kırım geçirebilir ve 170 kişinin tahliyesi bu kadar hızlı ve sağlıklı olarak yapılamayabilirdi.
-Parçalanarak motordan hızla ayrılarak 900 ve 500 metre uzağa gidebilen kitle halindeki yüksek basınç türbin disk parçaları ve türbin palleri bu veya başka bir uçağın gövdesine isabet etseydi gövdeyi delip geçecek ve büyük olasılıkla yolcu ve/veya ekipten bazılarının ağır yaralanmasına hatta ölümüne neden olabilirdi. Bu durum uçuşta olsaydı, gövdede delik açılması nedeniyle ani kabin basıncı düşmesine (rapid cabin pressure dump) neden olacak, felaketin boyutları büyüyecekti.
14 Mart 2018 tarihinde 11 kişinin ölümüne neden olan Başaran Holding’in İran’da düşen Challenger uçağının, (patladıysa) motordan fırlayan parçaların yolcu kabinini delerek hızla kabin basıncının boşalmasına, belki yatay ve dikey stabilizelerine çarparak düşmesine yol açmış olması ihtimal dâhilindedir.
NTSB, uyguladığı şeffaflık kuralına göre, kazadan hemen sonra kamuoyuna yayınladığı ilk bildiride kaza nedeni olarak sağ MLG’de bir lastik patlaması olduğunu yazmış ve yanılmıştı.
18 Nisan 2018 tarihinde New York’da Dallas’a uçan Soutwest Airlines’a ait B737-700 uçağı 31.000 Feet irtifada iken sol motorunda bir patlama meydana geldi. Motorun Nose Cowl’u yok olmuş. Motordan fırlayan parçalardan birisi kabin sol tarafta bir camı krmış, cam kenarında oturan bayan yolcunun, motordan fırlayan bir parça veya kırılan camın parçalarıyla yüzünün yaralanmış, kırılan camdan boşalan kabin basıncı (rapid decompression) nedeniyle dışarıya çekilmiş, bazı yolcular tarafından içeriye çekilmiş. Yaralanan bayan yolcunun emergency iniş sonrası kaldırıldığı hastanede hayatını kaybettiğini öğrendik.
Tek motora kalan uçak, emergency descent yaparak 10.000 feete alçalıp ilk uygun meydana divert etmek durumunda kalmıştı. Bu kaos ortamında sağlıklı bir iniş yapan pilotları kutlamak gerekir. (bu uçağın kaptanı da Başaran Holding’in kaptanı gibi bayandı)
NTSB kontrolörünün motoru kontrol ederken çekilen bir resimde, 24 adet fan palin (Fan Blade) yerinde ama birinin eksik olduğu görülüyor. Eğer olay, bu fan blade atması ile başlamışsa, doğrudan motor patlaması yani ’uncontained engine failure’dur. O zaman serbest kalan fan blade, Nose Cowl’a çarparak onun da parçalanmasına neden olmuştur.   (IOD=Internal Object Damage)
Hayır, olay önce Nose Cowl’un kendiliğinden parçalanmasıyla başlamış ise, Nose Cowl parçaları fan tarafından emilip ezilirken darbe alan bir fan blade kırılarak fırlamışsa, olay Nose Cowl’un fail etmesi nedeniyle oluşmuştur. (FOD=Foreign Object Damage). Kabin basıncını tutacak kadar güçlü bir yapısı olan yolcu camını kıran parçanın kaybolan fan blade olduğunu sanıyorum.  Sebep IOD veya FOD, ne olursa olsun, motorun blade veya disk atmasının her zaman çok tehlikeli sonuçlar yaratacağını bir kere daha acı bir şekilde yaşamış olduk.
Aşağıdaki linklerden American Airlines Uncontained Engine Failure olayı ile ilgili videoları izleyebilirsiniz.
https://youtu.be/x6oFAvm8YoQ
http://chicago.cbslocal.com/2018/01/30/ntsb-american-airlines-fire-flight-383/