Uçaklar neden kara kutular ile aynı yapılmaz?

Kara Kutu'ların malzeme yapısı uçaklarda bulunan bildiğim kadarıyla Karbonfiber ile eş tutulamaz.

Hadi oldu da KaraKutu malzemesinden uçak yapıldı, o uçak düşerse parçalanmaz kırılmaz çok sağlamlıktan sanki uçak değil de normal şekilde paraşütsüz düşmüş etkisi yaratırdı.

Hocam kara kutular zarar görmez, sapa sağlam durur gibi bir şey yok. Kara kutular da fiziksel olarak gayet hasar alır. Uçakların kara kutudan yapılması zarar görmeyeceği anlamına gelmemektedir. Uçak şirketlerinin düşünceleri arasında kaza sonrası uçağın nasıl sağlam kalacağı fikri yerine, uçak nasıl kaza/arıza yapmaz düşüncesinin daha yaygın olduğunu ve bunun için çalıştıklarını düşünmekteyim.

bilgilendirdiğiniz için sağolun valla aklıma takılmıştı gece gece

Şimdi şöyle düşünelim basit mantıkla; bir insanı çelik kasaya koysak ve onu uçurumdan aşağı atsak sence yaşar mı ölür mü içinde?

Koruyucu dış kabuk çok dayanıklı olabilir fakat düşme ve çarpma etkisi ile içeride bulunan canlı büyük bir darbe güce maruz kalır. Tamam çelik kasa belki çiziklerle atlatır fakat içindeki canlı çarpmanın gücü ve şiddetiyle ezilir. Bir yumurta al, saklama kabının içine koy ve onu camdan aşağı at. Sonuçları sen de görebilirsin

Eğer kaza sonrası yolcuları kabinin içinde jöle kıvamında bulmak istemiyorsan pek etkili bir yöntem değil bu maalesef

Daha bunun ağırlık ve maliyet konusuna bile girmedik düşün

Önemli olan enerjiyi dağıtmaktır. Eski arabalar sağlamdır ancak içindekini korumaz. Yeni arabalar ise teneke gibidir ancak enerjiyi yayarak içindeki insanların korunmasını sağlar. Isterseniz uçağın tamamında karbon fiber veya "kara kutu maddesi" kullanın düşüşteki bütün enerji yolcuların üstüne de binecektir. Yolcu uçağı çok ağır ve hızlı olduğundan düşmesi durumunda o enerjiyi dağıtacak yapıyı oluşturmak uçağa fazlaca ağırlık, maliyet ve mühendislik gerektirecektir. Uçağın düşmemesini sağlamak daha mantıklı ve daha kolay. Bundan dolayı uçağın düşmemesi üzerine çalışılıyor.

Wqxte dedi:

E madem kara kutular uçak kazasından sağlam çıkıyor uçak neden kara kutular ile aynı malzemeden yapılmıyor?

Genişletmek için tıkla...

Kara kutular neden sağlam?
Büyük miktarda çelikten yapılma. Tamam uça da çelik de kullanılır ama hepsini çelik ile yaparsan ne olur düşün bakalım?
Ayrıca kara kutular bile uçaktan sağlam çıksın diye en az hasar alabilecek şekilde yerleştirilir.
Ayrıca arabalar gibi uçağın dağılması daha iyidir, neden? Enerji ne kadar dağılırsa o kadar iyi.
Ayrıca adamlar uçakların düşmemesi için üretiliyor. Zaten düştüğünde pek bir şansın yok.
O yüzden havacılık dünyanın en güvenli ulaşım türü. Neden?
Son yıllarda uçuş sayılarının mesela her yıl ortalama 40 milyon ve üstü olduğunu düşünürsen yanına kaza sayısını eklersen onun yanına ölüm sayısını eklersen okula bile uçak ile gitmek istersin.

Daha güçlü malzemelerden yapılması daha güvenli hale getirmeyebilir. Örneğin Tesla Cybertruck ultra sert 30x çelik malzemeden yapılmış ve uzmanlar tarafından eleştiriliyor:

Uçağa uçması için etki eden 4 faktör vardır. Bunlar;

1-Lift (Kaldırma)
2-Drag (Sürtünme)
3-Thrust (İtme Kuvveti)
4-Weight (Ağırlık)

Buradan yola çıkacak olursak basitçe bir uçakta lift ve thrust fazla olmalı ki uçak havada uçabilsin. Ama yine de drag ve weight 0 olsun istemeyiz, yani senin havada kalabilmen için drag ve weight de ihtiyacın var. Yeni üretilen uçaklar kompozit malzemeden, aslında mümkün olan en hafif şekilde üretilmeye çalışılıyor (Her parça değil teknik arkadaşlar daha iyi bilir).

Eğer sen tüm uçağı kara kutunun yapılmış olduğu malzemeden yaparsan bu sefer ağırlığı yani weight'i çok fazla arttırmış olacaksın. Haliyle ona yetecek lift ve thrust üretemeyeceksin. Hadi ürettiğini varsayalım bu sefer operasyon masrafların (yakıt, bakım vs) çok fazla artacak.

Yukarıda bir arkadaşın da belirttiği gibi, uçaklar tasarlanırken düşünce insanları nasıl kurtarırız diye değil, bu uçak nasıl düşmez ve nasıl daha performanslı olabilir diye üretilir.

Karakutu sanıldığının aksine çok sağlam zarar görmeyen basit bir materyalden yapılmaz. Birkaç milimetre kalınlığındaki PCB için görseldeki gibi bir koruma var. Örneğin RAM'i strafor köpüklerin arasına koyup çelik bir kutuya koyup etrafını kuru çimento, toprak vb ile doldurup kapatırsanız yüksek sıcaklıklara ve darbelere dayanabilir. Ama uçağı böyle bir yöntem ile kaplamak mümkün değil. (Görseldeki karakutu mirage 2000'e ait)

Zaten gerekli cevaplar verilmiş de işin başka bir tarafından bir yorum yapayım. Kara kutudaki materyali bütün uçak için kullandığında yine o kadar dayanıklı olamayacak çünkü binlerce farklı plakanın birbirine eklenti yapılmasıyla oluşturulan bir yapı, ek yerlerinin sayısı yükseldikçe dayanımını kaybedecek.

1- Materyal ve ağırlık konusu işlenmiş.
2- Etki eden kuvvetler işlenmiş.
3- Darbe anındaki momentum ve insanların G dayanımı işlenmiş.

Aralarındaki en gereksiz detay olarak da bu saydığımı 4. olarak ekleyeyim. Hiçbir materyal onlarca (hatta yüzlerce) tonluk büyük kütlelerin yüzlerce km/s hızda alacağı darbelerde tek parça kalacak kadar dayanıklı değil. Tabii yüzlerce yıl sonra şu anda bildiğimiz materyallerin hepsinden daha dayanıklı ve hafif bir materyal ile nanolaminat üretim yapılırsa durum değişir mi bilemeyiz.