Grooving (Oluk Açma, Yivleme)

Hydroplaning Nedir?
Problem: Hydroplaning (Su Yastığı)

Su yastığı olarak tanımlanabilecek olan hydroplaning, aşırı yağış sırasında kaplama üzerindeki suyun kaplamayı terk etme hızının, yağış nedeniyle kaplama üzerine düşen suyun hızından az olması dolayısıyla biriken suyun yüzeyde kaygan bir tabaka oluşturmasıdır.
Yüksek hızlarda tekerleklerin kaplama ile temasının kesilmesine yol açar.
Düşük hızlarda fren etkisinin azalmasına yol açar.
Bu durumda tekerlekler ile kaplama yüzeyi arasında hemen hemen hiçbir temas olmamakta ve uçak ya da diğer araçlar doğal olarak kaymakta ve kontrolden çıkmaktadır.
Hydroplaning (su yastığı) etkisini azaltmak amacıyla uzun yıllardır çalışmalar yapılmış ve yapılmaktadır.
NASA 1960’lı yılların başından itibaren bu konuda araştırmalara başlamıştır.
Bu araştırma ihtiyacı, 1962 yılında ABD’de piston motorlu uçaklara göre çok daha hızlı olan turbo jetler kullanılmaya ve bu uçaklar çok düzgün yüzeyli pistlere inmeye başladığında, pek çoğu hydroplaning etkisiyle oluşan çok sayıda kazaların yaşanmaya başlanmış olması nedeniyle ortaya çıkmıştır.
Beş yıllık bir araştırma periyodu sonunda, günümüzde de yaygın olarak kullanılan Grooving şeklinin bu konuda en başarılı ve etkili yöntem olduğu kanıtlanmıştır.

Grooving Nedir?
• Beton veya Asfalt kaplamalı sahalarda suyun yüzeyden bir an önce tahliyesini sağlamak ve dolayısıyla uçakların kaymasını engellemek amacıyla kaplama yüzeyinde enine birbirine paralel olukların açılması şeklinde tarif edilebilir.
• Türkiye’deki tek uygulama Cesaş İnşaat Tic. San. ve A.Ş. tarafından Adana İncirlik Hava Üssü Ana Pistinde yapılmış olup, başarıyla hizmet vermektedir.
Bu konuda NASA Wallops Station araştırma pistinde, beton ve asfalt, düz ve pürüzlü yüzeylerde Grooved ve Ungrooved koşullarda 990A uçağı ile F4-D uçağının iniş ve kalkışları ile frenleme koşullarının incelendiği testler yapılmıştır.
21F4-D Uçağı için iniş mesafeleri, standart gün, deniz seviyesi, W=3600 Lb.
a) Tamamen kuru “Groove” yapılmış veya yapılmamış yüzeyde iniş mesafesi aynı olup, 4900 ft’dir.
b) İniş mesafesi ıslak beton yüzeyde “GROOVE” yapılmamış bölümde 10940 feet “Groove” yapılmış bölümde ise 6080 “feet”tir. Bir başka deyişle (10940-6080/6080=%80) “Groove” yapılmış bir yüzeydeki frenleme mesafesi, “Groove” yapılmış bir yüzeydeki frenleme mesafesinin %80 ilavesi ile elde edilecek “GROOVE” yapılmamış bir yüzeyin frenleme mesafesi ile eşdeğerdir.
c) “Grooving” yapılmayan yüzeyler için frenleme mesafesinin “Grooving” yapılan yüzeylere oranla aşağıdaki nispetlerde fazla olduğu görülmektedir.

• 0.25cm ile 0.76cm kalınlığındaki su yastığı koşullarındaki beton yüzeylerde %73
• Islak asfalt yüzeylerde %45
• 0.25cm ile 0.76cm kalınlığındaki su yastığı koşullarındaki asfalt yüzeylerde %33 “GROOVE” yapılmış ve “Groove” yapılmamış ıslak yüzeylerde 990A Uçağının frenleme etkisi. Düz lastikler. Lastik basıncı 160ft/m2, beton
  a) Kuru ve “Groove” yapılmış yüzeylerde tekerlek dönme hızının düzgün doğrusal bir hareket izlediği buna mukabil “Groove” yapılmamış bölümde kayma etkisi olarak tekerlek hızının düştüğü ve sinüzoidal değişkenlikler arz ettiği görülmektedir.
  b) “Groove” yapılmış bölümde boyuna ivmenin giderek düştüğü ve “Groove” yapılmamış bölüme geçince derhal 0,4g oranında sıçrama yaptığı ve bilahare sabit bir konum arz ettiği anlaşılmaktadır.
  “Groove” yapılmış ve “Groove” yapılmamış su yastığı oluşacak şekildeki yüzeyde 990A Uçağının frenleme etkisi. Düz lastikler, lastik basıncı, 160 lb/m2, beton
• 0.25cm ile 0.76cm kalınlıkta su yastığı bulunan “Groove” yapılmış ve yapılmamış yüzeylerde sağ ana dikmedeki 6 ve 8 konumundaki tekerleklerin hızı incelendiğinde,
  a) Kuru bölümde 6 ve 8 no.lu tekerleklerin hızlarının doğrusal ve eşit olduğu
  b) Su yastığı oluşturulan yüzeyde 6 no.lu öndeki tekerin hızının yüzeye temas ettiği ilk saniyeden itibaren kuru bölüme oranla düştüğü ve bilahare “Groove” yapılmış ve yapılmamış yüzeylerde düşmeye devam etmekle birlikte değişkenlik arz ettiği,
  c) 8 no.lu arkadaki tekerin ise su yastığından “Groove” yapılmış bölümde etkilenmediği ve yere tam temas ettiği ancak “Groove” yapılmamış bölümde su yastığından etkilendiği ve teker dönme hızının azalarak sinuzoidal değişkenlikler gösterdiği görülmektedir.

Sonuç
a) “Grooving” yapılmamış yüzeylerdeki frenleme mesafesi “Grooving” yapılmış yüzeyler için aşağıdaki oranlarda daha fazla olmaktadır.
1) Islak beton yüzeylerde %75-80
2) 0,25cm-076cm su yastığı olan beton yüzeylerde %73
3) Islak asfalt yüzeylerde %45
4) 0,25cm-0,76cm su yastığı olan asfalt yüzeylerde %33
b) “Grooving” kalkış mesafesini %10-15 oranında kısaltmaktadır.
c) “Grooving” iniş ve kalkışta pistin yüzeyinde su yastığı (“Aquaplannıng”) ve kaymayı önlemekte, sulu kar koşullarında dahi kuru yüzey koşullarına yakın sürüş kolaylığı sağlamaktadır.
d) “Grooving” ABD’de sivil ve askeri meydanlarda, beton otoyollarda yaygın biçimde uygulanmakta olup, çok soğuk iklim koşullarında dahi (Kanada, Alaska dahil) FOD’ye yol açmamaktadır. Esasen beton ve asfalt yüzeyler uygulayıcı firma tarafından incelenmekte yüzeyin sertlik ve mukavemetine göre uygun bıçak tipi seçilerek FOD’ye sebebiyet verilmemektedir.

Grooving Nasıl Yapılır?
Grooving uygulamasında olukların derinliği, genişliği ve aralığı sabit olmamakla birlikte yaygın olarak aşağıdaki tipler kullanılır. (Ölçüler inch olarak verilmiştir.)

Grooving uygulamasının iki belirgin ve ana etkisi,

• Yüzeydeki serbest su veya diğer sıvıların grooving uygulanmamış yüzeylerden 8-10 katı kadar daha hızlı bir şekilde tahliye edilmesi
• Çekiş gücü (traction) oluşturmasıdır. (Çünkü oluklar kaplama ile tekerlek arasında sıkışan suyun tahliyesi için yol oluşturur.)
  Grooving uygulamasının, ıslak veya aşırı suyla örtülü (flooded) pist üzerinde kayma direncini arttırarak uçak için fren mesafesini kısalttığı da bir gerçektir.
  Açılan oluklar, bunun yanı sıra,
• Suyun yüzeyden kısa sürede tahliye olmasına yardımcı olur.
• Uçak tekerleklerinin bastığı bölgelerdeki erimiş kauçuk, yağ ve diğer malzemelerin de bu şekilde yıkanmasına yardımcı olur.
• Daha iyi bir sürtünme katsayısı sağlar
• Yüzeyde oluşan ince buz tabakaları arasında kesiklikler sağladığı için, bu ince tabakaların kolayca temizlenmesine yardımcı olur
• Grooving uygulaması, beton ve asfalt kaplamalar için prensipte değişmez.
  Beton kaplamalarda, kaplamanın inşaatı sırasında beton daha sertleşmeden yapılabildiği gibi, yaygın olarak, beton tamamen sertleştikten sonra mekanik olarak bıçaklarla kesilmesi yoluyla da yapılmaktadır.
  Asfalt kaplamalarda ise, daima kaplama inşa edilip yeterli sertliğe ulaştıktan sonra yapılma zorunluluğu vardır. Mekanik olarak grooving yapılması için geliştirilen makinalar çok özel olarak bu amaçla üretilmektedir. Bu makinalar, çok güçlü motora sahip olmak durumundadır.
  Kesme işleminde özel lazer kaynaklı elmas bıçaklar kullanılmaktadır. Bıçakların sertlikleri, kaplamanın tipi ve kaplamanın bünyesindeki agregaların tipi gibi faktörlere bağlı olarak özenle seçilmektedir. Ayrıca, uygulama sırasında, bıçakların dönme hızı da çok önemli bir faktör olup, her uygulama için denenerek bulunur.
  Kesme işlemi sırasında, bıçakların soğutulması için su kullanılmaktadır. Kullanılan su miktarı, şaft üzerinde kullanılan bıçak sayısına ve makinaya bağlı olarak değişir.

Grooving Uygulanan Havalimanları
• İncirlik Hava Üssü –Adana/Türkiye
• Atlanta Hartsfield Uluslararası Havaalanı 5L-26R pisti
• Boston Uluslararası Havaalanı 9/27 ve 15/33 pistleri
• Kansas Havaalanı her iki ana pisti
• Toronto Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Honolulu Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Los Angeles Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Washington Ulusal Havaalanı Pistleri
• San Diego Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Kansas Uluslararası Havaalanı Pistleri
• St. Louis Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Marshall Adaları Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Virgin Adaları Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Miami Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Dulles Uluslararası Havaalanı Pistleri
• John F. Kennedy Uluslararası Havaalanı Pistleri
• La Guardia Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Cleveland Hopkins Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Chicago O’Hare Uluslararası Havaalanı Pistleri
• New Orleans Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Baltimore Washington Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Port Colummus Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Greater Pittsburgh Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Memphis Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Dallas/Ft. Worth Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Pago Pago Uluslararası Havaalanı Pistleri
• San Juan Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Seatlle-Tacoma Uluslararası Havaalanı Pistleri
• Kennedy Uzay Merkezi, Florida, Uzay Mekiği Pisti