Yoğunluk irtifası

Yoğunluk irtifası (DA), atmosfer yoğunluğunun Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) şartlarına oranla irtifa cinsinden ifadesi.^[1] DA kısaltması, İngilizce density altitute kavramının akronimidir.

Atmosfer yoğunluğu, belirli bir hacimdeki havadaki molekül miktarıdır. Sıcaklık değişimleri, basınç ve nem oranı yoğunluğu doğrudan etkiler.^[2]

Atmosfer yoğunluğu, hava taşıtlarının performansını etkileyen en önemli faktörlerden biridir.^[1] Hava yoğunluğunun azalması motor performansını, taşıma (L) ve sürükleme (D) kuvvetlerini azaltır.^[2] Bunlara bağlı olarak kalkış ve iniş mesafeleri uzar, tırmanış oranı düşer.^[3] Bu nedenle yoğunluk irtifası ile taşıtın performansı "ters orantılıdır". Örneğin bir uçak 1000 feet AMSL irtifada uçmasına rağmen, hava şartlarından dolayı o irtifaya karşılık gelen yoğunluk irtifası 2500 feet ise, uçağın performansı 2500 feette uçuyormuş gibi (daha düşük) gerçekleşecektir.^[1]

Yoğunluk irtifası hava sıcaklığındaki her 1 °C değişiklik için aynı yönde yaklaşık olarak 120 feet değişir. Atmosfer basıncı ve haricî hava sıcaklığı biliniyorsa (havanın nemsiz olduğu kabul edilerek) DA şu formülle hesaplanır:

${\displaystyle DA[ft]=PA[ft]+120(OAT[{}^{o}C]-T_{ISA}[{}^{o}C])}$

Formülde:

${\displaystyle DA=}$ Yoğunluk irtifası (feet)

${\displaystyle PA=}$ Basınç irtifası (feet)

${\displaystyle OAT=}$ Haricî hava sıcaklığı (°C)

${\displaystyle T_{ISA}=}$ PA'da beklenen ISA sıcaklığı (°C)

Yoğunluk irtifasını pratik olarak 3 farklı yöntemle hesaplamak mümkündür. Bu hesaplamalarda nem oranı ihmal edilir:^[4]

1. Ölçülmek istenen rakım veya irtifa (örneğin meydan irtifası) basınç irtifasına çevirilir. Gerçek hava sıcaklığının (OAT) o irtifada olması beklenen ISA sıcaklığından farkı 120 ile çarpılıp basınç irtifasına (feet cinsinden) eklenir.
2. Yoğunluk irtifası hesap grafiğinde; basınç irtifası, haricî hava sıcaklığı ve yoğunluk irtifası hattı eşleştirilir.
3. Uçuş kompüterinin hesap yüzündeki hava sürati penceresinde, basınç irtifası ile haricî hava sıcaklığı eşleştirilir. Yoğunluk irtifası penceresindeki değer okunur.

• Meydan irtifası: 825 feet
• Haricî hava sıcaklığı (OAT): +28 °C
• QNH: 999 mb

Çözüm:

• PA=825+[(1013-999)x30]=1245 ft.
• Bu PA'daki ISA sıcaklığı=15-(2x1,245)=12,5 °C.
• Meydandaki hava sıcaklığının ISA'dan sapması=28-12,5=15 °C.
• DA=1245+(120x15,5)=3105 ft.

Bu değer, DA hesaplama grafiği ile veya uçuş kompüteri ile bulunan sonuçlara oldukça yakın çıkacaktır.

NOT: Eğer meydan irtifası standart basınç hattının (1013,24 mb) altında ise basınç irtifası eksi (-) işaretli olacaktır. Hesaplamalarda basınç irtifasının ve sıcaklıkların işaretlerine dikkat edilmelidir.

• Meydan irtifası: 6 feet
• Haricî hava sıcaklığı (OAT): -2 °C
• QNH: 1031 mb

Çözüm:

• PA=6+[(1013-1031)x30]=-534 ft.
• Bu PA'da beklenen ISA sıcaklığı=15+1=+16 °C.
• Meydandaki hava sıcaklığının ISA'dan sapması=ISA-18 °C.
• DA=-534+(120x-18)=-2694 ft.

Yoğunluk irtifası meydan irtifasının altında bulunduğu için, hava taşıtlarının performansı bu meydan irtifasında beklenenden yüksek olacaktır.^[5]

• Pooley, Dorothy ve David Robson. The Air Pilot's Manual 3: Air Navigation. 6. baskı. Shoreham, West Sussex: Pooley's Air Pilot Publishing, 2010.