Bugün öğrendim ki: Jet pilotları Dünya'nın dönüş hızına uyum sağlayarak sürekli gün doğumu veya gün batımı yapabilir
Özetle

Evet; gün doğumu veya gün batımını takip etmek için gereken yer hızını, enlemin neden önemli olduğunu ve yolcu uçaklarının ya da süpersonik jetlerin bunu ne zaman yapabileceğini inceleyelim.

Evet. Gerçek dünyadaki havacılıkta, batıya doğru yeterince hızlı uçan bir uçak, Güneşi ufka yakın bir noktada sabit tutabilir veya Güneş'in geriye doğru hareket ediyormuş gibi görünmesini sağlayabilir. Uçak, yerel güneş saatinin batı yönündeki hareketine ayak uydurmalıdır: Bu hız ekvatorda yaklaşık 902 knot'tır ve enlem arttıkça azalır. Süpersonik jetler bunu yapabilir; ancak standart yolcu uçakları genellikle yapamaz.

Güneş'i sabit tutmak için bir uçak ne kadar hızlı uçmalıdır?

Gereken yaklaşık batı yönlü yer hızı: 902 × cos(enlem) knot'tır. Bu değer, Dünya'nın 24 saatlik bir güneş günü boyunca Güneş'e göre dönüşünden kaynaklanır.

Enlem | Gereken batı yönlü yer hızı
0° | 902 knot
30° | 781 knot
45° | 638 knot
50° | 580 knot
60° | 451 knot
70° | 308 knot

Bunlar, aynı enlemde dümdüz batıya giden bir rota için idealleştirilmiş rakamlardır. Eğer uçak güneybatı veya kuzeybatı yönüne uçuyorsa, sadece hızının batı bileşeni dikkate alınır. Yüksek enlemlerde, mevsimsel kutup gündüzü veya kutup gecesi nedeniyle takip edilecek bir gün doğumu veya gün batımı hiç olmayabilir.

Sürekli karşılaştığımız bir hata, gereken rakamı kokpitteki gösterge hızı (IAS) ile kıyaslamaktır. Bu hesaplama, "knot ölçümleri yer hızını gösterge hızından nasıl ayırır" kılavuzumuzda açıkladığımız gibi yer hızını (groundspeed) kullanır. IAS ve Mach farklı performans referanslarını ifade eder; IAS ve Mach'ın yer hızıyla değiştirilemeyeceğine dair açıklamamız bu ayrımı kapsamaktadır.

Ticari bir yolcu uçağı gün batımına ayak uydurabilir mi?

Bir ticari yolcu uçağı teorik olarak yeterince yüksek enlemlerde gün doğumu veya gün batımına ayak uydurabilir, ancak ekvatora yakın yerlerde genellikle yetersiz kalır. Batıya doğru 500 knot yer hızına ulaşan bir jet, yaklaşık 56° enlemde matematiksel denge noktasına ulaşır.

Kıyaslama yapmak gerekirse, gerçekçi A320 hız ve irtifa verilerimiz, bir yolcu uçağının neden ekvatorda gereken 902 knot yerine yüzlerce knot hızda çalıştığını göstermektedir. Rüzgar, seyir performansı kadar önemlidir: Batı yönlü bir karşı rüzgar yer hızını azaltırken, arkadan esen rüzgar (tailwind) yer hızını artırır.

Jet yeterince hızlı olmasa bile, gün batımını belirgin şekilde yavaşlatabilir. 50° enlemde, tam batı yönünde 500 knotluk yer hızı, gereken 580 knot'ın yaklaşık %86'sına denk gelir. İdeal geometride, bir saatlik yerel güneş saati değişimi bu durumda yaklaşık yedi saatlik saat süresine yayılır.

Süpersonik uçaklar çok daha geniş bir enlem aralığında gereksinimleri aşabilir. Concorde sınıfı bir uçak, Güneş'in yön değiştirdiğini gösterebilir; ancak sadece maksimum hız yeterli değildir: Uçak, yeterli yakıtı taşırken doğru rota üzerinde bu yer hızını sürdürebilmelidir. Hiçbir uçak, operasyonel ve yakıt desteği olmadan terminatör çizgisi (gece-gündüz sınırı) üzerinde sonsuza kadar ilerleyemez.

Gün doğumu veya gün batımını takip etmek için doğuya mı yoksa batıya mı uçmalısınız?

Bir uçak, hem gün doğumu hem de gün batımı sınırında kalmak için batıya uçmalıdır. Dünya doğuya doğru döndüğü için, gün doğumu ve gün batımı sınırları yüzey üzerinde batıya doğru hareket eder.

* Batıya gereken hızdan daha yavaş uçmak, gün doğumu veya gün batımının daha yavaş ilerlemesini sağlar.
* Gereken batı hızına ayak uydurmak, Güneş'i yaklaşık aynı yükseklikte sabit tutar.
* Bu hızı aşmak, yerel güneş saatinin geriye gitmesine neden olur, böylece sabit bir Güneş yeniden ortaya çıkabilir.
* Doğuya uçmak, yerel güneş saatini daha hızlı ilerletir ve bir sonraki gün doğumu veya gün batımını daha erkene çeker.
* Gün doğumu için tam uyum, uçağı şafak vaktinde sabit tutar. Batıya daha hızlı uçmak uçağı geceye doğru götürür; daha yavaş uçmak Güneş'in yükselmeye devam etmesine izin verir.

Seyir irtifası bir uçağın gün batımını yavaşlatmasına yardımcı olur mu?

İrtifa gün batımını bir kerelik erteler, ancak batı yönlü hız ihtiyacını ortadan kaldırmaz. Tırmanış yapmak görünür ufku aşağı çeker ve uçağın, yerdeki bir gözlemci için çoktan batmış olan Güneş'i tekrar görmesini sağlar.

Yaklaşık 35.000 futta, geometrik ufuk uçağın yerel yatay düzleminden yaklaşık 3,3° aşağıdadır. Ortaya çıkan zaman kazancı; enlem, mevsim ve atmosferik kırılmaya göre değişir. Uçak seviye uçuşa geçtiğinde, uçuş yeterli batı yönlü yer hızına sahip değilse, Güneş görünür hareketine devam eder.

Hız formülü, irtifadaki dönme yarıçapındaki çok küçük artışı göz ardı eder. Normal yolcu uçağı seyir seviyelerinde bu düzeltme yaklaşık %0,2'den azdır ve pratik cevabı değiştirmez.

Yolcular tek bir uçuşta iki kez gün batımı görebilir mi?

Evet. Bir yolcu gün batımını görebilir, tırmanış veya yeterince hızlı batı yönlü uçuş sırasında Güneş'i tekrar görebilir ve ardından uçak yavaşladığında, alçal IPT veya yön değiştirdiğinde gün batımını tekrar izleyebilir.

Bu etkiyi Uluslararası Tarih Çizgisi'ni geçmek sebep olmaz; bu çizgi takvim tarihini değiştirir, Güneş'in fiziksel konumunu değil. Tekrarlanan gün batımı, gece-gündüz sınırının aşılmasından veya görünür ufuk yüksekliğinin değişmesinden kaynaklanır.