Yaşanan bazı uçak kazalarının ardından yorgunluğun havacılıkta oldukça kritik bir yerinin olduğu anlaşıldı ve tasarım sürecinde önceden dikkat edilmeyen ama dikkat edilmesi gereken birçok şey olduğu anlaşıldı. Yorgunluğa önlem almak adına tasarımda birçok değişik yaklaşıma gidildi, bunların ortak amacı yorgunluk sebebiyle meydana gelen kazaların önüne geçmekti. En temel yaklaşımlar safe life, fail-safe ve damage-tolerant tasarım yaklaşımları.

Safe Life: Havacılıkta ilk kullanılan (veya kullanılmaya çalışılan) yaklaşım buydu. Bu yaklaşım esasen yorgunluk gerçeğini kabul edip ondan tamamen kaçınmaya çalışmamızdan türemiş. Yani safe life yaklaşımının amacı tamamen yorgunluktan etkilenmeyecek şekilde bir tasarım yapmak. Safe life yaklaşımıyla yapılan bir uçak servis ömrü boyunca yorgunluk sebebiyle oluşan çatlaklara sahip olmaz.

Günümüzde bu yaklaşım neredeyse hiç kullanılmamaktadır, çünkü bu yaklaşım gerçek dışıdır. Uçak üzerinde herhangi bir bölgede illa ki yorgunluktan öngörülemeyecek şekilde etkilenecek kısımlar olacaktır. Bunun yanında, tasarlanan herhangi bir parça neredeyse hiçbir zaman tam olarak tasarlandığı gibi mükemmel üretilemez. İmalat işlemleri hiçbir zaman kusursuz yapılamaz, toleranslar her zaman vardır ve imalatta kullanılan malzemeler kusurlu olabilir. İşte bu yüzden havacılıkta kullanılacak malzemeler çok fazla kontrolden geçer ve sertifikasyona tabi tutulur. Kullanılan metalde halihazırda çatlak varsa uçak baştan safe life yaklaşımından uzaklaşmıştır ki kullanılan malzemelerde mikro düzeyde çatlaklar illa ki bulunur.

Günümüzde safe life yaklaşımıyla üretilen tek uçak parçaları iniş takımlarıdır. İniş takımları uçak yerde giderken (taxiing) ve özellikle tam iniş anında oldukça yüksek dinamik yüklere maruz kalır. Hem yorgunluk dayanımını hem de statik dayanımı arttırmak için iniş takımı parçaları genellikle dövme (forging) işlemiyle üretilir. Bu parçalardaki en ufak bir çatlak ölümcül sonuçlara yol açabildiğinden iniş takımını oluşturan parçalarda hiç çatlak olmaması istenir.

Fail-Safe: Safe life yaklaşımından sonra ortaya atılan yaklaşımlardan biri de fail-safe yaklaşımıdır. Bu yaklaşıma göre, diyelim ki uçaktaki bir yapıda bir çatlak oluştu çünkü çatlaklar kesinlikle oluşacak. Uçak öyle dayanımlı şekilde tasarlanmalı ki çatlak olmayan diğer yapılar çatlaklı yapının kusurunu bertaraf edebilmeli. Uçak parçaları bu yaklaşıma göre daha kalın, daha çok yük taşıyabilir olmalıdır.

Biraz düşününce bu yaklaşımın da hatalı olduğunu görmek çok da zor değil. Zira havacılıkta tasarımın başlıca kriterlerinden biri yapının hafif olmasıdır çünkü tasarlanan yapının uçmasını istiyoruz. Fail-safe yaklaşımıyla tasarlanan uçaklar oldukça ağır oluyor ve istenen performansı veremiyor.

Madem hem çatlaklardan hem ağırlıktan kaçınmak istiyoruz, nasıl bir yaklaşım kullanmamız gerek? Bu iki yaklaşımdan sonra ortaya atılan ve günümüzde en çok kullanılan 3. yaklaşım bize aradığımız cevabı veriyor.

Damage-Tolerant: Bu yaklaşıma göre, uçakta kesin bir süre sonra çatlak oluşacak ve bunu engelleyemeyiz. Ağırlığı arttırmak da akıl kârı değil. O halde yapmamız gereken şey gerekli analizler yaparak çatlağın oluşma zamanını tahmin etmek ve bu zamana göre muayene zaman çizelgesi oluşturmak. Çatlak tespit edildiğinde ise yine düzenli muayene aralıklarıyla tehlikeli bir büyüklüğe gelene kadar çatlağı kontrol etmek ve gerekliyse yapıyı tamir etmek. Yapımız yorgunluk sebebiyle eninde sonunda hasar alacak ama bu hasarı kontrol altında tuttuğumuz müddetçe sıkıntıda değiliz.

Bu yaklaşımla uçağımızı hafif şekilde tasarlamamız mümkün oluyor ama bu yaklaşımın eksisi de muayene ve tamir masrafları. Her muayene esnasında bazı parçalar sökülmeli, işçiler çalıştırılmalı, çeşitli pahalı aletlerle muayene yapılmalıdır ve hepsinin bir maliyeti vardır. Bu masraflardan mümkün olduğunca kaçınmak için uçağın yine belli bir sağlamlıkta (ağırlıkta) olması gerekir. Zaten kontrol ediyoruz diyip çok zayıf yapılar tasarlamak elbette ki çözüm değil. Öte yandan muayene zaman çizelgesini oluşturmadan yapılan analizler oldukça güvenilir olmalı ve muayeneler buna göre az sayıda tutulmalıdır. Bu şekilde muayene masraflarından mümkün olduğunca kaçınabiliriz. Ayrıca, çatlak büyüdükçe risk arttığından muayene sıklığını arttırmak gerekir. Normalde pahalı olan çatlağın tamir işlemleri, artan muayene masraflarının yanında daha ucuz kalabilir. Çatlak belli bir düzeye ulaştıktan sonra çok kritik bir durum olmasa da yapıyı tamir etmek daha ucuz olan yol olabilir.

Havacılığın başlangıcından günümüze kadarki tasarım yaklaşımlarından bahsettim. Bahsettiklerimden sonuncusu yani damage-tolerant tasarımlar performans ve uygulanabilirlik bakımından en iyi yol olduğundan günümüzde en çok tercih edilen tasarımlardır.