Helikopter

Helikopter

Bir uçağın havada tutunabilrnesini sağlayan etken, içinde bulunduğu hava kütlesinin uçağın sabit kanatlarına uyguladığı kaldırma kuvvetidir (bakUçak) Helikopterde ise hava için böyle bir yüzey oluşturabilecek sabit kanatlar yoktur ve aracı havada tutan kaldırma kuvveti bir rotorla sağlanır Bu rotor, helikopterin tepesine yatay konumda yerleştirilmiş olan ve bir motorla döndürülen uzun kanatlı dev bir pervaneden başka bir şey değildir Uçaktaki sabit kanatların görevini üstlenen bu döner kanatların (rotor palalarının) bir kaldırma kuvveti yaratabilmesi için aracın mutlaka ileri doğru hareket etmesi gerekmez Bu nedenle helikopter düşey olarak yükselip alçalabilir ve havada belirli bir noktada asılı durabilir Bir vidanın bir tahta parçası içinde dönerek ilerlemesi gibi, helikopter de rotorun her dönüşünde havada bir dönüş adımı kadar yükselir ya da alçalır Nitekim bu aracın adı da "burgu kanat" anlamındaki Yunanca sözcüklerden türetilmiştir

Büyük İtalyan sanatçı ve mucit Leonardo da Vinci 15 yüzyılın sonlarına doğru helikoptere benzeyen bir makinenin çizimlerini yapmıştı Çok büyük bir pervanenin yeterince hızlı döndüğünde bu makineyi havaya yükseltebileceğine inanıyordu Ama o çağda böyle bir pervaneyi istenen hızda döndürebilecek güçte motorlar henüz yapılmamış olduğundan bu düşünce geliştirilemedi Sonraki üç yüzyıl boyunca birçok benzer tasarım yapıldı Ne var ki, hemen hepsi tek pervaneli olan bu tasarımlar da başarılı olamadı Çünkü pervane bir yönde dönerken aracın gövdesi de ters yönde fırıldak gibi dönüyordu

1784'te iki Fransız, ters yönlerde dönen iki pervaneyle donatılmış küçük bir helikopter modeli sergilediler İngiliz Sir George Cayley 1792'de bu modelin bir kopyasını yaptı; 1843'te de gene ters yönlerde dönen iki pervaneyle donatılmış motorlu bir helikopter tasarladı Ama o yıllarda, pervaneyi döndürmek üzere buhar makinesinden daha hafif bir motor bulma şansı yoktu Hem yeterince hafif, hem de helikopteri yerden kaldırabilecek kadar güçlü olan içten yanmalı motorlar ancak 20 yüzyılda ortaya çıktı Nitekim, birbirlerinden habersiz olarak ilk kez bu motorları deneyen Paul Cornu ve Louis Breguet adlı iki Fransız'ın 1907'de yaptığı helikopterler havada birkaç metre yükselerek birkaç saniye uçabildi

Sonradan ABD yurttaşlığına geçen Rus mühendis Igor Sikorsky 1908'de helikopterler üzerinde çalışmaya başladı ve 1910'da yerden havalanabilen bir helikopter yapmayı başardı Stefan Petroczy ve Theodor von Karman adlı iki Avusturyalı da yere bağlı askeri gözetleme platformu olarak kullanılacak başka bir araç yaptılar Bu aracın pilotsuz olarak bir saatten fazla havada kalabildiği bildirilmişti ABD'de de Emile ve Henry Berliner birkaç dakika uçabilen iki helikopter yaptılar 192023 arasında gene ABD'den George de Bothezat dört pervaneli bir helikopter geliştirdi Bu helikopter birçok uçuş yaptı, ama hiçbir zaman 2 metreden fazla yükselemedi

Denetimli bir uçuşla aşağı, yukarı ve ileri doğru hareket edebilen ilk helikopterin yapımcısı Corradino d'Ascanio adlı bir İtalyan' dır 1930'da yapılan bu helikopter sekiz dakikadan fazla havada kalmayı başardı Ama bir uçuş aracı olarak kullanılabilecek ilk helikopteri yapma başarısını 1936'da Almanlar gösterdiler Gövdesinin iki yanından yukarıya doğru uzanan kollar üzerine oturtulmuş iki pervanesi olan bu FockeAchgelis FW61 helikopterini Alman pilot Hanna Reitsch 1938'de Berlin Spor Sarayı'nın içinde uçurarak halka tanıttı FW61, saatte 122 km hız, 3395 metreye tırmanma ve 230 kilometrelik uçuş gibi uluslararası rekorlar da kırdı

Bu arada ABD'ye yerleşmiş olan Igor Sikorsky 1939'da VS300 helikopterini yaptı Bu aracın tepede büyük bir pervanesi, arkada da küçük bir kuyruk pervanesi vardı Kuyruğun yanına düşey konumda yerleştirilmiş olan bu ikinci pervane gövdenin fırıldak gibi dönmesini engelliyordu VS300 1941'de 92 dakikalık bir uçuşla yeni bir rekor kırdı 1942'de ise gene Sikorsky'nin yaptığı XR4 helikopteriyle ilk kez seri üretime geçildi ve askeri amaçla helikopter kullanan ilk ülke ABD oldu

II Dünya Savaşı'ndan sonra helikopterlerin önemi hızla ve giderek arttı Birçok askeri hizmetin yanı sıra uçak yolcularını havalimanı ile kent merkezleri arasında taşıma, havadan keşif yapma, tohum ekme, can kurtarma, posta taşıma gibi çeşitli alanlarda da helikopterlerden yararlanılabileceği anlaşılmıştı Özellikle ABD, SSCB ve Avrupa ülkelerinde çok değişik modellerde helikopterler yapıldı Tek pervaneli, iki kişilik hafif helikopterlerden, birçok yolcu ve ağır yük taşıyabilen büyük nakliye helikopterlerine kadar birçok helikopter tipi geliştirildi

SSCB'nin büyük Mİ12 askeri helikopterleri 40 tona kadar yük taşıyabilir Büyük helikopterlerin çoğu tek pervanelidir; ama BoeingVertol gibi bazı büyük helikopterlerde gövdenin ön ve arka ucunda birer pervane bulunur

İlk helikopterlerde rotoru döndürmek için pistonlu motorlar kullanılıyordu Sonradan helikopter tasarımcıları gaz türbinlerine daha çok ilgi gösterdiler Çünkü hafif gaz türbinleri hem araçta az yer kaplar, hem de hemen hemen titreşimsiz çalıştığı için fazla gürültü yapmaz Helikopterlerin en büyük kusurlarından biri hızlarının uçaklarınkinden çok daha düşük olmasıdır Ama gaz türbiniyle çalışan yeni model helikopterler saatte 500 km hız yapabilir

Bütün ülkelerin silahlı kuvvetlerinde keşif, birlikleri taşıma ve aramakurtarma çalışmalarında helikopterler yaygın olarak kullanılır Savaşan birlikleri desteklemek için ağır silahlarla donatılmış hızlı helikopterler de vardır Deniz kuvvetlerinde de düşman denizaltılarını avlamak üzere radar ve sonarla donatılmış helikopterlerden yararlanılır Helikopter denizde olduğu kadar karadaki kurtarma çalışmaları için de çok elverişli bir araçtır
Helikopterlerin ticari amaçlarla kullanımı da hızla artmaktadır Dünyanın her yerinde, özellikle kara ulaşımının güç olduğu bölgelerde helikopterle yolcu taşıyan yüzlerce şirket vardır Yere doğru iyice alçalabilen ve hareketsiz durarak ya da yavaş yavaş ilerleyerek havada asılı kalabilen helikopterler, hava fotoğrafçılığının ve başta televizyon belgeselleri ile haber filmleri olmak üzere film yapımcılığının gelişmesine büyük katkıda bulunmuştur

Helikopterler

Helikopterde dahil olmak üzere günümüzde kullanılan pekçok makine aslında ilk kez yüzyıllar önce tasarlanmıştıAncak yeni yöntemler geliştirilene ve yeni buluşlar yapılana kadar bu tasarımlar başarılı bi biçimde gerçekleştirilemediBildiğimiz kadarıyla helikopteri tasarlayan kişi Leonardo da Vinci ydi

Leonardonun tasarladığı model modern bir gemini pervanesinden pek farklı olmayan kısa ve dikey bir pervaneyi döndürmek için kurmali bir mekanizma kullanıyorduBilim adamları artık kanat kuyruk pervane ve motor gibi icatlar olmadan leonardonun helikopterinin işlemiyeceğini biliyorlar

Kanatlar

kanat tıpkı kaldıraç gibi cisimleri kaldırmak amacıyla 1884 yılında ingiliz mühendis FW Lanchester tarafından tasarlanan kanat günümüzde son derece önemlidirKanatların çok çeşitli kullanım alanları vardır örneğin helikopter pervanesi uçak kanadı kanat yelkenler gibi kanat yelken ne diye sorarsanız onuda açıklıyım bir gemide yelken yerine 1 veya 1 dençok gibi özel yapım kanatların (bunlar ileriye doğru bir kuvvet üretir) dikey pozisyonda normal gemi yelkeni gibi duran ama garip şekilli birşeydir hatta bu nasıl gidiyor diyebilirsiniz

Kanat havanın içinde hareket ettiğinde ön kenarı havayı aşağı ve yukarı doğru iterek yararKanadın hem üst hemde alt yüzeyi kavislidir

Ancak üst yüzeyde kavis daha fazladırBu da kanadın üst yüzeyinden geçen havanın alt yüzeyinden geçen havaya oranla daha fazla mesafe kat edeceği anlamına gelirBu nedenle üst yüzeyden geçen hava daha hızlı hareket eder ve basıncı (havanın kanat üzerinde aşağı doğru uyguladığı kuvvet) azalır Böylece kanadı yukarı doğru iten kuvvetten daha fazla olurKanadın yükselmesine neden olan şeyde budur
Gelelim Helikoperdeki kanatların nerdede kullanıldığına
Günümüz helikopterleri pervane kanatları adı verilen birdizi kanat tarafından havaya kaldırılırBu kanatlar Leonardonun kısa pervanesinden çok daha verimlidir

Ana pervanenin kanatları dönerken helikopteri tersyönde döndürmeye çalışan bir kuvvet yaratır(bunun nedeni her kuvvetin ters yönde bir kuvvet oluşturmasıdır)Ana pervanenin bu kuvvetini dengeliyecek bir şey gerekirİşte kuyruk pervanesinin görevide budurKuyruk pervanesi hem helikopteri dengeler hemde sağa veya sola dönmesini sağlarKuyruk pervanesinin itmesini azaltmak kuyruk kısmının ana pervanenin dönüş yönünde itilmesine yol açarİtmenin arttırılması ise tam tersine neden olur
Collective pitch control,Cylic control,Differential Collective pitch

Uçuşu etkileyen kuvvetler

bir helikoptere etki eden 5 kuvvet vardırBu kuvvetler den birini idaha önce incelemiştik şimdi geriye kalan 4 kuvveti de inceliyoruz

1-itme-geri sürükleme
itme helikopteri ileri doğru itmeye çalışan kuvvettirhava direncinden yani uçağın hızını azaltmaya çalışan sürtünmeden daha büyük olursa bunu başarır
2-kaldırma-yerçekimi
Bir helikopteri yerden kaldırmak için yerçekimini yenecek kadar kaldırma kuvveti uygulamak gerekirKaldırma kuvvetini helikopterin uçak kanadına benzeyen ana palleri sağlar
NOTAR(no tail rotor)

Kuyruk palsiz helikopterler NOTAR (No Tail Rotor) olarak tanımlanırlar Genellikle ana türbinin çıkışından bir miktar gaz kuyruktan dışarıya püskürtülerek rotor etkisi sağlanır