smi Yunanca “heliko pteron” (hareketli kanatlar) kelimelerinden türetilen helikopter, Fransız mucit Gustave Ponton d’Amécourt tarafından 1861 yılında ortaya atılmıştır. Helikopterin icadı 1900’lerin başlarında gerçekleşmiş olsa da, bu araçlar İkinci Dünya Savaşı sonrası dönemde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Savaş sırasında etkin bir rol oynamasa da, savaş sonrasında dünya, helikopter gibi birçok yeni araçla tanışmıştır. O günden bu yana, helikopterler önemli bir evrim geçirmiş ve modern ulaşımın vazgeçilmez araçlarından biri haline gelmiştir. Peki, helikopter nedir ve nasıl çalışır? Gelin, bu mühendislik harikasına yakından bakalım.
Gökyüzünde, binlerce feet yükseklikte sessizce süzülen sabit kanatlı hava araçlarını ve pallerinin çıkardığı gürültüyle dikkat çeken mühendislik harikası döner kanatlı hava araçlarını mutlaka görmüşsünüzdür. Eminim ki dikkatiniz yalnızca bu gürültüde kalmamış, sabit kanatların sunduğu yolcu taşıma kolaylığı ile helikopterlerin ulaşım açısından daha karmaşık doğası arasındaki farklara da odaklanmıştır. Milyonların deneyimlemek istediği döner kanatlı uçuşlar hakkında çeşitli bilgiler duymuş olabilirsiniz. Peki, döner kanatlı hava araçlarından biri olan helikopter nedir? Döner kanatlarla sabit kanatlar arasında hangi farklar bulunur? Aynı uçuş prensiplerine mi dayanırlar? Gelin, semaların bu mühendislik harikası olan helikopterlerine yakından bakalım.
Helikopterler, sahip oldukları transmisyon sistemi ile rotorlara dönme gücü vererek dikey iniş ve kalkış yapabilen, ileriye ve geriye doğru hareket edebilen, havada asılı kalabilen (hover) döner kanatlı hava araçlarıdır. Helikopterler; gövde iskeleti, ana rotor, kuyruk rotoru, kuyruk kanadı, motor, transmisyon sistemi ve iniş takımı gibi temel bileşenlerden oluşur. Gövde iskeleti, helikopterin uçuş ve operasyonları için gerekli tüm alt sistemlerin bağlandığı ana yapıdır. Helikopterlerde, ana rotor ve kuyruk rotoru olmak üzere iki temel rotor sistemi bulunur. Rotorların dönmesiyle oluşan taşıma ve itki kuvvetleri, helikopterin uçmasını sağlar. Taşıma kuvveti, rotorların dönmesi sonucu hava akımında oluşan basınç farkından kaynaklanır. Helikopterlerde genellikle turboşaft tipi motorlar tercih edilir. Bu motorlardan elde edilen mekanik güç, transmisyon sistemi aracılığıyla rotoru döndüren şafta iletilir. Bir diğer temel bileşenimiz olan iniş takımları, helikopterin iniş ve kalkışında hayati bir rol oynamaktadır. İniş takımları üç farklı yapıda olabilir: kızaklı, tekerlekli veya tekerleksiz. Helikopterler, uzun pistlere ihtiyaç duymadan, helipad olarak adlandırılan küçük alanlara iniş ve kalkış yapabilirler.
Rotor sistemleri: rijit, yarı rijit ve tam mafsallı olmak üzere üç gruba ayrılır. Helikopterin tasarım aşamasında, gerçekleştireceği operasyonlara uygun olarak seçilen rotor tipi değişiklik gösterebilir. Örneğin, tam mafsallı rotor sisteminde paller, rotor başına mafsallarla bağlanır. Bu bağlantı sayesinde paller, yukarı-aşağı, ileri-geri ve yunuslama hareketleri yapabilir. Tam mafsallı rotor sistemi, helikopterin manevra kabiliyetini artırdığından ve çeşitli operasyonlarda daha iyi performans sunduğundan sıklıkla tercih edilir. Rotorlar hareket halindeyken, pallerin dönme yönüne ters yönde bir tork oluşur. Newton’un etkitepki prensibine göre, ana rotorun ürettiği tork nedeniyle helikopterin kuyruğu bu kuvvete karşı bir tepki oluşturur. Tek rotorlu helikopterlerde kuyruk rotoru, ana rotorun oluşturduğu tork kuvvetini dengelemek ve helikopterin kendi etrafında dönmesini engellemek için kullanılır. Ayrıca askıda kalma durumunda, pilota helikopterin yönünü değiştirme imkanı da sunar. Rotor sistemindeki pal sayısı, helikopterin gücüne göre belirlenir ve ana rotorun gücü arttıkça, pal sayısı artırılarak kuyruk rotorundaki antitork kuvveti de aynı miktarda artırılmış olur.
Sabit kanatlı ve döner kanatlı hava araçlarını karşılaştırdığımızda, helikopterlerin sabit kanatlı hava araçları gibi taşıma kuvveti üreten sabit bir kanada sahip olmadığını görürüz. Helikopterler, rotorlarının dönmesiyle oluşan taşıma ve itki kuvvetleri sayesinde uçuşa geçerler. Sabit kanatlılardan farklı olarak, döner kanatlı hava araçlarında dikey kalkış ve inişlerde ağırlık ve sürükleme kuvveti aşağı yönlüyken, taşıma ve itki kuvveti yukarı yönlü olarak oluşur. Bu farklılık, helikopterlerin esnek ve çok yönlü uçuş yeteneklerini ortaya koyar.
Umarım helikopterler hakkında ilginizi çekecek farklı detaylar öğrenmişsinizdir. Yeni ufuklarda buluşmak dileğiyle.
Sevgiyle kalın!