Helikopter Nasıl Uçar?

Helikopterler büyük bir mühendislik başarısı olup 20. yüzyılın en iyi buluşu olarak kabul edilmektedir.

Görünürdeki rahat kullanımına rağmen, helikopterle uçmak çok zorlu manevralar yapabilmeyi gerektirir. Helikopterler, pervane adındaki eğimli yapraklar aracılığıyla uçar. Bu durum, onları sabit kanatlı uçaklardan, örneğin jet motorlarıyla uçuş yapan günümüz uçaklarından farklı kılmaktadır.

Tüm uçaklar aynı prensiple uçuş yapmaktadır. Kanatların ön tarafı yükseltilerek üst kısımlarındaki havanın alt kısımdakinden daha hızlı akması sağlanır. Bunun sonucunda kanadın üstünde, altındaki hava miktarından daha az hava kalır. Bu dengesizlik kaldırma etkisine sebep olur ve uçağı yükseltir. Bu yükselmenin yanında motor ile itme gücü sağlanarak uçak kullanılabilir duruma gelir. (bkz. Uçaklar Nasıl Uçar?)


Bu prensiplerden başka şekilde, pervaneli hava araçları kendi itmelerini kendileri oluşturur. Bir helikopterin pervaneleri uçağın kanatlarıyla aynı işlevi görürken ek olarak ileriye doğru itici bir kuvvet de sağlamaktadır. Motoru olmayan planörlerde, ilerlemek için süzülerek yüksekliğin düşürülmesi gerekir. Bir helikopterin motoru ise sadece pervaneye güç temin eder ve asla doğrudan itme sağlamaz.

Kendi itmesini kendisi üretmesi pervaneli hava araçları arasında helikopterlere büyük avantaj sağlamaktadır. Helikopterler dikey olarak yere inme ve yükselme özelliğine sahiptir. Ayrıca küçük bir alanda dolaşmak vs. gibi çeşitli manevra kabiliyetleriyle kendine önemli bir yer tutmuştur.

Helikopterin bu özellikleri, pilot için uçak kullanmaktan daha hassas bir kontrolü gerektirir. Uçakların temel yapısı, uçuş esnasında, itme gücü ve pilot kontrolü olmasa bile hatırı sayılır mesafeyi kat etmesi için süzülmesine imkan tanır. Fakat, helikopterin esnek ve aktif dizaynı onların süzülmesine izin vermez. Herhangi bir fizik yasasından doğrudan yararlanmadan uçuşu sağlamak durumundadırlar. Pilotlar uçuş esnasında dahi kesintisiz güç kaynağına ihtiyaç duyar. Döner mekanizmaya sahip olması helikopterlerin belli bir hız limiti olmasına da neden olur, bu da doğal olarak helikopteri diğer kanatlı araçlardan daha yavaş kılar.

Peki, helikopterler tam olarak nasıl uçar ve nasıl kullanılırlar?

Helikopterler üç denetim kombinasyonuyla kullanılır.



1- Kollektif

Kollektif adlı düzenek, tüm pervanelerin manevra açısını toplu olarak kontrol eder. Manevra açısı zemine karşı helikopteri yükselten veya alçaltan yaprakların açılarına denir. Manevra açısı arttırıldığı zaman yaprakların üst kısmındaki hava daha hızlı akar ve kaldırma meydana gelir. Aynı şekilde helikopterin alçalması için manevra açısı düşürülmelidir.

Kollektif, pilotun sol tarafına, koltuğun zeminine yerleştirilmiştir.

Manevra açısı yükseltildiğinde pervanelere uygulanan hava direnci de yükselmektedir. Bu dirence karşı koymak için motor deviri yükseltilerek pervane devrinin sabit kalması sağlanır.


2- Cyclic

Cyclic (sayklik olarak okunur), helikopterin ilerleyiş yönünü kontrol eder. Cyclic kontrolü olarak da adlandırılır. Tüm yaprakların açısını periyodik olarak değiştirir. Cyclic sistem, tek bir yaprağı yükseltmek yerine, tüm dönen pervane levhalarının belli noktalarına eğim verir. Bu da pervane disklerinin belli doğrultuda eğrilmesini sağlar. Levhalar, pervanenin yan kısımlara eklenmiş donanımlar olup, kaldırma benzeri bir aerodinamik etki yaratır. Bu sayede istenilen yöne doğru helikoptere itme sağlanır.


Cyclic kontrolü, sıklıkla pilot koltuğunun ön kısmına ya da pilot ve ko-pilot arasına yerleştirilen joystik ile yapılır. Tıpkı diğer joystikler gibi büküldüğü doğrultuda etki gösterirler. Joystik sola kırıldığında pervane diskleri sola döner, böylece helikopter de sola dönmüş olur.

3- Anti-Tork Pedalları

Pilotun ayak kısmında konumlanmış iki anti-tork pedalı arka pervane disklerinin etki seviyesini kontrol eder. Sağ pedala basıldığında arka pervane diski sağa döner ve helikopter de sağa dönmüş olur. Sol pedal için de tam tersi söz konusudur. Bu pedallar rotadan çıkmayı bir nebze daha engellemek ve helikopteri itme olmaksızın döndürmek için kullanılır. Sabit noktada uçuş esnasında kullanıldığında anti-tork pedalları tam olarak 360 dereceye kadar dönmeye izin verir.
Newton'ın üçüncü yasasına göre her etki karşılığında kendisine eşit ve zıt yönlü bir tepkiye maruz kalır. Ana pervanenin döndüğü yön, helikopterde ters dönme etkisi yaratır. Bunun adına tork tepkisi denir. Arka pervane bu etkiye karşı koymakta ve helikopterin düz bir çizgide ilerlemesini sağlamaktadır. Bir nevi dümen işlevi vardır.


Havada Sabit Kalma

Helikopterleri diğer her şeyden ayıran en önemli özellik havada sabit noktada durabilmesidir. Helikopteri havada sabit tutmak kolay gibi görünse de gerçekte pilotların yaptığı en tehlikeli işlemdir.

Sabit kalmak için pilotlar ilk önce cyclic kontrolünü ortada tutarak yönsel hareketleri durdurmak zorundadır. Daha sonrasında kollektif kaldıraçları gerekli yükseklik ayarını yapacak şekilde stabilize etmelidir ve pedalları da gerektiği gibi ayarlamalıdır. Tam pozisyonunu koruması için bu üç işleme hakim olmak zorundadır.

Helikopterler orman yangınlarını söndürmede, kurtarma çalışmalarında ve tabi ki de askeri kuvvetlerde kullanılmaktadır. Kullanışlılık ve esnekliğiyle dünyanın her yerinde çok önemli, sivil ve askeri bir donanımdır.


Benzer Yazılar
FİZİK MAKALELERİ şimdi Google Play Kitaplar'da

Hiç yorum yok :

Yorum Gönder

Yorum Yap