Helikopterler, ileri ve geri hareket edebilmek için özel olarak tasarlanmıştır. Peki uçağa göre daha özgür bir tarzı olan bu araçlar nasıl bir teknolojiye sahip?
Helikopterlerler, uçuş esnasında farklı yönlere manevra yapabilmeleri için özel düzeneklere sahiptir. Ayrıca çoğu zaman, uçaklarda olduğu gibi özel bir iniş pistine ihtiyaç duymazlar çünkü manevra kabiliyetleri daha iyidir.
Sıklıkla arama kurtarma veya savaş gibi görevler için kullanıldığını gördüğümüz helikopterlerin nasıl uçtuklarını merak ediyorsanız gelin sizlere bu araçların tasarımlarından bahsedelim.
Helikopterin gövde kısmı, bu hava aracının can damarı gibidir:
Bu hava araçlarının gövdesi, içinde farklı kimyasal bileşenlerin olduğu malzemeler kullanılarak yapılmıştır. Gövdenin birinci görevi, helikopterin yakıtını kontrol altında tutmak ve uçuş esnasında herhangi bir öngörülemeyen durum olursa yakıtın güvenliğini sağlamaktır. Yani her halükarda yakıtın boşa gitmesini önlemek gövdeden sorulur demek mümkün.
Motor kısmı, uçuş esnasında rol oynayan bir diğer önemli bölümdür. Bazı helikopterlerde tek veya çift motor kullanılabilir:
Bazılarında, arabalarda olanlara benzer şekilde tek pistonlu (motor gücünü iletmeye yarayan bir silindir) motor olabilir. Ancak genele baktığımızda, bu araçların çoğunda jet motoru vardır. Adı üstünde jet motorları, hızlıca gazları püskürtür ve bundan dolayı oluşturduğu ters yöndeki itiş kuvvetiyle aracın hareket etmesini sağlar.
Bu motorlar aracın, herhangi bir önemli uçuş anında, örneğin savaş gibi operasyonlarda hem güçlü çalışması hem de basit bir şekilde kullanılması için vardır.
Yani uçuş esnasında pratiklik kazandırması için tercih ediliyor diyebiliriz:
Helikopterin Rotor Sistemi
Helikopteri helikopter yapan bir diğer bölüm ise ana rotor ve kuyruk rotoru. Rotor ne diyecek olursanız, bu aracın pervanelerinin sağa-sola, arkaya-ileriye ittirilmesine yardımcı olan makinelerin dişli bölümü olduğunu söyleyebiliriz. Filmlerde veya gerçek hayatta bu araçları gördüğünüzde, ”aa nasıl dönüyor havada?” diyorsanız, işte bunun sebebi rotorlar.
Ayrıca tek bir rotor da bu araçların havada salınmaları için yeterli olmaz. Bunun sebebi, bir kuvvet bir cismi hareket ettirmeye çalıştığında, ona kendisiyle eşit ve zıt bir kuvvetin karşı çıktığını söyleyen Newton’un üçüncü yasasına bağlıdır:
Şimdi daha açık bir ifadeyle anlatalım: Diyelim helikopter havadayken rotor herhangi bir tarafa döndü. O zaman helikopter, rotorun döndüğü tarafa değil de ters yöne doğru hareket etmeye başlar. Hal böyle olduğunda helikopter döndürülmeye çalışılırsa onu kontrol etmek mümkün olmaz. Bu nedenle dönüş kuvvetini ayarlamak için bu araçlarda saat yönünün tersine dönen başka bir ana rotor olması gerekiyor. Bu mekanizma ise araçta dengenin sağlanması için vardır diyebiliriz.
Yani bir taraf ileri giderken diğer taraf geri gidebiliyor, böylece kontrol de sağlanmış oluyor. Tabii hareket sisteminde önemli rolü olan kuyruk rotoru dediğimiz, kuyruğun uç kısmında bulunan pervane de bu dengenin kurulmasına yardımcı oluyor. Özellikle askeri helikopterlerde bu tasarım biçiminin sıkça kullanıldığını söyleyebiliriz.
Geldik en önemli soruya: Bu tasarım harikaları helikopterler, havada nasıl hareket ediyor?
Helikopterin hareket etmesindeki önemli rol, tabii ki de pilotlara ait. Bunun dışında, bu araçların içerisinde arabalarda olduğu gibi gaz pedalı ve vitese benzeyen kolektif adlı bir kol bulunuyor. Ayrıca döngüsel çubuk ve diğer pedallar da aracı hareket ettirebilmek için gereken araçlar olarak karşımıza çıkıyor.
Pilot bunları kullanarak araca çeşitli manevralar yaptırabiliyor. Esasen bu araçların hareketleri nasıl oluyor dediğinizde, iki ana hareket olan havada asılı kalma ve sağa-sola/ileriye-geriye yönlendirme hareketlerinden söz edebiliriz. Ana motor harekete başladığında kanatlar, aracın yükselmesini sağlayan kaldırma kuvvetini üretiyor.
Oluşan kuvvet, helikopterin ağırlığından daha fazlaysa araç yükseliyor. Eşit olduğunda ise araç havada asılı kalıyor, yani hareket etmiyor:
Sonra helikopterin kanatları ile pervaneleri, kendi etraflarında dönerken havayla pitch adlı bir açı, yani hatve yapıyor. Bu da kanadın üstünden geçen hava hızlandığı için kaldırma kuvvetinin artması nedeniyle meydana geliyor. Maksimum kaldırma kuvvetinin olması için bahsettiğimiz bölümlerin kendi aralarında dik açı yapmaları gerekiyor. Bunun nedeni ise ana rotorun, pervaneler dönerken onu yumuşatan bir menteşeye bağlanmış olması. Yani karşıdan gelen hava, bu nedenle otomatik olarak dik açıya sebep oluyor. Aslında bu aşamalar, ileri-geri harekete yönelik hazırlık aşamaları gibi.
Bu araçlarda üstte eğik duran bir plaka vardır. Bu bölüm, pilotun uçuş kumandalarını (yukarıdaki görselde örneğini gösterdiğimiz vitese benzeyen kollar) kullanmasıyla birlikte yukarı doğru hareket ederek rotor kanatlarına daha dik bir açı yaptırır. Mesela pilot, kolektifi (dikey duran, aşağı yukarı kontrolü sağlayan kumanda- pilotun hemen yanında bulunuyor) kullanarak eğik plakaların da aşağı doğru hareket etmesini sağlayabilir.
Kolektifin olduğu yerde, motora kabloyla bağlanmış bir gaz pedalı var. Pilot, bunu kullanarak da motorun devrini (araç motorunda bulunan krank milinin bir dakikada yaptığı dönme sayısı) artırıp azaltabiliyor ve rotoru harekete geçirebiliyor:
Eğik Plaka
Rotorlar yönlendirme sağlayabilmek için helikopterin bir kısmını daha fazla kaldırma özelliğine sahip bölümlerdir. Bu da helikopterin ileri-geri hareketinin olmasını sağlar. Mesela rotorlar, aracı sağa yatırdıklarında sol bölüm daha fazla yukarı kalkar diyebiliriz. Yani aslında onları bir yöne yönlendirdiğinizde o yönü değil diğer yönü kaldırıyorsunuz.
Sonrasında döngüsel çubuk denen ikinci bir kolu kullanan (PlayStation oyun kolları gibi düşünebilirsiniz) pilot, araca yönünü verir. En nihayetinde eğik plaka, pilotun yaptığı manevraları, rotorlara ilettikten sonra o an için en uygun olan ileri veya geri hareketi yaparak aracın uçmasını sağlar.
