Helikopterlerler, uçuş esnasında farklı istikametlere manevra yapabilmeleri için özel düzeneklere sahiptir. Ayrıca birden fazla vakit, uçaklarda olduğu gibi özel bir iniş pistine gereksinim duymazlar zira hareket kabiliyetleri daha yeterlidir.
Sıklıkla arama kurtarma yahut savaş üzere görevler için kullanıldığını gördüğümüz helikopterlerin nasıl uçtuklarını merak ediyorsanız gelin sizlere bu araçların dizaynlarından bahsedelim.
Helikopterin gövde kısmı, bu hava aracının can damarı üzeredir:
Bu hava araçlarının gövdesi, içinde farklı kimyasal bileşenlerin olduğu materyaller kullanılarak yapılmıştır. Gövdenin birinci vazifesi, helikopterin yakıtını denetim altında tutmak ve uçuş esnasında rastgele 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 öbür kıymetli kısımdır. Kimi helikopterlerde tek yahut çift motor kullanılabilir:
Bazılarında, otomobillerde olanlara benzer halde tek pistonlu (motor gücünü iletmeye yarayan bir silindir) motor olabilir. Fakat genele baktığımızda, bu araçların birçoklarında jet motoru vardır. Adı üstünde jet motorları, süratlice gazları püskürtür ve bundan ötürü oluşturduğu karşıt istikametteki itiş kuvvetiyle aracın hareket etmesini sağlar.
Bu motorlar aracın, rastgele bir değerli uçuş anında, örneğin savaş üzere operasyonlarda hem güçlü çalışması hem de kolay bir halde kullanılması için vardır.
Yani uçuş esnasında pratiklik kazandırması için tercih ediliyor diyebiliriz:
Helikopteri helikopter yapan bir öteki kısım ise ana rotor ve kuyruk rotoru. Rotor ne diyecek olursanız, bu aracın pervanelerinin sağa-sola, arkaya-ileriye ittirilmesine yardımcı olan makinelerin dişli kısmı olduğunu söyleyebiliriz. Sinemalarda yahut gerçek hayatta bu araçları gördüğünüzde, ”aa nasıl dönüyor havada?” diyorsanız, işte bunun sebebi rotorlar.
Ayrıca tek bir rotor da bu araçların havada salınmaları için kâfi olmaz. Bunun sebebi, bir kuvvet bir cismi hareket ettirmeye çalıştığında, ona kendisiyle eşit ve zıt bir kuvvetin karşı çıktığını söyleyen Newton’un üçüncü maddesine bağlıdır:
Şimdi daha açık bir tabirle anlatalım: Diyelim helikopter havadayken rotor rastgele bir tarafa döndü. O vakit helikopter, rotorun döndüğü tarafa değil de aykırı istikamete gerçek hareket etmeye başlar. Hal bu türlü olduğunda helikopter döndürülmeye çalışılırsa onu denetim etmek mümkün olmaz. Bu nedenle dönüş kuvvetini ayarlamak için bu araçlarda saat istikametinin bilakis dönen öteki bir ana rotor olması gerekiyor. Bu sistem ise araçta istikrarın sağlanması için vardır diyebiliriz.
Yani bir taraf ileri giderken diğer taraf geri gidebiliyor, böylelikle denetim de sağlanmış oluyor. Doğal hareket sisteminde değerli rolü olan kuyruk rotoru dediğimiz, kuyruğun uç kısmında bulunan pervane de bu istikrarın kurulmasına yardımcı oluyor. Özellikle askeri helikopterlerde bu tasarım biçiminin sıkça kullanıldığını söyleyebiliriz.
Geldik en kıymetli soruya: Bu tasarım mükemmelleri helikopterler, havada nasıl hareket ediyor?
Helikopterin hareket etmesindeki değerli rol, alışılmış ki de pilotlara ilişkin. Bunun dışında, bu araçların içerisinde arabalarda olduğu üzere gaz pedalı ve vitese benzeyen kolektif isimli bir kol bulunuyor. Ayrıyeten döngüsel çubuk ve başka pedallar da aracı hareket ettirebilmek için gereken araçlar olarak karşımıza çıkıyor.
Pilot bunları kullanarak araca çeşitli hareketler yaptırabiliyor. Esasen bu araçların hareketleri nasıl oluyor dediğinizde, iki ana hareket olan havada asılı kalma ve sağa-sola/ileriye-geriye yönlendirme hareketlerinden kelam edebiliriz. Ana motor harekete başladığında kanatlar, aracın yükselmesini sağlayan kaldırma kuvvetini üretiyor.
Oluşan kuvvet, helikopterin tartısından 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. Azamî kaldırma kuvvetinin olması için bahsettiğimiz kısımların kendi ortalarında 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 etaplar, ileri-geri harekete yönelik hazırlık kademeleri üzere.
Bu araçlarda üstte eğik duran bir plaka vardır. Bu kısım, pilotun uçuş kumandalarını (yukarıdaki görselde örneğini gösterdiğimiz vitese benzeyen kollar) kullanmasıyla birlikte üst gerçek hareket ederek rotor kanatlarına daha dik bir açı yaptırır. Mesela pilot, kolektifi (dikey duran, aşağı üst denetimi sağlayan kumanda- pilotun çabucak yanında bulunuyor) kullanarak eğik plakaların da aşağı yanlışsız hareket etmesini sağlayabilir.
Kolektifin olduğu yerde, motora kabloyla bağlanmış bir gaz pedalı var. Pilot, bunu kullanarak da motorun zamanını (araç motorunda bulunan krank milinin bir dakikada yaptığı dönme sayısı) artırıp azaltabiliyor ve rotoru harekete geçirebiliyor:
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 kısım daha fazla üst kalkar diyebiliriz. Yani aslında onları bir istikamete yönlendirdiğinizde o istikameti değil diğer istikameti kaldırıyorsunuz.
Sonrasında döngüsel çubuk denen ikinci bir kolu kullanan (PlayStation oyun kolları üzere düşünebilirsiniz) pilot, araca tarafını verir. En nihayetinde eğik plaka, pilotun yaptığı hareketleri, rotorlara ilettikten sonra o an için en uygun olan ileri yahut geri hareketi yaparak aracın uçmasını sağlar.
- Kaynaklar: Science ABC, Wonderopolis
- Görsel Kaynakları: Ardu Pilot