Helikopterler icat edildiği ilk yıllarda gyroplane, gyrocopter, autogyro, rotorcraft, rotor kites, aerial carriage, howerfly gibi isimlerle anılmıştır. Günümüzde kullanılan şekliyle helikopter ismi, ingilizce helix veya çoğulu helices kelimelerinden gelmektedir. Helix kelimesinin türkçe karşılığı helezon, sarmaldır. Helikopter ismi, pervanelerinin yaptığı şekilden dolayı bu şekilde adlandırılmıştır.
Helikopter Nedir?
Helikopterler, dikey iniş ve kalkış yapabilen, herhangi bir yöne hareket edebilen ve havada asılı kalabilen, güç aktaran rotora monteli bir veya daha fazla yatay pervaneye sahip hava aracıdır. İnsanoğlu için dikey kalkış ve iniş yapabilen hava aracı tasarlamak hep bir hayal olmuştur. Uçakların iniş kalkış için uzun mesafeli pistlere ihtiyacı olmasına karşın helikopterlerin piste ihtiyacı yoktur. Fakat helikopterler, sabit kanatlı uçaklarla kıyaslandığında kontrol edilmeleri daha zor olmaktadır.
Tarihte İlk Helikopter Fikri?
15. yüzyılda Avrupa’da yaşayan dünyaca ünlü ressam Leonardo da Vinci’nin eserlerinde insanın uçma fikri ile ilgili çalışmaları görülmektedir. Eserlerinde birçok hava aracının taslak çizimleri olmasına rağmen günümüze ilham kaynağı olabilen, helikopter şeklindeki çizimidir. O dönemde bu çizimler uygulamaya konulamamış sadece taslak aşamasında kalmıştır.
1843 yılında George Cayley dizayn ettiği hava aracı ile çalışmalarında kanat profilindeki değişikliğin kaldırma kuvvetine etkisini ölçerek hem uçakların hem de helikopterlerin uçuş mantığını keşfetmiştir. Yaptığı bu buluş 60 yıl sonra havadan ağır hava araçlarının uçmasıyla ünlü bür mühendis olmasına vesile olmuştur.
İlk helikopter 1907 yılından itibaren başarılı bir şekilde uçmaya başlamıştır. Sonraki yıllarda çok farklı şekillerde helikopterler dizayn edilmiştir. Hepsinin ortak özelliği uçakların aksine kalkış kuvvetinin kanatlardan değil helikopterin üst kısmına yerleştirilen pervanelerden elde edilmesidir.
1946 yılında Bell 47 model helikopterler sivil kullanım lisansı alan ilk helikopter olmuştur. 1940’lara kadar birçok helikopter çeşidi üretilmiş, 1950’lere varıldığında 30 ayrı tipte helikopter gökyüzünde yerini almıştır.
HelikopterlerinSınıflandırılması
Helikopterler çok farklı şekillerde imal edilmelerine karşın temelde dört biçimde sınıflandırmak mümkündür. Bunlar, tek pervaneli helikopter (single), peşpeşe sıralı pervaneli helikopterler (tandem), ortak eksenli pervaneli helikopter (coaxial) ve çoklu pervaneli helikopterdir.
Tek Pervaneli Helikopterler
Günümüzde en yaygın kullanılan helikopter tipi tek pervaneli helikopterdir. Bu tip helikopterlerde helikopterin gövdesi pervanenin dönüş yönünün tersiistikametinde dönüş eğilimindedir. Bu kuvvetin dengelenmesi amacıyla kuyruk rotoru kullanılmaktadır. Tek pervaneli helikopterler diğer şekillerle kıyaslandığında kontrol edilmesi en zor olanıdır. En büyük dezavantajları kuyruk rotorunun zeminde yer alan cisimlere çarpma ihtimalidir.
Peşpeşe Sıralı Pervaneli Helikopterler
Ağır helikopterlerde yüksek oranda kaldırma kuvveti elde edilebilmesi amacıyla daha büyük pervane ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Mühendislik açısından helikopterin bir tane büyük pervane yerine iki tane küçük pervane ile üretilmesi çok daha ergonomik olmaktadır. Peşpeşe sıralı pervanelerin her biri farklı yöne dönüş yapmaktadır. Bu nedenle; tek pervaneli helikopterler ile kıyaslandığında daha simetrik olmakta, bu sebeple uçuş kontrolü çok daha kolay olmaktadır.
Ortak Eksenli Pervaneli Helikopterler
Ortak eksenli helikopterler diğer helikopter biçimleriyle kıyaslandığında helikopterin kendi ağırlığı çok fazla olmaktadır. Bu nedenle çok fazla tercih edilmemektedir. Fakat ortak eksenli helikopterler aerodinamik olarak simetrik olması, kuyruk rotoruna ihtiyaç duymaması, farklı gövde dizaynına imkan tanıması gibi yönlerden avantaj sağlamaktadır.
Çoklu Pervaneli Helikopterler
İkiden fazla pervaneye sahip helikopterleri de ayrı bir sınıfta değerlendirmek mümkündür. Günümüzde modern anlamda üretilmeye başlayan hava taksi helikopterlerde dört veya daha fazla pervane kullanılmaktadır. Bu tipte genellikle elektrikli motorlar tercih edilmektedir.
Bernoulli Prensibi Nedir?
Havadan ağır hava araçlarında kaldırma kuvveti oluşturulması bernouli prensibine dayanmaktadır. En basit ifadesiyle bernoulli prensibine göre sıvıların veya gazların hızı arttığında basıncı düşmektedir. Sabit kanatlı hava araçlarının kanat kesitlerine baktığımızda kanadın üstünden geçen havanın yolu uzatılarak daha hızlı hareket etmeleri ve basınçlarının düşmesi sağlanmaktadır. Böylelikle kanadın altındaki basınç üstündeki basınçtan yüksek olmaktadır. Bu basınç uçağın ağırlığından fazla olması durumunda uçak havalanacağı için uçağın belirli bir hıza ulaşması gerekmektedir. Sabit kanatlı hava araçları bu hıza ulaşmak amacıyla piste ihtiyaç duymaktadır. Fakat helikopterlerde kanat yerine helikopterin üst kısmına monte edilen pervaneler kullanılmaktadır. Pervaneler uçakların kanat yapılarına benzer şekilde imal edilmektedir. Şekilde de kanat ve pale kesitlerinden görüldüğü gibi aerodinamik olarak farklı oranlarda kaldırma kuvveti elde edebilecek şekilde dizayn edilmektedir.
Helikopterlerin Bölümleri
Helikopterler genellikle kokpit, ana pervane, arka pervane, konma kızakları, motor, yakıt deposu, dişli kutusu, rotor vb. çeşitli bölümlerinden oluşmaktadır. Helikopterlerin uçaktan en önemli farkı Şekilde de gösterildiği gibi trust ve kaldırma kuvvetinin aynı yönde, ağırlık ve sürtünme kuvvetinin diğer yönde olmasıdır. Uçaklarda kaldırma kuvveti, sabit kanatlardan oluşurken, helikopterlerde pervane palelerinin dönüsünden elde edilen kuvvetle sağlanmaktadır.
Helikopterler Nasıl Kontrol Edilirler?
Helikopterlerin uçuş kumanda sisteminin çok karmaşık yapıda olduğunu ifade etmiştik. Helikopterlerin kumanda edilebilmesi için pilot mahalinde anti tork pedalları, kollektif ve cyclic kullanılmaktadır.
Pilotun ayak kısmına konumlandırılmış iki adet anti tork pedal bulunmaktadır. Pilot pedallara basarak helikopterin sağa veya sola dönmesini kontrol etmektedir. Bu pedallar helikopteri itme olmadan döndürebilmek için kullanılır.
Kollektif pilotun sol tarafında koltuğun zeminine yerleştirilmiş bir koldur. Kollektif olarak ifade edilen düzenek ana pervanenin açısı değiştirilerek, hızın artması veya azalmasına imkan sağlar. Manevra açısı artırıldığı zaman palelerin üst kısmındaki hava daha hızlı akar ve kaldırma meydana gelir. Aynı şekilde manevra açısı düşürüldüğünde palenin üst kısmındaki hava daha yavaş akar ve helikopter alçalmaya başlar.
Cyclic ile helikopterin havada ileri, geri, sağa ya da sola gidişleri kontrol edilir. Sıklıkla pilot koltuğunun ön kısmına yerleştirilen cyclic, pervane palelerine eğim vererek istenilen yöne gidişe imkan sağlar.
Helikopterler Havada Nasıl Asılı Kalırlar?
Helikopterleri diğer hava araçlarından ayıran en önemli özelliği havada asılı vaziyette kalabilmesidir. Havada asılı kalmak kolay bir işlem gibi görünmesine rağmen pilotlar için tehlikeli bir iştir. Pilotlar helikopteri havada asılı pozisyonda tutabilmek amacıyla cyclic kontrolünü ortada tutarlar. Daha sonra kollektif kaldıraçları gerekli yükseklikte stabilize ederler ve padalları da gerekli şekilde ayarlarlar. Havada asılı kalmak için bu üç işleme de hakim olunması gerekmektedir.
Elektrikli Helikopterler
Elektrik depolama teknolojisinin gelişmesiyle eletrikli hava araçlarında da önemli bir artış yaşanmaktadır. Elektrikli helikopterler de bu teknolojiden olumlu yönde etkilenmiş ve son yıllarda özellikle hava taksi konseptiyle kullanılmaya başlamıştır.
İlk Yerli Üretim Genel Maksat Helikopteri Gökbey
Helikopterlerden bahsederken GÖKBEY ve ATAK helikopterlerden bahsetmemek olmaz. Ülkemizde yerli imkanlarla geliştirilip üretilen ilk Genel Maksat Helikopteri Gökbey (T625) ilk uçuşunu 6 Eylül 2018 tarihinde başarıyla gerçekleştirmiş olup, 2021 yılında seri üretime geçmesi planlanmaktadır. Gökbey helikopter, geniş görev yelpazesiyle, taşıma, VIP, kargo, hava ambulans, arama kurtarma, kıyı ötesi taşıma vb. alanlarda kullanılabilecektir.
İlk Yerli Üretim Askeri Helikopter Atak
Askeri alanda yerli imkanlarla geliştirilen helikopterimiz ATAK’tır. Atak helikopteri ağır silah yükü ile zorlayıcı “sıcak hava-yüksek irtifa” görevleri için optimize edilmiştir. Türk Silahlı Kuvvetleri’nin taarruz helikopteri ihtiyacının giderilmesi amacıyla milli imkan ve kabiliyetler doğrultusunda geliştirilmiştir. Yüksek performansı, yüksek manevra kabiliyeti, asimetrik silah yükü, düşük görünürlük, ses ve radar silüeti, yüksek seviyede darbeye mukavemeti ve balistik tolerans gibi özellikleri T129 ATAK Helikopteri’ne çeşitli muharebelerde çok yönlü üstün harekât kabiliyeti kazandırmaktadır.