Helikopter Nasıl Kullanılır
Helikopter nedir? Helikopter nasıl &#;alışır?
Helikopter nedir?
Helikopter, dikey kalkış ve iniş yapabilen döner kanatlı bir hava taşıtıdır. İsmin kökü Yunancada heliko pteron yani hareketli kanatlar anlamından gelir. Türkçede dikuçar da denir.
Thomas Edison da helikopter ile ilgilendi. Helikopterde elektrik gücünden yararlanmayı düşünüyordu. asrın başında Maurice Leger Monac da iki pervaneli helikopter yaptıysa da bu yapılan helikopter havalanamayarak yerde kaldı. 'de Fransız Breguet kilogramı aşkın dikdörtgen biçiminde bir helikopter ile 4,5 metre yükseklikte 22 metre kadar uçtu.
'de denemeler bambu iskelete monte edilmiş 45 beygir gücünde bir motor ile yapılmaktaydı. Kısa zamanda bambunun hafif olmasına rağmen, hava taşıtı için dayanıksız bir iskelet malzemesi olduğuna karar veren William Deny gövde yapımı için metal kullanılmasının kaçınılmaz olduğunu farketti. Yapılan metal iskelet, helikopterin ağırlığını arttırsa da bir sonraki yıl yapılan denemelerde yaptığı ilk denemelerde yerden üç metreye kadar havalanmayı başardı. Ancak bu üç metrelik kalkış için birkaç kişinin yardımı gerekliydi.
Helikopterler çift ve tek rotorlu olmak üzere ikiye ayrılır. Tek rotorlu helikopter bir dikey hareketi sağlayan ana rotor ve gövdenin dönmesini engelleyen yardımcı rotor bulunur. İlk olarak bu sistem Rus asıllı göçmen Igor Sikorsky tarafından tasarlanır ve yılında başarıyla uçurulur.
Helikopter nasıl çalışır?
Helikopterler dikey olarak kalkış ve iniş yapabilir ve havada sabit olarak tutunabilirler. Helikopter ve uçakların uçma prensipleri aslında aynıdır. Uçaklarda tutunma kuvveti elde edebilmek için uçak hava içinde hareket ettirilir. Ancak kanat, uçak gövdesine bağlı olduğu için sabit bir yapıdadır. Fakat helikopterlerde kanat sabit değil, hareketlidir. Yani helikopterlerde taşıma kuvveti elde edebilmek için döner kanat yani pervane kullanılır. Pervane iki ya da daha fazla palden meydana gelir. Pervane palinin profili uçak kanadının profili ile aynıdır. Helikopterin motoru palleri döndürür. Paller hava içinde hareket ettikleri için üst yüzeylerinde alçak basınç, alt yüzeylerinde ise, yüksek basınç oluşur. Bu basınç farkı taşıma kuvvetini meydana getirir. Pallerin devir sayısının ve hücum açısının (pallerin havayı karşılama açısı) artması ile bu taşıma kuvvetinin büyüklüğü de artar. Tersi bir durumda ise azalır. Taşıma kuvveti helikopterin ağırlığına eşit olduğunda helikopter havada sabit olarak tutunur. Büyük olduğunda dikey olarak yükselir. Daha az olduğunda ise, dikey olarak alçalır.
Pervanenin dönme düzlemi eğildiğinde, yani pervanenin oluşturduğu taşıma kuvvetinin yönü değiştirildiğinde, helikopter ileri - geri ve sağa - sola doğru hareket eder. Böylece helikopterin hava içinde hareket etmesi sağlanır. Pervane sürekli döndüğü için (gövde üzerinde yarattığı moment nedeniyle) helikopterin gövdesini de döndürmeye çalışır. Bunu engellemek için helikopterin kuyruğunda daha küçük olan bir pervane daha kullanılır. Kuyruktaki pervane gövde üzerindeki dönme momentini sönümler. Ayrıca sönümleme miktarı değiştirilerek gövdenin dönüşü de sağlanabilir.
Rotor adedi
Helikopterler çift ve tek rotorlu olmak üzere ikiye ayrılır. Tek rotorlu helikopter bir dikey hareketi sağlayan ana rotor ve gövdenin dönmesini engelleyen yardımcı rotor bulunur. İlk olarak bu sistem Rus asıllı göçmen Igor Sikorsky tarafından tasarlanır ve yılında başarıyla uçurulur.
Çift rotorlu helikopterler daha karmaşık olmakla birlikte yük ve yolcu taşımaya daha elverişlidir. Çift rotorlu helikopterlerde aracın iki ucunda biri alçakta olmak üzere eş iki ana rotor bulunur. İlk olarak yılında uçmaya başlamış en bilindik modeli CH dir.
Helikopterin Çalışma Prensibi
Helikopterler dikey olarak kalkış ve iniş yapabilen, ayrıca havada sabit olarak durabilen döner kanatlı bir uçaktır. İlk kez yılında Fransız Paul Cornu tarafından uçurulmuştur. Helikopter ve uçakların uçma prensipleri aslında aynıdır. Uçaklarda tutunma kuvveti elde edebilmek için uçak hava içinde hareket ettirilir. Ancak kanat, uçak gövdesine bağlı olduğu için sabit bir yapıdadır. Fakat helikopterlerde kanat sabit değil, hareketlidir. Yani helikopterlerde taşıma kuvveti elde edebilmek için döner kanat yani pervane kullanılır.
Nasıl Çalışır?
Dairesel hareket, sürekli bir hareket oluşturmanın en kolay yoludur. Helikopterlerdeki dönen pervane sistemini günümüzde birçok uygulamada görmekteyiz. En basitinden bir fan aynı mantıkla çalışır. Bir taraftan aldığı havayı diğer tarafa pervane ile tahrik kuvveti sağlayarak daha hızlı şekilde iletir(üfler). Helikopter pervanesi aynı uçak kanadı gibi eğimli bir yapıya sahiptir fakat çok daha incedir. Çünkü yüksek hızla dönebilmesi için hava sürtünmesinin mümkün olduğu kadar azaltılması gerekmektedir. Ana motordan bir şaft ile alınan dönme kuvveti pervaneye iletilir. Pervane şanzıman sistemiyle yavaşça harekete başlanıp daha sonra optimum hızına ulaşır. Bu dönme kuvvetinin sürekliliği hayati önem taşır. Helikopterin yerle bağlantısı kesilip havalandıktan sonra eğer motor durursa, helikopterin bütün gövdesi pervanenin aksi yönünde dönmek isteyecektir. Bu da aracın irtifa kaybedip düşmesine neden olur. Bu yüzden motor ile sürekli bir dönme momenti sağlanmak zorunludur. Normalde helikopterin havada pervanenin ters yönünde dönmesi gerekir. Bunu engelleyen ise, kuyruk pervanesidir. Pervane gücünü bir şaft ile ana motordan alır. Helikopterin havadayken spin atmaması için dengeleyici görevine sahiptir.
Helikopterlerin uçuşunda sadece bu iki pervane görev yapar, bunlar dışında bir tahrik unsuru yoktur. Pervane kollarına pal denir. Paller açılı olarak konumlandırılmıştır ve uçak kanadının bir benzeri şeklindedir. Helikopter kanadı iki palden oluşur. Bunlar birbirine zıt yönde eğimli olarak konumlandırılmıştır. Kalkışta pilot palleri zıt yönde ve maksimum açıyla eğer. Bu sayede yere en yüksek hava basıncı uygulanır. Motor devri arttıkça helikopter havalanmaya başlar. Helikopter sağa-sola dönerken ve ileri-geri hareketlerini yaparken pervanenin altındaki mekanizma aracılığıyla pervane komple eğilir. Yani mesela ileri gidilecekse, pervane şaftın bağlanma noktasından hafif öne eğilir bu sayede helikopter ileriye doğru hareket eder. Diğer yönler için de aynı mekanizmanın etkisi söz konusudur. Kısaca, eğer helikopterin yüksekliği artırılacaksa veya inişe geçilecekse pallerin açısı artırılır veya azaltılır. Açı azaltıldığında çok daha az kaldırma kuvveti uygulanacaktır. Helikopterin yön değişimleri ve ileri-geri hareketi içinse, ana motordan gelen pervane şaftına bağlı kontrol mekanizması ile pervanenin tüm eğimi ayarlanır.
Under: helikopter, helikopter nasıl çalışır, Nasıl Çalışır
Ana madde: Havacılık tarihi
Dikey uçuş için en erken buluşlar Çin'den geldi. MÖ 'den beri,Çinli çocuklar bambudan uçan oyuncaklarla (veya Çin toplarıyla) oynadılar.[4] Bu bambu helikopter, bir rotora bağlı bir çubuğun yuvarlanmasıyla döndürülür. Döndürme kaldırma oluşturur ve oyuncak bırakıldığında uçar. Ge Hong'un MS 4. yüzyıla ait Taoist kitabı Baopuzi'nin (抱朴子) döner kanatlı uçaklara özgü bazı fikirleri açıkladığı bildiriliyor.[5]
Çin helikopter oyuncağına benzer tasarımlar bazı Rönesans resimlerinde ve diğer eserlerde yer aldı. ve yüzyılın başlarında Batılı bilim adamları, Çin oyuncağına dayalı uçan makineler geliştirdiler.
Daha sonra İtalyan bilgin Leonardo da Vinci'nin "hava vidası" olarak bilinen tasarımı ortaya çıktı. Bilimsel bilgi arttıkça ve daha fazla kabul gördükçe, insanlar dikey uçuş fikrini sürdürmeye devam etti.
Temmuz 'te Rus Mikhail Lomonosov, sargılı bir yay aygıtıyla güçlendirilmiş küçük bir koaksiyel geliştirdi ve bunu Rus Bilimler Akademisine gösterdi. Bir yay ile güçlendirildi ve meteorolojik aletleri kaldırmak için bir yöntem olarak önerildi.
'te Christian de Launoy ve tamircisi Bienvenu, rotor kanatları olarak ters dönen, hindi uçuş tüylerinden oluşan bir modelde Çin topunun eş eksenli bir versiyonunu kullandı ve 'te Fransız Bilimler Akademisi'ne gösterdi. Sir George Cayley, Launoy ve Bienvenu'nunkine benzer, ancak lastik bantlarla güçlendirilmiş bir tüy modeli geliştirdi. Yüzyılın sonunda, rotor kanatları için kalay levhalar ve güç için yaylar kullanıldı.
Alphonse Pénaud daha sonra yılında yine lastik bantlarla çalışan koaksiyel rotor model helikopter oyuncakları geliştirdi. Babaları tarafından hediye edilen bu oyuncaklardan biri, Wright Kardeşlere ilham verdi.
'de "helikopter" kelimesi, buharla çalışan küçük bir model sergileyen Fransız bir mucit Gustave de Ponton d'Amécourt tarafından icat edildi. Yeni bir metal olan alüminyum ile, model asla yerden kalkmadı. Buhar gücü diğer mucitler arasında da popülerdi. 'de İtalyan Enrico Forlanini'nin yine bir buhar motoruyla çalışan insansız aracı, 12 metre (39 fit) yüksekliğe yükseldi ve dikey bir kalkıştan sonra yaklaşık 20 saniye havada kaldı. Emmanuel Dieuaide'nin buharla çalışan tasarımı, yerdeki bir kazandan gelen bir hortumla çalıştırılan ters dönen rotorlara sahipti.[6]
'de Parisli mucit Gustave Trouvé, bağlı bir elektrikli model helikopter yaptı ve uçurdu. Temmuz 'de Hermann Ganswindt'in helikopterinin ilk uçuşu Berlin-Schöneberg'de gerçekleşti; bu muhtemelen insanları taşıyan ilk havadan ağır motorlu uçuştu. Olayı kapsayan bir film Max Skladanowsky tarafından çekildi.
'te Thomas Edison'a, uçuş geliştirmeye yönelik deneyler yapması için James Gordon Bennett, Jr. tarafından ABD Doları (bugünkü ABD Dolarına eşdeğer) verildi. Edison bir helikopter yaptı ve kağıdı, içten yanmalı bir motora güç sağlamaya çalıştığı nitroselüloz oluşturmak için kullandı.[7] Helikopter patlamalar sonucu hasar gördü ve çalışanlarından biri ağır yandı. Slovak mucit Ján Bahýľ, içten yanmalı motoru 'de 0,5 metre (1,6 fit) yüksekliğe ulaşan helikopter modeline güç sağlamak için uyarladı. 5 Mayıs 'te helikopteri 4 metre (13 fit) irtifaya ulaştı ve uçtu. 'de Edison, bir benzinli motorla çalışan bir helikopter için kendi tasarımının patentini aldı, ancak asla uçmadı.[8]
- İlk uçuşlar
'da iki Fransız kardeş, Jacques ve Louis Charles Bréguet, helikopterler için kanat profilleri denemeye başladılar. 'de bu deneyler "Bréguet-Richet Gyroplane" ile sonuçlandı. Gyroplane, pilotunu bir dakika boyunca yaklaşık 0,6 metre (2&#;ft) havaya kaldırdı. Gyroplane, son derece dengesiz olduğunu kanıtladı ve uçak gövdesinin her köşesinde onu sabit tutmak için bir adama ihtiyaç duydu. Bu nedenle Gyroplane uçuşları, bir helikopterin ilk insanlı uçuşu olarak kabul edilir, ancak serbest uçuş değildir.
Aynı yıl, Fransız mucit Paul Cornu, Cornu helikopterini tasarladı ve yaptı. 24&#;hp (18&#;kW) Antoinette motor tarafından tahrik edilen iki adet metrelik (20&#;ft) ters dönen rotor kullandı. 13 Kasım 'de mucidini 0,3 metreye kaldırdı ve 20 saniye havada kaldı. 'de Sloven filozof ve ekonomist Ivan Slokar bir helikopter konfigürasyonunun patentini aldı.[9]
Danimarkalı mucit Jacob Ellehammer, 'de Ellehammer helikopterini inşa etti. Bu helikopter, her biri çevresinde altı kanatla donatılmış iki karşı dönen diskle donatılmış bir çerçeveden oluşuyordu. İç mekan testlerinden sonra, uçak açık havada gösterildi ve birkaç serbest kalkış yaptı.[10] Helikopterle yapılan deneyler, Eylül 'ya kadar devam etti.
Birinci Dünya Savaşı sırasında Avusturya-Macaristan, iki uçak inşa edilmiş deneysel bir helikopter prototipi olan PKZ'yi geliştirdi.[11]
- Erken gelişme
'lerin başında, Arjantinli Raúl Pateras-Pescara de Castelluccio, Avrupa'da çalışırken, döngüsel perdenin ilk başarılı uygulamalarından birini gösterdi. Eş eksenli, ters dönen, çift kanatlı rotorlar, ürettikleri kaldırma kuvvetini döngüsel olarak artırmak ve azaltmak için bükülebilir. Rotor göbeği ayrıca birkaç derece öne eğilebilir, bu da uçağın itmek veya çekmek için ayrı bir pervane olmadan ileri hareket etmesine izin verir.[12] Pateras-Pescara, otorotasyon ilkesini de gösterebildi. Ocak 'te Pescara'nın 1 No'lu helikopteri test edildi, ancak gücünün yetersiz olduğu ve kendi ağırlığını kaldıramadığı bulundu. 2F'si daha iyi sonuç verdi ve bir rekor kırdı. İngiliz hükûmeti, Pescara tarafından daha fazla araştırmayı finanse etti ve bu, on dakikaya kadar uçabilen beygir gücünde (&#;kW) bir radyal motorla çalışan 3 No'lu helikopterle sonuçlandı.
14 Nisan 'te Fransız Étienne Oehmichen, quadrotor helikopterini metre (&#;ft) uçurarak Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI) tarafından tanınan ilk helikopter dünya rekorunu kırdı.[13]
ABD'de George de Bothezat, Birleşik Devletler Ordusu Hava Servisi için Bothezat tipi quadrotor helikopterini inşa etti, ancak Ordu 'te programı iptal etti ve uçak hurdaya ayrıldı. Hollandalı bir havacılık mühendisi olan Albert Gillis von Baumhauer, 'te rotor uçak tasarımı okumaya başladı. İlk prototipi 24 Eylül 'te "uçtu". 'de Almanya'dan Engelbert Zaschka, iki rotorlu bir helikopter yaptı. Minyatürde bu kadar başarılı çalışan ilk helikopter olan Zaschka'nın uçağı, yalnızca dikey olarak yükselip alçalmakla kalmıyor, aynı zamanda herhangi bir yükseklikte hareketsiz kalabiliyordu.
'de Macar havacılık mühendisi Oszkár Asbóth, maksimum 53 dakikalık tek uçuş süresiyle en az kez havalanan ve inen bir helikopter prototipi yaptı. 'da İtalyan mühendis Corradino D'Ascanio, koaksiyel bir helikopter olan D'AT3'ü yaptı. Nispeten büyük makinesinde iki, iki kanatlı, ters dönen rotorlar vardı. Kanatların arka kenarlarında yardımcı kanatlar veya servo tırnaklar kullanılarak kontrol sağlandı.[14]
İspanyol havacılık mühendisi ve pilot Juan de la Cierva 'lerin başında otojiroyu icat etti ve ilk pratik rotorlu uçak oldu. 'de de la Cierva, Londra'dan Paris'e İngiliz Kanalı'nı başarıyla geçti. 'te bir otojiro, başarılı bir şekilde havalanan ve bir geminin güvertesine inen ilk rotorlu uçak oldu.[15] Aynı yıl, otojiro, İspanyol ordusu tarafından Asturias isyanı sırasında kullanıldı ve bir rotocraft'ın ilk askeri konuşlandırması oldu. Otojiro, helikopterin icadından önce New Jersey ve Pennsylvania'da posta ve gazete dağıtmak için de kullanıldı.
Sovyetler Birliği'nde, Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut'ta (TsAGI veya Merkezi Aerohidrodinamik Enstitüsü) çalışan iki havacılık mühendisi olan Boris N. Yuriev ve Alexei M. Cheremukhin, TsAGI 1-EA tek kaldırma rotorlu helikopteri inşa etti ve uçurdu. 14 Ağustos 'de Cheremukhin, 1-EA'yı resmi olmayan metrelik ( fit) bir yüksekliğe çıkarmayı başardı ve d'Ascanio'nun önceki başarısını paramparça etti. Sovyetler Birliği henüz FAI üyesi olmadığı için Cheremukhin'in sicili tanınmadı. Rus mühendis Nicolas Florine, serbest uçuş yapmak için ilk ikiz tandem rotor makinesini yaptı.
Bréguet-Dorand Gyroplane Laboratuvarı 'te inşa edildi. Ters dönen eş eksenli bir helikopterdi. Birçok yer testi ve bir kazadan sonra 26 Haziran 'te ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Kısa süre içinde uçak, kontrollerde pilot Maurice Claisse ile rekorlar kırıyordu. 14 Aralık 'te metre ( fit) çapında kapalı devre uçuş rekoru kırdı. Ertesi yıl, 26 Eylül 'da Claisse, metrelik ( fit) bir yükseklik rekoru kırdı. Ve son olarak, 24 Kasım 'da, 44 kilometre (27 mil) kapalı bir devrede saatte 44,7 kilometre (27,8&#;mph) hızla bir saat, iki dakika ve 50 saniyelik bir uçuş süresi rekoru kırdı.[16] Uçak, 'te Villacoublay havaalanında bir Müttefik hava saldırısıyla imha edildi.
Amerikalı mucit Arthur M. Young, 'de rotor kafasını sürmek için dönüştürülmüş elektrikli hover motorlarını kullanarak model helikopterler üzerinde çalışmaya başladı. Young, dengeleyici çubuğu icat etti ve kısa bir süre sonra patentini aldı. Sadece altı ayda Bell Model 30'u doğuran ilk Bell Model 1'i tamamladılar ve daha sonra Bell 47 tarafından yerini aldılar.
- Endüstrinin doğuşu
Focke-Wulf'taki Heinrich Focke, Cierva Autogiro Company'den bir lisans satın almıştı. Bu, tamamen kontrol edilebilir döngüsel/toplu adım hub sistemi idi. Buna karşılık, Cierva Autogiro, Focke-Achgelis helikopterlerini inşa etmek için bir çapraz lisans aldı. Focke, dünyanın ilk pratik enine çift rotorlu helikopteri olan Focke-Wulf Fw 61'i tasarladı. İlk olarak Haziran 'da uçtu. Fw 61, saatte mil (&#;km/s) hızla fitten ( m) daha yükseğe uçmuştu.
İkinci Dünya Savaşı sırasında, Nazi Almanyası gözlem, nakliye ve tıbbi tahliye için az sayıda helikopter kullandı. Anton Flettner'in kendi öncü Fl 'iyle aynı temel konfigürasyonu kullanan Flettner Fl Kolibri senkronizatörü Akdeniz'de kullanıldı. Focke-Achgelis Fa Drache çift rotorlu helikopter Avrupa'da kullanıldı. Müttefik Devletler tarafından yapılan II. Dünya Savaşı sırasında stratejik bombardımanlar, Almanya'nın savaş sırasında büyük miktarlarda helikopter üretmesini engelledi.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, Rusya doğumlu mühendis Igor Sikorsky ve Wynn Laurence LePage, ABD ordusunun ilk helikopterini üretmek için yarıştı.[17]Platt-LePage Aircraft Company kurucusu LePage, Fw 61'den sonra modellenen helikopterler geliştirmek için patent haklarını aldı ve Platt-LePage XR-1'i inşa etti. Bu arada Sikorsky, daha basit, tek rotorlu bir tasarım olan Vought-Sikorsky VS'e karar verdi. VS'den geliştirilen Sikorsky R-4, uçaklık üretim siparişiyle ilk büyük ölçekli seri üretilen helikopterdi. R-4'ün yerini Sikorsky H-5 ve Sikorsky R-6 gibi diğer Sikorsky helikopterleri almadan önce toplam üretim helikoptere ulaştı. Toplamda, Sikorsky, II. Dünya Savaşı'nın bitiminden önce 'den fazla helikopter üretti.[18]
LePage ve Sikorsky helikopterlerini ordu için inşa ederken, Bell Aerospace, iki kanatlı sallanan rotor tasarımını kullanarak bir helikopter inşa etmesine yardımcı olması için Arthur Young'ı işe aldı. Sonraki Model 30 helikopter tasarımın sadeliğini ve kullanım kolaylığını gösterdi. Model 30, Bell 47'ye dönüştürüldü.
'de, Donanma Departmanındaki bağlantılarının ısrarı üzerine Charles Kaman, K senkroterini değiştirdi. İlk olarak 'da Anton Flettner tarafından öncülük edilen çift rotorlu bir helikopter konsepti için, Flettner Fl pistonlu motor tasarımı bulundu. Gaz türbinin bu uyarlaması, ağır motor blokları ve yardımcı bileşenleri ile pistonlu motorlardan daha büyük miktarda güç sağladı.[19] 11 Aralık 'de Kaman K, dünyanın ilk türbin motorlu helikopteri oldu. Ancak, türbin motorlu ilk helikopter Sud Aviation şirketinin Aérospatiale Alouette II modeli idi.
Sabit havada asılı kalabilen güvenilir helikopterler, sabit kanatlı uçaklardan on yıllar sonra geliştirildi. Bu, büyük ölçüde, sabit kanatlı uçaklardan daha yüksek motor gücü yoğunluğu gereksinimlerinden kaynaklanmaktadır. yüzyılın ilk yarısında yakıtlar ve motorlardaki gelişmeler helikopter gelişiminde kritik bir faktördü. yüzyılın ikinci yarısında hafif turboşaft motorlarının bulunması daha büyük, daha hızlı ve daha yüksek performanslı helikopterlerin geliştirilmesine yol açtı.[20] Daha küçük ve daha ucuz helikopterler hala pistonlu motorlar kullanırken, turboşaft motorlar günümüzde helikopterler için tercih edilen güç santralidir.