Uçağın İcadı ve Gelişimi

Uçağın İcadı ve Gelişimi Hakkında Bilgiler

Genel kanının tersine Qruille (1871-1948) ve Wilbur Wright (1867-1912) uçabilen ilk uçağı yapan kişiler değildi. Örneğin Almanya’da Otto Lilienthal (1848-96) kendi planörleriyle yüzlerce kez uçmuştu. Wright kardeşlerin tarihteki yeri, ilk kez kendi gücüyle çalışan, yönetilebilir ve havadan ağır bir uçak yapmış olmaları bakımından önemlidir.

İlk uçaklarda kanatlar kuyruğa birkaç uzun çıta ile bağlanmıştı. Bu çıtalar ve onları bağlayan teller arasından geçen hava dalgalı akarak aracın hızını önemli ölçüde düşürmekteydi. Pilot, açıkta oturmaktaydı. 1907’de kısmen kapalı bir pilot bölümü yapılmış ve bu bölümün aerodinamik direnci azalttığı görülünce, uçak gövdeleri bütünüyle kapatılmaya başlanmıştır.

Louis Bleriot’nun Öncü Uçuşu

Uçağın İcadı ve GelişimiWright kardeşlerden sonra uçak dizaynındaki en önemli katkıyı yapan kişi Louis Blériot (1872-1936) idi. Kendi projesiyle çeşitli yenilikler getirdi ve bunlar arasında çekici (traktör) pervane, tek kanat (monoplane),- dümen ve arkada bir asansör bulunuyordu. 25 Temmuz 1909’da Fransa’dan İngiltere’ye uçan XI tipi uçağı bütün dünyada ün yaptı. Zamanının bütün öteki uçan makinaları gibi bu da karışık bir yapıya sahipti; kısa kanadın ana direği ve uzun gövdenin dört kirişi dişbudaktan yapılmıştı. Wright kardeşler gibi Blériot da kanatların hem alt hem de üst yanlarını kaplamıştı; başka uçak yapımcıları genellikle kanadın yalnızca üst yanını bir kumaşla kaplarlardı.

1912’de Deperdussin, İskandinavya’da yapılan araştırmaların yardımıyla, dayanıklı, hafif ve tümüyle yeni bir biçimi olan monokok (tek parça) yapılı bir yarış uçağı yaptı. Bütün gövde lale ağacından ince bezle kaplanmıştı. I. Dünya Savaşında yapılan 100000 uçağın çoğu geleneksel telle bağlı tahta yapıya sahipti, ancak daha sonra monokok biçimi giderek gelişti ve nihayet metal yapıya dönüştü. Voisin L serisi gibi bazı eski askeri uçaklar tümüyle metal yapılardı. Bazıları kaynak, perçin ya da cıvata ile bağlı çelik borulardan oluşuyordu, bazılarında ise bir alüminyum alaşımı olan Duralumin kullanılıyordu. Malzeme ne olursa olsun yöntem hep aynıydi: sağlam bir iskelet yapıp kumaşla kaplamak.

Hugo Junkers (1859-1935) tarafından çizilen bazı savaş uçaklarının yalnızca yapıları değil, kaplamaları da metaldi. 1919 yılında, Junkers tümüyle metal F-13 uçağını ticari hizmete soktu. Alttan yerleştirilmiş kanat tel yada desteklerle bağlı olmayıp gövdede olduğu gibi, ön ve arkada sağlamlığı sağlamak için olukları olan Duralumin tabakaları ile kaplıydı. Bundan bütün dünyada kullanılan nakliye uçakları türedi ve içlerinde en ünlüsü Ju 52/3 m idi. (1930’larda Avrupa’da önde gelen yolcu uçağı olmuş ve Hitler’in Luftvvaffe’si için çok sayıda üretilmişti).

Junkers’e rakip tek nakliye uçağı tipi Hollanda Fokker şirketi tarafından yapılan tüm metal, tek kanatlı uçaklardı. Bunlar da tek kanatlıydı ama derin tahta kanatlar gövdenin üzerine yerleştirilmiş, kaynaklı bir çelik boruyla bağlanarak kumaşla kaplanmıştı. Bu iki şirket 1930’ların ortalarına kadar Avrupa hava ulaşımına egemen oldular.

Schneider Kupası 1920’ler boyunca Schneidor Kupası — deniz uçaklarının katıldığı uluslararası bir yarışma — için çok emek ve para harcandı. Yanşa geleneksel uçaklar yerine deniz uçakları katılabiliyordu, çünkü Jacque Schneider uluslararası hava ulaşımının geleceğinin suya inip kalkan uçaklara bağlı olduğuna inanmaktaydı.

Kamuoyunda yarattığı büyük ilgiye ek olarak bu yarışma, uçak dizaynının akışını önemli ölçüde etkiledi. Bu arada havacılık teknolojisinin, özellikle Birleşik Devletlerdeki sürekli gelişimi dikkati çekiyordu. En önemli etken tümüyle metal, gerilimli kaplamanın geliştirilmesiydi. Bunda hafif alaşımlı kaplama yalnızca bir örtü değil, aynı zamanda yapının yük taşıyan bir parçasını oluşturuyordu (böylece içteki iskelet daha hafif olabiliyordu). Motorlar geliştirilmiş ve daha iyi biçimde yerleştirilmeye başlanmıştı. Motor kapaklan ise daha güvenilir bir soğutma sağlıyor ve direnci azaltıyordu. Perva: nelerin tahta yada metalden bıçakları artık sabit değildi; bunlar kalkışta yada hızlı uçuşta isteğe uygun olarak açıları ayarlanabilen mekanizmalar durumuna getirilmişti. Kalkışta daha fazla kaldırma gücü ve inişte daha fazla direnç sağlamak için kanatlara kapakçıklar takılıyordu. Nihayet uçaklar elektrik ,hidrolik, basınçlı hava ve diğer yöntemleri olan »sistemler» ile donatıldı ve yıllar geçtikçe daha da karmaşık bir duruma geldi.

Douglas Uçağı

İlk modern yolcu uçaklarından biri 1933 modeli Boeing 247 idi. Aynı yıl Douglas yalnizca bir tane yaptığı DC-1 i hizmete soktu ve biraz daha gelişmiş DC-2 için siparişler aldı. 1934’te İngiltere, Avus-turaiya’da (Melbourne’a) bir hava yarışı düzenlendi; hızda birinci olan, yük taşımayan bir özel yarış uçağıydı, ancak ikinci ve üçüncü sıraları bir DC-2 ve bir Boeing 247 almıştı. 17 Aralık 1935’te, Wrightların ilk uçuşunun otuz ikinci yıldönümünde Douglas DC-3 Uçağını hizmete soktu. Daha sonraki on yılda bu uçak standart yolcu uçağı II. Dünya Savaşında müttefiklerin standart taşıma aracı oldu;’ savaşta Birleşik Devletler ve Sovyetler Birliğinde bunlardan 11.000 tane yapılmıştı. Bunlardan çoğu hâlâ kullanılmaktadır ve bazı DC-3’lerin 80.000 saatlik uçuşları vardır. Oysa daha önceleri, parçalanma yada ciddi bir yıpranma tehlikesi geçirmeden 1000 saati geçebilen çok az uçak gerçekleştirilebilmiştir

Gaz türbinli motorların geliştirilmesiyle birlikte, İkinci Dünya Savaşı sonlarına doğru, hava taşıtları dizaynında devrim sayılabilecek ilerlemeler oldu. Hemen ilk bakışta eski modellerin soyundan geldiği anlaşılan hafif uçaklar, türbinli motorların takılmasıyla önemli değişikliklere uğradı. Bu arada daha gelişmiş büyük uçaklar; ağır yük uçakları, tüm askeri uçaklar ve helikopterler, yolcu uçakları büyük ölçüde değiştiler. Tabii ki kanatların temel ilkeleri, kontrol, kaldırma/çekme oranı ve yapısal dizayn yine aynı kaldı. Karışık ve çok gelişmiş seyir kontrol ve kılavuz sistemlerinin geliştirilmesi, bugün bu sistemlerin uçağın tüm maliyetinin yarısından fazlasına mal-olacak düzeye ulaşmıştır.

Öncüler

Bu ilginç denklem zengin iş adamları ve şirketler tarafından satın alınan uçaklar için bile geçerlidir. 1930’larda Percival Gull ve Percival Vega Gull adı verilen uçaklar uzun mesafelerde birkaç dünya rekoru kırarak, özel uçak sahibi olmak isteyenler için en beğenilen ve güvenilir modeller olduklarını kanıtladılar. Tümüyle tahtadan imal edilen bu uçaklar alçak tek kanatlı olup hava soğutmalı 130-200 beygir gücünde bir motorla çalışıyor, kapalı bir kabine yerleştirilen rahat koltuklar iki yada üç insanı rahatça alıyordu. Gene de BUnları günümüzün otomatik kumandalı modern uçakları ile karşılaştırmak olanaksızdır. Yoğun rekabet, örneğin Beechrcraft Super King Air 200 gibi modern uçakların sürekli geliştirilip, üstün nitelikte ve güvenilir araçlar haline getirilmesini gerektirmektedir.

Beechcraft modellerde tahta yerine yıpranma oranı düşük (40 yıl önce hiç hesaba katılmayan bir etken) hafif bir alaşımdan imal edilmiş plakalar kullanılmaktadır. Bu uçaklar sekiz yolcu alabilecek kapasitede olup 1935 yılında kullanılan yolcu uçaklarının birkaçı kadar büyüklüktedir. Maksimum havalanma yükü Percival Gull’un dört katı, 5.670 kg düzeyindedir. İki tane 850 BG turboprop motoru ise dokuz katı daha güçlüdür. King Air 200, 1130 km mesafeye saatte 225 km hızla ve 4480 m yüksekten uçmak yerine, 9850 m yükseklikte ve saatte 510 km yaparak 3300 km uzaklığa uçabilir. Yine de en büyük ayrılık, imalatı ve çalışmasının karmaşıklığıdır: uçağın havalanabilmesiyle ilgili pompalar, süpaplar, radyolar ve çeşitli kontrol aygıtları Gull’da 33 tane idi. Modem uçaklarda bu sayı 4408 düzeyine ulaşmıştır,

Comet 1 Sahnede

İngiliz yapısı Comet 1, 1952 yılında hizmete sokulduğunda, diğer havayolları şirketleri zamansız gördükleri bu modeli benimsemediler ve bir süre daha piston motorlu uçakları satın almağa devam ettiler. Oysa yeni jet uçağının tek özelliği yüksek hızı değil, fakat aynı zamanda sağladığı büyük rahatlık ve sarsıntısız yolculuk olanaklarıydı. Gene de bu ilk jet uçakları yerden izleyenler üzerinde fazla olumlu bir izlenim bırakmıyorlardı. Bunun da en önemli nedeni fazla gürültülü oluşları, aşırı yakıt tüketmeleri ve gökyüzünü duman bulutlarıyla lekelemeleri idi.

İlk İngiliz jet motorunu geliştiren Frank Whittle’den beri (1907- ) bu sorunlara tatmin edici çözümler getirilememiştir. Turbojet ve turboprop motorları arasındaki gelişim çizgisinin tam orta yerinde bulunan turbofan motorları, bir turbojet motorundan çok daha az gürültü ve daha az yakıt tüketimiyle aynı hızı sağlıyabilmektedir. Geniş çaplı olan turbofan motoru, 1960ların ortalarında, Amerikan hava kuvvetleri için yeni bir nakliye uçağının imali çalışmaları sırasında yeniden keşfedildi. Hava kuvvetlerinin ihalesini kazanamayan Boeing şirketi yetkilileri, dev büyüklükte, buna karşılık oldukça az gürültü ile çalışan dört motoru Boeing-747 uçaklarına taktılar. Bu uçaklar geniş gövdeli, dev büyüklükte ve halk dilinde «Jumbo» ismiyle anılan yolcu uçaklarının ilki olacaktı.

Büyük ve geniş gövdeli uçaklara olan talebin sürekli artışı, yolcu uçaklarının gövdelerinin giderek büyümesinde en önemli etkendir. Bir DC-3 uçağının kabini 1.7 m, savaştan hemen sonraki yıllarda imal edilen bir Constellation uçağının gövdesi ise en geniş bölümünde 3 m genişliğindedir. Dev jet yolcu uçaklarının ilki olan ve 1958 yılında hizmete giren bir Boeing-707 uçağının kabini ise çok daha uzundur ve kabin genişliği boydan boya

3.5 metredir. 1969 yılında teslim edilen ilk Boeing-747’nin kabin uzunluğu ise Boeing-707’nin iki katı, kabin genişliği de 6.1 metre idi.

Bu uçakların sağladığı olanakları, gövdelerinin uzunluğu ve genişliği ile kısıtlı sanmak doğru olmaz. Bunlar diğer uçaklardan çok daha hızlıdır ve günlük uçuş saatleri düzeyi çok daha yüksektir. Bugün bazı havayolları şirketlerinin elinde birer adet Boeing-747 F nakliye uçağı bulunmaktadır. Ancak bu bir tek 747 F nakliye uçağı bir yılda, 1939 yılındaki tüm nakliye uçaklarının taşıyabildikleri yükten fazlasını taşıyabilmektedir. Öte yandan turbofan motoruyla donatılmış geniş gövdeli bir jet uçağı diğerleriyle karşılaştırıldığında çok daha temiz ve sessiz çalışmaktadır.

Sesten Hızlı Ulaşım

Uçağın GelişimiHizmete ilk giren sesten hızlı yolcu uçakları olan Concorde ve Tu-144, temiz ve sessiz çalışma konusunda, istenen niteliklere sahip değillerdir. Bu uçakların hızlı ve birden dikine yükselişlerinin yarattığı gürültü, havaalanları dışında geniş bölgeleri etkilememekle birlikte, sesten hızlı jet sistemlerinin daha az gürültülü çalışmalarını sağlamak çok güçtür. Kısaca «SST» olarak bilinen sesten hızlı uçakların gövdelerini daha da genişletme çalışmalarından vazgeçilmiştir. Çünkü Mach-2 süratinde (ses hızının iki katı) uçan uçakların gövdelerinin mümkün olduğu kadar ince olması gerekmektedir. Öte yandan bu uçaklarda yolculuk süresi yarı yarıya kısaldığından «SST» yolculara 1950’lerin ilk jetlerinin sağlaladığı hemen herşeyi sağlamaktadır.

Etiketler:

Yorum yazın