Havacılık Tarihi
Havacılık Tarihi, insanlığın ilk günlerindeki ilkel uçuş denemeleri ve 17 Aralık 1903'de Wright Kardeşlerin ilk havadan ağır motorlu uçuşu yapması da dahil olmak üzere insanlı uçuşun gelişimiyle ilgilidir. İnsanlık, kuşları gözlemlemeye başladığı ilk günlerden beri uçma tutkusuyla yaşıyor ki bunun en erken öyküsü Yunan Mitolojisindeki anlatımıyla Daedalus ve oğlu İkarus'un efsanesidir. Efsaneye göre Kral Minos Baba ve oğulu Girit Adasına hapsetmişti ve hapis hayatından sıkılan Daedalus'un aklına kaz tüylerinden kanatlar yapıp bunları kullanarak adadan kaçmak geldi. İşte böylece bilinen en eski efsanevi insanlı uçuşu gerçekleştirmiş oldular. Kısacası, ilkel havacılık diye adlandırabileceğimiz bu dönemde insanlar, kuşları taklit etmekten öteye gidemediler, ancak daha sonra balon, zeplin, planör ve en sonunda da uçak gibi değişik tipteki hava taşıtlarını da bulmaktan geri kalmadılar.
Hava aracı tasarımcıları, araçlarını daha hızlı, daha uzağa, daha yükseğe gidebilmesi ve daha kolay kontrol edilebilir olması için çok uğraştılar.- Uçak motorları, çok daha verimli bir hale, buharlıdan pistonluya sonra da jet ve roket moturuna kadar gelişti.
- Hava Taşıtları, daha güvenli, malzemeleri dha dayanıklı ve hafif hale geldi. Başlanğıçta uçaklar, kanvas kumaştan ve tahtadan yapılıyordu. Daha sonra kanvasın yerini Vernikli kumaş ve çelik borular aldı. 2.Dünya Savaşı sırasında ise Aliminyum monokok üretim yaygın duruma geldi. Günümüzde, hava taşıtları özellikle karbon fiberden , daha hafif, daha dayanıklı ve daha kolay şekillendirilebilir olduklarından dolayı, artan bir şekilde kompozit malzemelerden üretiliyor.
- Hava taşıtlarını kumanda etmek için kullanılan yöntemler hergün biraz daha gelişmektedir. Başlangıçta planörlerin kumandası kullanıcının tüm vucudunun hareketi ile ya da Wright kardeşlerde olduğu gibi tüm kanadın eğilmesi ile yapılıyordu. Çağdaş uçaklar ise elektroniki olarak bilgisayarlar aracılığıyla kumanda edilmektedirler. Çağdaş savaş uçakları tüm akrobatik manevraları karşılayacak biçimde, uçuş bilgisayarından aldıkları sürekli komutlarla dengeli uçuşlarını sağlamaktadırlar.
20. Yüzyıl Öncesi
Leonardo da Vinci'nin Ornithopter gövdesi
9. yüzyılda, Mağribiler Armen Firman ve Abbas İbn Firnas ilk uçan planörleri yapmış olarak bilinirler. Molmesbury'li Elmer, 1010 yılında aynı yapmış ve muhtemelen Daedalus'un öyküsünden etkilenrek 200 metrenin üzerinde bir uçuş yapmıştır.
Yaptığı Çin gezisinin ardından Marco Polo rüzgarın etkisiyle uçan ve insan taşıyan uçurtmalarla ilgili öyküler getirmiştir."Pao Phu Tau", 4. yüzyılda döner kanatlı havataşıtlarının (helikopterlerin) varlığını iddia eden bir Çin kitabıdır.
Yaklaşık 2 yüzyıl sonra, 15. yüzyılda, Marco Polo'nun gezisinin kehanetleri gerçekleşmiş ve Leonardo da Vinci çizimleri günümüze kadar ulaşmış bir planör tasarlamıştır. Bu planör o dönemde inşa edilmemiş, ancak günümüze kadar ulaşan planlarından o dönemdeki malzemeler kullanılarak 20. yüzyılın sonlarında imal edilmiştir. Bu tasarım, uçurmaya değecek bir tasarım olduğu için ve Vinci'nin orjinal planlarından yola çıkılarak yapılan bir prototip olduğu için uçurulmuş, gerçekten de uçtuğu görülmüştür, ancak tabiki orjinal tasarıma, günümüz aerodinamik bilgisi kullanılarak bazı müdehalelerde bulunulmuştur. Leonardo aynı dönemde bir de helikopter tasarımı yapmıştır, ancak bu tasarımın uçamayacağı açıktır.
Leonardo da Vinci'nin Ornithopterinin kanatları
17. yüzyılda Türk bilimadamı Lagari Hasan Çelebi, kendi tasarladığı ve büyük bir kafes ile ona bağlı konik biçimli ve içi barut dolu bir haznesi olan bir füze (roket) yardımıyla kendisini havaya fırlatmıştır. Uçuş, Osmanlı padişahı 4. Murat'ın kızının doğum günü kutlamalarında yapılmıştır.
Bu uçuşun ardından Boğaziçine yumuşak bir iniş yaptığına ve Sultan 4. Murat'ın kendisini bu başarısından ötürü orduda yüksek bir rütbeyle onurlandırdığına inanılır. Uçuşun yaklaşık 20 sn sürdüğü ve yine yaklaşık 300 metre yüksekliğe ulaşıldığı tahmin edilmektedir. (Ancak bu tarihi kayıtlarla ispatlanmış bir bilgi değildir ve sadece abartılı öyküleri ile bilinen Evliya Çelebi'nin seyahatnamesinde geçmektedir.)
1638 yılında, Hezarfen Ahmet Çelebi, kuşlardan esinlenerek tasarladığı bir çift kanatla Boğaziçi üzerinde uçmuştur. Boğazın Avrupa yakasındaki Galata Kulesi'nden uçuşuna başlayıp, süzülerek, 3 km'lik bir mesafeyi katedip boğazın Asya yakasına, yaralanmadan, inmiştir. (Ancak bu tarihi kayıtlarla ispatlanmış bir bilgi değildir ve sadece abartılı öyküleri ile bilinen Evliya Çelebi'nin seyahatnamesinde geçmektedir.)
1670 yılında, Francesco Lana de Terzi basılmış olan bir yayınında, havadan hafif uçuşun içi vakumlanarak boşaltılmış bakır folyolardan yapılmış kürelerle olası olduğundan bahsetmiştir. Tasarladığı hava taşıtının çizimi. Aslında esas noktayı kaçırmamakla beraber bu tasarımda atladığı nokta kürelerin etrafını saran havanın basıncının kürelerin içlerine doğru ezilmelerine yani büzülmelerine neden olacağını atlamış olmasıdır.
İlk balonlu yükseliş 15 Ekim 1783'te 25 metre yükselerek Marquis d'Arlandes ve Pilatre de Rozier tarafından Montgolfier balonu ile yapılmıştır.
Havadan Hafif Uçuş
Hernekadar, çoğumuz insanlı uçuşun 1900'lerin başında uçak ile başladığını sansa da aslında insanlar yaklaşık bir 200 senedir uçuyorlardı.
Çoğunluk tarafından kabul edilmiş ilk insanlı uçuş 1783 yılında Paris'te gerçekleşmiştir. Jean-François Pilâtre de Rozier ve Francois d'Arlandes, Montgolfier kardeşler tarafından icat edilmiş bir sıcak hava balonu kullanrak 8 km yolalmışlardır. Balon, odun ateşi ile ısıtılıyor ve kumanda edilemiyordu, bu da rüzgar nereye götürürse oraya uçuyordu anlamına geliyordu.
Giffard tarafından 1852 yılında bulunmuş olan yönlendirilebilir balon
Balonculuk, 18. yüzyılın sonlarına doğru çok yaygın bir uğraş haline geldi, ve böylece yükseklik ile Atmosfer arasındaki ilişkinin keşfedilmesini sağlamış oldu.
1884 La France, ilk tam olarak kumanda edilebilen zeplin.
Şimdi zeplin dediğimiz yönlendirilebilir, kumanda edilebilir, balonların kumanda sistemlerinin geliştirilmesi üzerindeki çalışmalar tüm 1800lü yıllar boyunca devam etti. İlk kontrol edilebilen ve yönlendirilebilen havadan hafifi uçuşun 1852 yılında Henri Giffard tarafından 24 km uçularak buharlı motoru olan bir hava taşıtı ile yapıldığına inanılır.
Bir başka kayda değer gelişme ise 1884 yılında, Charles Renard ve Arthur Krebs'in Fransız Ordu'suna ait elektrik motorlu bir zeplin olan La France (Fransa) ile ilk tam olarak kumanda eilebilen serbest uçuşu yapmaları olmuştur. 170 ft (~51 m) uzumluğundaki ve 66000 ft³ (~1869 m³) hacmindeki zeplin, 8,5 beygirgücündeki bir elektrik motorunun yardımı ile 23 dakikada 8 km mesafe katetmiştir.
Ancak, bu hava taşıtları çok kırılgandılar ve ömürleri çok kısa idi. Kumanda edilebilen uçuşların sıradan hale gelmesi ancak, içten yanmalı motorların bulunması ile mümkün oldu.
Hernekadar, zeplinler 1. ve 2. dünya savaşlarında kullanılmış, hatta günümüzde bile sınırlı oranda kullanılıyor olsalar bile, gelişimleri havadan ağır hava taşıtlarının gelişimiyle durmuştur.
Sir George Cayley'in kumanda edilebilir paraşütü
Kavramın daha iyi anlaşılması
Havacılık üzerine basılmış ilk yayın, Emanuel Swedenborg tarafından 1716 yılında yapılmış olan "Havada uçabilen bir makinanın çizimi"dir. Bu uçan makina, etrafını çok güçlü bir kanvas kumaşının sardığı çok hafif bir iskelete ve onun iki yanında yatay aksta hareket eden iki geniş kürek ya da kanata sahiptir ki bu kanatlar yukarı hareketlerinde hiç bir dirence maruz kalmaz iken aşağı hreketlerinde taşıma kuvvetini sağlamaktadırlar. Swedenborg, makinanın uçamayacağını çok iyi biliyordu ancak bunu uçma probleminin çözümüne yönelik iyi bir başlangıç olarak tahmin ediyordu. "İnsan vucudunun ağırlığından hafif olan ve daha büyük bir kuvvet gerektiren böyle bir makina hakkında konuşmak onu gerçeğe dönüştürmekten zor görünür. Belkide mekanik bilimi bu makinaya bir anlam kazandıracaktır. Eğer avantajları ve gerekliliği anlaşılırsa, belkide zaman içinde bizim çizimimiz geliştirilecek ve bizim şu anda sadece tahmin edebildiğimiz şeyin amacına uşaşılacaktır. Halihazırda, hernekadar ilk denemeleri için bazı fedekarlıklarda bulunulmuş ve kaybedilmiş bir bacak ya da kolu umursamamış olsalarda bu tür uçuşların doğada tehlikesiz yapılabileceğinin kanıtları bulunmaktadır." Swedenborg, bir hava taşıtını güçlendirerek (motor gücü) uçmanın temel sorunun çözümlenebileceğini söyleyerek geleceği gördüğünü kanıtlamıştır.
Planaphore, Alphonse Pénaud'un model uçağı , 1871
18. yüzyılın son yıllarında, Sir George Cayley uçuşun fiziki üzerindeki ilk titiz çalışmaları başlatmıştır. 1799 yılında bir planör planı sergiledi. Bu planör, kanatlarının planform yapısı dışında tamamen moderndi ve kumanda için ayrı bir kuyruğu vardı ve dengeyi daha iyi sağlayabilmek için pilot ağırlik merkezinin altına yerleştirilmişti ve bu aracın modelini 1804 yılında uçurdu. Takip eden 50 yıl boyunca, havacılık üzerinde çalışmaya devam eden Cayley, taşıma ve sürükleme gibi Aerodinamiğin bir çok temel kavramını geliştirdi. Hem içten hem de barut ile doldurduğu dıştan yanmalı motorları kullanmasına rağmen, ilk güç verilmiş, hava taşıtı modelini yapma işini güç vermek için kauçuk (lastik) gücünü kullanan Alphonse Penaud'a bırakmıştır. Daha sonra Cayley, araştırmasını tam boyutlu bir araç yapmak için kullandı ve bunu ilk önce 1849 yılında insansız olarak uçurdu, sonra da Yorkshire'da 1853 yılında yardımcısı Brompton'dan Scarborough'aya kısa bir uçuş yaptı.
1848 yılında, John Stringfellow ilk buhar motorlu modelin test uçuşunu Chard, Somerset İngiltere'de gerçekleştirdi. Bu 'insansız' bir uçuştu.
Jean-Marie Le Bris ve uçan makinası Albatros II, 1868
1856 yılında, Fransız Jean-Marie Le Bris, plajda, bir at tarafından çekilen planörü "L'Albatros artificiel" ile ilk kalktığı yerden daha yükseğe çıkan uçuşu yapmıştır. Planörünün 100 m yükseldiği ve 200 m yol aldığı rapor edilmiştir.
1874 yılında, Felix du Temple, alüminyumdan yapılmış, kanat açıklığı 13 m olan ve pilot hariç ağırlığı sadece 80 kg olan büyük bir tek kanat (monoplane) uçağı Brest, Fransa'da üretmiştir. Bu uçakla bir çok deneme yapılm ış ve uçağın kendi gücüyle kalkıp süzülüp daha sonra güvenli bir şekilde yere inebileceği kanıtlanmıştır. Bu da bunu, her ne kadar uçuş çok kısa bir mesafe ve süre için olsa bile, tarihteki ilk kendinden güçlendirilmiş (powered flight) uçuş yapmıştır.
Félix du Temple'in tek kanadı (monoplane)
Uçma sanatını geliştiren kişilerden biri de Francis Herbert Wenham'dır. Wenham, bir seri insansız başarısız planör imal etme teşebbüsünde bulunmuştur. Çalışmaları esnasında, kuş kanadı benzeri bir kanattaki taşımanın çoğunun kanadın önünde oluştuğunu bulmuştur. Bunu daha da ileri götürmüş ve ince kanatların birçok kişinin iddiasının aksine yarasa kanadı tipi kanatlardan daha iyi olduğunu, çünkü bu tür ince kanatların ağırlıklarına oranla daha çok hücum kenarları olduğunu farketmiştir. Günümüzde bu ölçüm, kanadın açıklık oranı olarak bilinmektedir. 1866'da bu çalışmasını o sıralarda yeni oluşmaya başlamış olan İngiltere Kraliyet Havacılık Topluluğuna sunmuş, ve çalışmasını kanıtlamak için, 1871 yılında, dünyanın ilk rüzgar tünelini inşa etmeye karar vermiştir. Topluluğun üyeleri, tüneli kullanarak kavisli kanatların, taşıma-sürükleme oranı 5:1 olan ve 15° hücum açısında Cayley'in Newtonsal ilişkilendirmesinden daha çok taşıma yarattığını bulmuşlardır. Bu da havadan ağır uçan makinaların, önceleri onları güçlendirmenin (motor vs ile) ve uçuşu kumanda etmenin problem olarak görünmesine rağmen kolaylıkla üretilebileceğini göstermişti.
Adımları Hızlandırmak
1880'ler, 20. yüzyıla kadar bir çok araştırmanın yer aldığı ateşli bir çalışma dönemi oldu. 1880'lerdeki gelişmelerin başlamasıyla ilk gerçek anlamda pratik planörün inşası olanaklı oldu. Bu dönemde şu üç kişi gerçekten aktif rol aldılar: Otto Lilienthal, Percy Pilcher ve Octave Chanute. Gerçek anlamda çağdaş planörlerden biri John J. Montgomery tarafındna üretildi ve bu planör kontrollu bir şekilde 28 Ağustos 1883'te San Diego'nun dışında uçuşunu gerçekleştirdi. Bu uğraşlar ancak çok yıllar sonrası bilinir oldu. Bir başka delta kanat tarzı planör Vienna yakınlarında 1877 yılında Wilhelm Kress tarafından yapıldı.
Otto Lilienthal, havadan ağır uçan bir makina yapan ilk adamlardan biri
Alman Otto Lilienthal, Wenham'ın çalışmasını 1874'te ikiye katlamış, çok geliştirerek 1889 tüm çalışmalarını yayınlamıştır. Ayrıca bir seri çok daha iyi planörler üretmiş ve 1891 yılında bu planörlerle 25 m mesafeli uçuşları sıradan hale getirmiştir. Tüm çalışmalarını fotoğraflamak da dahil olmak üzere titizlikle kayıt altına almıştır ve işte bu yüzden erken dönem öncüleri arasında en iyi tanınanlardan biri olmuştur. Onun bulduğu hava taşıtı günümüzde yelken kanat olarak bilinmektedir.
Lilienthal, uçağa motor takıldığı andan itibaren havacılığın kanunlarını daha ileri boyutta çalışmanın olası olmadığını biliyordu. Onun bulduğu ve tanımladığı bu kanunlar ondan sonra gelenlere bıraktığı en önemli mirası idi ve takipçileri bu kanunları kullanrak bir çok deneme ve hata yapmaktan tasarruf etmiş oldular.
1896 yılında, en son tasarımı ile uçuş yaptığı esnada, şiddetli bir rüzgar tarafından aracın kanatları kırılınca 17 m yükseklikten düşüp omurgasının kırılması nedeniyle öldüğünde, o ana kadar değişik tasarımlarla 2500 uçuş gerçekleştirmişti. Düşüşünün ertesi günü öldüğünde son sözleri "Kurbanlar verilmelidir" olmuştur. Lilienthal ölmeden önce tasarımlarını güçlendirmek için uygun küçük motorlar üzerinde çalışıyordu.
Octave Chanute, Lilienthal'ın bıraktığı yerden devam ederek hava taşıtı tasarımlarının erken emekliliğini önlemiş ve birçok planörün geliştirilmesni finanse etmiştir. Ekibi, 1896 yılının yazında, tasarımlarını Indiana'daki Miller plajında yaptı ve en iyisinin daha çağdaş görünümlü çift kanatlı (biplane) tasarımın olduğu sonucuna vardı. Lilienthal gibi, Chanute ta tüm çalışmalarını fotoğraflayarak kayıt altına aldı ve kendisiyle aynı kafadaki tüm dünyadaki kişilerle iletişime geçti. Chanute kuşların aksine insanların içgüdüleri ile değil de manuel olarak yapmaları gereken dengeli uçuş konusuyla özeelikle ilgileniyordu. En büyük sorun dikey denge idi, çünkü hücum açısı arttırıldığında basınç merkezi öne kayıyor ve bu da hücum açısının daha çok artmasına ve derhal müdehale edilmezse taşıtın burun yukarı yapmasına ve tutunma kaybına neden oluyordu.
Clement Ader'in Eole adlı aracının patent çizimleri, tarihteki ilk pervaneli uçuşu yapmıştır.
Bu dönem boyunca gerçek olarak güçlendirilmiş (motor vs.) hava taşıtını yapmak için bir çok denemeler olmuştur. Ancak Lilienthal ve Chanute tarafından tanımlamış sorunları dikkate almayan bir çok amotör havacının, denemelerinin çoğu başarısızlıkla sonuçlanmıştır.
1890 yılında Clement Ader, Fransa Paris yakınlarında tarihteki ilk "uzun mesafeli" pervaneli uçuş olacak uçuşu bir buhar motorlu Eole ismini verdiği hava taşıtı ile 50 m gibi kısa bir mesafe uçarak gerçekleştirdi. Bu denemeden sonra inşaası tam 5 yıl sürecek daha büyük bir tasarım üzerinde çalışmaya başladı. Ancak, Avion III adındaki bu tasarım çok ağırdı ve çok güçlükle havalanabiliyordu. Uçağın 300 metrelik bir mesafeyi yerden çok az yükselerek katettiği rapor edilmiştir.
Clément Ader'in Avion III'ünün (1897 fotoğrafı)
Bir diğer başarılı erken dönem tasarımcı da Samuel Pierpont Langley idi. Astronomi bilimindeki seçkin bir kariyerin ardından, günümüzdeki adıyla Pittsburg Üniversitesi , o zamanki adıyla Smithsonian Enstitüsü'nde kalarak aerodinamik alanında çok ciddi araştırmalar yapmıştır. 1891 yılında, çalışmalarını Aerodinamik Deneyler adında yayınladı ve sonra da tasarımlarını üretmeye başladı. 6 Mayıs 1896'da, Aerodrome No. 5 adını verdiği üretimi, 40 km/s hızda, birincisi 1000 m, ikincisi 700 m olmak üzere iki kere uçarak ilk başarılı ve kayda değer bir tasarımdaki araç olarak havadan ağır uçuşu gerçekleştirdi. 28 Kasım'da ise bir başka bşarılı uçuşu benzer bir model olan Aerodrome N. 6 ile gerçekleştirdi ve bu sefer yaklaşık 1460 m uçmayı başardı.
Bir başka havadan ağır uçuş denemesi ise Percy Pilcher tarafından, İngiltere'de yapıldı. Pilcher, 1890'ların ortalarına kadar başarıyla uçan; adları The Bat (Yarasa), The Beetle (Böcek), The Hawk (Şahin) ve The Gull (Martı) olan bir çok çalışan planör üretti. 1899 yılında, günümüzdeki çalışmaların da uçabileceğini gösterdiği motorla güçlendirilmiş bir hava taşıtı prototipi inşa etti, ancak bu aracı deneyemeden önce bir planör kazasında öldü ve çalışmaları yıllarca unutuldu Son düzenleyen Safi; 18 Kasım 2016 23:26
