HAVA ARAÇLARI

Havadan hafif hava aracı, kapalı hacmindeki yerini aldığı havadan daha hafif ısıtılmış hava veya gazı kullanarak yükselebilen ve havada tutunabilen (batmazlık prensibi) hava aracıdır. Havadan hafif hava araçlarına havadaki batmazlık prensibinin diğer adı olan aerostatik prensibine göre çalıştıkları için aerostat adı da verilir. 

Hava gemisi batmazlık prensibinden yararlanarak havada tutunabilen, motorları vasıtasıyla hava içinde yönlendirilebilen havadan hafif hava aracıdır. Genel anlamda hava gemisini balondan ayıran temel özellik motorlarının olmasıdır.

Hava gemilerinin esnek, yarı rijit ve tam rijit olmak üzere üç farklı türü vardır. Esnek hava gemilerinin zarfı şeklini içine gazın doldurulmasıyla alır. Yarı rijit hava gemilerinde zarfın alt tarafında bir iskelet yapı vardır. Bu yapı gondol adı verilen yolcu kabinin daha büyük yapılmasına ve motorların zarfa bağlanmasına imkân verir. Rijit hava gemilerinde zarfın tamamının iskeleti vardır.

Havadan hafif hava araçları genellikle Arşimed prensibi de denen batmazlık prensibinden yararlanarak havada tutunurlar.Çünkü hava da su gibi akışkandır ve su için geçerli olan bir prensip, hava için de geçerlidir. İçine sıcak hava veya havadan daha düşük yoğunluğa sahip gaz doldurulmuş olan balon gibi bir havadan hafif bir hava aracı, içindeki sıcak hava veya gazın hacmine eşit miktarda bir hava hacmini taşırır. Bunun sonucunda taşan havanın ağırlığına eşit miktarda bir kuvvet, balon ve içindeki sıcak hava ya da gazın ağırlığını karşılayarak balonun havada tutunmasını sağlar. Bu kuvvet balon ve içindeki sıcak hava veya gazın ağırlığından büyükse balon yükselir. Küçükse balon alçalır. 

Aerodinamik havanın hareketlerini ve buna bağlı olarak cisimler ile etkileşimini inceleyen bilim dalıdır. Havanın hareketleri ve cisimlerle etkileşimi sonucu oluşan kuvvetlere ise aerodinamik kuvvet denir.

Yoğunluğu havanın yoğunluğundan daha büyük olan ve aerodinamik kuvvetler yardımıyla havada tutunabilen hava aracına havadan ağır hava aracı denir. Havadan ağır hava araçları motorlu ve motorsuz olmak üzere iki ana grupta ele alınabilir.

Hava aracının hareketleri ağırlık, taşıma, sürükleme ve itme  olmak üzere dört kuvvetin etkisi altında gerçekleşir.Taşıma hava aracının ağırlığını dengeleyerek havada tutunmasını sağlayan kuvvettir. Sürükleme ise hava aracının ileri doğru hareketini engellemeye çalışan kuvvettir. Hava aracının uçabilmesi için mutlaka ileriye doğru hareket ettirilmesi gerektiğinden, sürükleme kuvvetini karşılayacak başka bir kuvvete ihtiyaç vardır. Bu da doğrudan doğruya motor veya motor tarafından çalıştırılan bir itme sistemi tarafından sağlanır.

Hava araçlarında kullanılan motor türleri pistonlu motor, türbojet, türboprop, türbofan ve türboşafttır.

Hava aracı pistonlu motorlarının çalışma prensibi olarak motorlu kara taşıtlarında kullanılanlardan farkı yoktur. Ancak pistonlu motor uçağın ileri doğru hareketini sağlamak için tek başına yeterli değildir çünkü güç üretir. Uçağın ihtiyacı ise sürükleme kuvvetini karşılayacak olan kuvvettir. Motorun gücünün kuvvete dönüştürülmesini motor miline bağlanan bir pervane sağlar. Pervane pal adı verilen kanatçıklar ve göbekten meydana gelir. Bir pervanede en az iki tane pal bulunur. Motor milinin pervaneyi döndürmesiyle paller etrafından geçen hava akımı paller üzerinde aerodinamik kuvvet meydana getirir. Bütün paller üzerindeki aerodinamik kuvvetlerin toplamı itmeyi oluşturur. İtme, sürüklemeyi karşılayarak hava aracının ileri doğru hareketini sağlar.

Türbojet motoru İkinci Dünya Savaşından sonra 1970’li yıllara kadar yüksek hızlı uçuşlar yapacak uçakların güç kaynağı olmuştur. Ancak yüksek yakıt sarfiyatı nedeniyle ve aynı görevi daha az yakıt sarfiyatı ile yerine getirebilecek türbofan motorun geliştirilmesi sonucunda 1970’li yıllardan bu yana kullanımı terk edilmiştir.

Havadan ağır hava aracının uçabilmesi için taşımayı sağlayan yüzeylerinin hareket etmesi gerekir. Uçakta taşımayı sağlayan yüzeyler olan kanat sabit aracın yapısı üzerinde sabit olduğuna göre, uçağın tamamının hareket etmesi gerekir. Bu hareket motorun veya motorların itmesi sayesinde gerçekleşir. Motor yerde duran uçağa itme uyguladığında, uçak harekete başlar. Harekete başlamasıyla hızlanması da başlar. Hızlanma taşımanın oluşmasını sağlar. Ancak hızlanma havadan ağır hava araçlarının uçma prensipleri gereği sürükleme oluşumuna da yol açar. Sürükleme ise motorun uçağı ileri doğru hareket ettirmesine karşı bir kuvvettir. Diğer taraftan hareket hâlindeki uçağın tekerlekleri ve yer arasında da bir sürtünme kuvveti vardır. Sürtünme de sürükleme gibi harekete karşı bir kuvvettir. Ancak motorların itmesi sürükleme ve sürtünmenin toplamından daha büyük olduğu sürece, uçağı ileri doğru hareket ettiren net bir kuvvet var olacaktır. Bu net kuvvet uçağı hareket ettirmeye devam edeceğinden, uçak hızlanmasına ve yerde hareketine devam edecektir. Uçak hızlandıkça taşıma da büyüyecektir. Belli bir hıza erişilinceye kadar taşıma uçağın ağırlığından daha küçük olacağından, uçağın ağırlığını karşılayamayacak, uçak yerdeki hareketini ve hızlanmasını sürdürecektir. Ancak uçak belli bir hıza eriştiğinde taşıma, ağırlığı dengeleyecek hale gelir ve uçak yerden kesilebilecek hâle gelir. Bu hız geçildikten sonra ise taşıma ağırlıktan daha büyük olduğu için uçak yerden kesilir ve yükselmeye başlar. 

Uçak; havadan ağır, motor gücüyle seyreden, uçuş sırasında havanın kanatları üzerindeki dinamik reaksiyonundan destek alan sabit kanatlı hava aracı olarak tanımlanmaktadır

Uluslararası Sivil Havacılık Teşkilatı hava aracını havanın yeryüzüne tepkisi dışında kalan tepkileriyle atmosfer içinde tutunabilen makine olarak tanımlamaktadır.

Uçağın başlıca elemanları gövde, kanat, motor, kuyruk (yatay ve dikey), iniş takımları ve kumanda yüzeyleridir.

Ayrıca uçağın kanatları ve kuyruk yüzeyleri üzerinde kumanda yüzeyleri bulunur. Kanatlar üzerinde bulunan ve kanatçık adı verilen yüzeyler pilot tarafından verilen kumandaya göre uçağın dönüşlerini kolaylaştırmak üzere sağa veya sola yatışını sağlarlar. Dikey kuyruk üzerinde bulunan istikamet dümeni, yine pilotun verdiği kumandalara göre uçağın sağa veya sola dönüşünü sağlar. Yatay kuyruk üzerinde bulunan irtifa dümeni ise pilotun verdiği kumandaya göre uçağın yükselmek için burnunu yukarı kaldırmasını, alçalmak için burnunu aşağı indirmesini sağlar.

Uçaklar kalkış ve iniş yaptıkları zeminin türüne göre kara uçağı, deniz uçağı ve amfibi uçak olmak üzere üç ana gruba ayrılırlar. Kara uçağı kara üzerinden kalkan ve karaya inen uçaktır. Deniz uçağı su üstünde manevra yapmak (kalkış ve inişini su üzerinden yapmak) üzere inşa edilmiş uçaktır. Deniz uçakları da dubalı uçak ve uçan tekne olarak iki grupta incelenebilir. Dubalı uçaklarda dubalar iniş takımı görevi yaparlar. Uçan teknelerde ise uçağın gövdesi suda yüzebilecek bir tekne şeklinde yapılmıştır. Amfibik uçak ise hem karadaki hava alanlarından kalkabilen ve inebilen hem de suda hareket edebilen uçaktır. Bu tip uçaklarda uçak aslında dubalı uçak veya uçan tekne olmasına rağmen uçağa ayrıca tekerlekleri olan iniş takımları monte edilmiştir ve uçak bunları kullanarak karadaki hava alanlarında da hareket edebilir.

Sivil havacılık faaliyetlerinde kullanılan uçaklar kullanım amaçlarına göre  ticari taşımacılık ve genel havacılık uçakları olarak iki ana grupta değerlendirilebilir. Ticari taşımacılık faaliyetlerinde kullanılan uçaklar ise havayolu uçakları ve iş uçakları olarak iki ana gruba ayrılır.

Yolcu uçakları havacılık sektörü terminolojisinde yolcu kabini içindeki yolcuların oturma düzeni bakımından dar gövdeli ve geniş gövdeli olarak iki kategoride değerlendirilmektedir. Dar gövdeli uçaklarda yolcuların uçak içinde hareket edebilmesi için koltuklar arasında yolcu kabininin önünden arkasına doğru uzanan bir koridor vardır. O nedenle bu tür uçaklara “tek koridorlu” adı da verilmektedir. Geniş gövdeli uçaklarda ise yolcu kabininin önünden arkasına doğru uzanan iki koridor bulunur. Sivil havacılık kurallarına göre uçakta bir koridorun sağında veya solunda en fazla üç koltuk bulunur. Sağda ve/veya solda bulunan koltuk sayısı üçten fazla olacaksa o uçak iki koridorlu yapılır.

Döner kanatlı hava aracı uçuşta havada tutunabilmesi için gereken taşımayı bir veya daha fazla sayıda rotor adı verilen sistemle üreten havadan ağır hava aracıdır. Rotor hava aracının motor mili tarafından döndürülen bir şafta bağlanmış kanat benzeri elemanlardan meydana gelir. Başlıca döner kanatlı hava aracı türleri helikopter, otocayro ve cayrodin’dir.

Türk sivil havacılık mevzuatında belli bir piste ihtiyaç göstermeksizin karada ve denizde bir noktaya inen kalkan, motor gücü ile seyreden, havadan ağır hava aracı olarak tanımlanmaktadır.

Cayrodin ileri doğru hareketini motor tarafından tahrik edilen pervane gibi bir itme sistemiyle sağlayan, havada tutunmasını ise yine aynı veya başka bir motor tarafından tahrik edilerek dönen rotorunda oluşan taşıma ile sağlayan havadan ağır, döner kanatlı hava aracıdır.