Ünite 5: Genel Havacılık Hava Araçları

Genel Havacılıkta Kullanılan Hava Araçlarının Faaliyet Alanları

ICAO’ya göre genel havacılık faaliyetleri; ticari olmayan iş uçuşları, hava işleri, eğitim uçuşları, kişisel ve sportif uçuşlar ve diğer uçuşlar olmak üzere beş alt kategoriye ayrılmıştır. Resmi Gazete’de 14 Mayıs 2013 tarih ve 28647 sayılı Genel Havacılık Yönetmeliği (SHY-6B)’ne göre ise genel havacılık faaliyetleri; ticari hava taşımacılığı kapsamında olmayan yolcu ve yük taşımacılığı ile ücret karşılığı olup olmadığına bakılmaksızın, yapılacak hava işi ve eğitim faaliyetlerini kapsamaktadır. Hava işleri kategorisi altında; genel havacılıkta kullanılan hava araçlarının faaliyet alanları mevcut yönetmeliğe göre şu şekilde belirtilmiştir.

• Zirai ilaçlama, püskürtme ve yangınla mücadele faaliyetleri,
• Helikopter ile harici yük taşıma operasyonları,
• Reklam ve tanıtım amaçlı uçuşlar ve havadan pano çekimi faaliyetleri,
• Havadan spor müsabakaları görüntüleme, trafik yoğunluğu raporlama ve benzeri amaçlı uçuş faaliyetleri,
• Havadan fotoğraflama, haritalama, coğrafi ve sismik araştırma faaliyetleri,
• Paraşüt atma faaliyetleri,
• Arama kurtarma, afet yardım faaliyetleri,
• Av-yaban hayatını havadan koruma ve kontrol faaliyetleri,
• Tohumlama yapılması, orman zararlıları ile mücadele faaliyetleri,
• Su havzalarının, nehirlerin, göletlerin, barajların kontrolü ve takibi faaliyetleri,
• Ormanların havadan keşif ve kontrolü ile gözetleme faaliyetleri.

Amatör havacılık faaliyetleri kategorisi altında; genel havacılıkta kullanılan hava araçlarının faaliyet alanları mevcut yönetmeliğe göre ise şu şekilde belirtilmiştir:

• Amatör havacılık faaliyetleri, bir gerçek veya tüzel kişinin hiçbir mali kazanç olmaksızın yürüttüğü havacılık faaliyeti türünü kapsar.
• Amatör havacılık faaliyetlerinde kullanılacak uçakların azami kalkış kütlesi 5700 kilogramın altındadır. Amatör havacılık faaliyetlerinde kullanılacak helikopterler ise tek motorlu ve azami kalkış kütlesi 3175 kilogramın altındadır.
• Amatör havacılık faaliyetleri; Genel Müdürlük veya Genel Müdürlük tarafından yetkilendirilen kurum veya kuruluş tarafından yürütülür, sertifikalandırılır ve denetlenir.
• İlgili kurum ve kuruluşlar tarafından amatör havacılık faaliyetlerinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması için tedbirler alınır.

Motorsuz çok hafif hava aracı (Hang Glider) terimi, boş ağırlığı 75 kg’dan az olan, motorsuz, hava hareketlerinin kaldırıcı gücünden yararlanılarak spor ve eğlence amacıyla uçulan hava araçlarını tanımlamaktadır. Bu yönetmeliğe göre; paraşüt, yamaç paraşütü, yelkenkanat ve planör, motorsuz çok hafif hava araçları tanımına; microlight ve paramotor ise motorlu çok hafif hava araçları tanımına girmektedir. Bu araçlar sportif havacılık faaliyetlerinde sıklıkla kullanılmaktadır.

31 Mart 2011 tarihli Türk Hava Kurumu Genel Başkanlığı tarafından çıkartılmış Sportif Havacılık Kulüpleri Yönergesi’ne göre ise çok hafif hava araçları içinde motorlu olan hava araçlarının maksimum ağırlığı 495 kg ve motorsuz olan hava araçlarının maksimum ağırlığı 70.5 kg olarak tanımlanmıştır.

Genel Havacılıkta Kullanılan Hava Araçları ve Çalışma Prensipleri

Özellikle ülkemizde genel havacılık faaliyetlerini gerçekleştirmekte uçak, helikopter, model uçak/döner kanat/insansız hava aracı, planör, paraşüt, yamaç paraşütü, yelkenkanat, microlight, paramotor, balon, zeplin gibi hava araçlarının çoğunlukla kullanıldığı görülmektedir. Bu bakımdan sözü edilen hava araçlarının burada tanıtımları yapılacaktır. Ancak genel havacılıkta kullanılan hava araçları burada yazılı olanlar ile sınırlı değildir. Ülkemizde en çok kullanılanlar ele alınmıştır.

Uçak

Genel havacılık faaliyetlerinin icra edilmesinde kullanılan en önemli araçlardan biri uçaklardır. Bu nedenle öncelikle uçakların tanıtılması ile başlanacaktır. Uçak, üzerinde taşıdığı güç sistemleri ile havanın aerodinamik kuvvetinden yararlanarak hareket edebilen taşıyıcı yüzeyleri sabit bir hava aracı olarak tanımlanabilir. Burada; uçağa etki eden aerodinamik kuvvetler hakkında temel bilgiler verildikten sonra, uçağın kontrol edilmesinde kullanılan ana uçuş kumandaları tanıtılacaktır.

Uçağa Etki Eden Aerodinamik Kuvvetler: Taşıma kuvveti, İtme/çekme kuvveti, Yerçekimi kuvveti (Ağırlık), Sürükleme kuvveti olarak dörde ayrılır.

Aerodinamik kuvvetlerden bir tanesi olan taşıma kuvveti, uçağın havada tutunmasını sağlayan kuvvettir. Uçaklarda bunu sağlayan elemanlar kanatlardır. Kanat kadar yüksek taşıma kapasitesi bulunmamakla beraber, kuyrukta bulunan yatay kuyruğunda taşımaya pozitif yönde katkısı bulunmaktadır. İtme/çekme kuvveti ise havanın direncini aşabilmek için gerekli olan kuvvettir. Bu kuvvet, pervaneler ile sağlanır. Fakat pervaneye iletilen bu kuvvet temelde motorlar tarafından üretilmektedir. Genel havacılıkta kullanılan uçakların birçoğu pistonlu motor ve pervanenin birlikte kullanımı ile ya da turboprop motor tarafından elde edilir. Ticari taşımacılıkta kullanılan yolcu uçakları ise gaz türbinli motor olan torbofan motorları kullanmaktadır. Sürükleme kuvveti ise, itme/çekme kuvvetine ters yöndeki kuvvet olup, uçağın ilerlemesine engel olan hava direnci olarak tanımlanabilir. Kuvvetlerden bir diğeri olan yerçekimi kuvvetine ise,uçağın ağırlığı neden olmaktadır. Uçağın sabit bir irtifa ve sabit bir hızla uçuşunu gerçekleştirebilmesi için burada sözü geçen kuvvetlerden itme/çekme kuvvetinin sürükleme kuvvetine, benzer şekilde taşıma kuvvetinin de yerçekimi kuvvetine eşit olması gerekir.

Uçak Ana Uçuş Kumandaları: Uçağın üç eksen etrafında hareketleri ana uçuş kumandalarıyla sağlanır. Üç eksen etrafında yaptığı hareketlerin isimleri yunuslama, yatış ve sapma hareketidir. Yunuslama hareketi, uçağın yanlamasına eksen etrafında yaptığı hareketin adıdır. Yatış hareketi, uçağın uzunlamasına eksen etrafında yaptığı hareketin adıdır. Sapma hareketi ise, uçağın düşey eksen etrafında yaptığı hareketin adıdır.

Uçağın bu eksenler etrafındaki hareketi üç ana uçuş kumanda yüzeyi ile sağlanır. Ana uçuş kumanda yüzeylerinden biri olan irtifa dümeni ya da hareketli yatay stabilize, uçağın yunuslama hareketi yapmasından sorumludur. Uçak üzerindeki yeri ise, arka kısımda bulunan kuyruktaki yatay stabilizenin firar kenarındadır. Yunuslama hareketi uçuş sırasında burnun kuyruğa göre aşağıya ya da yukarıya getirilmesi durumu olarak kısaca ifade edilebilir. Bu sayede, uçak irtifa kaybeder ya da irtifa kazanır.

Helikopter

Helikopter, dikine olarak kalkış ve iniş hareketi yapıp havada asılı kalabilen hava aracıdır.

Model Uçak/Döner Kanat/İnsansız Hava Aracı

Amatör amaçlı kullanımda en çok tercih edilen genel havacılık hava araçlarından biri de model uçak veya döner kanattır. Model uçakların ve insansız hava araçlarının hareketi de uçaktakilere benzer niteliktedir. Bu bakımdan burada sadece döner kanatlar ile ilgili bilgilerin verilmesinin yeterli olduğu düşünülmüştür.

Döner Kanatın Uçuş Kontrolü: Döner kanatlar genellikle üç, dört, altı veya sekiz motorlu/rotorlu dikine iniş kalkış yapabilen hava araçları olarak tanımlanmaktadır. Burada sözü edilen döner kanatlar uzaktan kontrollü insansız hava araçlarıdır. Döner kanatlar içinde dört rotorlu olan quadrokopterler en çok kullanılan insansız hava araçlarındandır.

Tüm rotorların aynı devirde dönmesiyle tüm pervaneler üzerinde oluşacak aerodinamik taşıma kuvveti ve sürükleme kuvveti aynı olacaktır. Böylece quadrokopter yere göre sabit bir irtifada askıda kalabilecektir.

Quadrokopterin uzunlamasına eksendeki hareketi ise quadrokopterin “ileri-geri hareketi” olarak tanımlanır. Döner kanatlarda rotorun hızını Elektronik Hız Denetleyicileri (ESC-Electronic Speed Controller) ayarlar. Lipo piller ise güç kaynağı olarak kullanılırlar. Kullanılan motorlar fırçasız elektrik motorlarıdır. Üretilecek döner kanatın taşıyacağı ağırlığa göre motor, pervane, batarya ve ESC’ler seçilmelidir.

Döner Kanatın Kullanım Alanları: Döner kanatlar çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Bunlara devlet işleri, güvenlik uygulamaları, özel sektör uygulamaları ve endüstriyel uygulamalar örnek verilebilir. Döner kanatlar havadan gözlem ve istihbarat için en iyi araçlardan biridir. Taşıyabileceği çeşitli kamera seçenekleri sayesinde havadan anlık video ve görüntü aktarımına olanak sağlar. Yüksek çözünürlükte görüntü aktarım olanağı sayesinde ihtiyaç duyulan istihbarat bilgisini ilk elden ulaştırır.

Döner kanatlar güvenlik uygulamalarında da yerini almıştır. Kaza, gösteri, protesto durumlarda döner kanatlar, güvenlik birimlerine büyük katkı sağlamaktadır. Havadan tespit sistemiyle kazalar daha doğru bir şekilde analiz edilebilmektedir. Döner kanat olay yeri inceleme işlemlerinde, olay yerine herhangi bir zarar vermeksizin hızlıca ve sessizce kanıt toplayabilir. Haritacılık, medya ve ajansların tanıtım çalışmaları, televizyon-prodüksiyon canlı yayın uygulamaları, sinema çekim uygulamalarında döner kanat en çok kullanılan hava araçlarından birisidir. Döner kanat endüstriyel çalışmalarda; proje takibi, ekipman kontrolü, boru hattı güvenliği ve kontrolü, tarım ürünleri takibi alanlarında da kullanılabilir.

Planör

Planör, motor gücü olmadan atmosferdeki hava akımları vasıtasıyla uçabilen hava aracıdır. Üzerine etki eden aerodinamik kuvvetler uçak üzerine etki eden kuvvetlerle aynıdır.

Planörlerde İlk Kalkış Hareketi: Planörde motor bulunmadığından ilk kalkış hareketi iki şekilde mümkün olabilir. Bunlardan ilki otovinç kullanarak gerçekleştirilebilir. Bunun için planörün alt kısmına otovinçten gelen kalın bir tel bağlanır. Otovinçten gelen tel çekilmeye başlandıktan sonra planör belli bir hız değerine geldikten sonra tırmanmaya başlar ve telin takılı olduğu kanca yuvasından çıkar.

İkinci yöntem ise, planörün burun kısmının bir uçağa halat ile bağlanması ile sağlanır. Planörün uçağa nazaran aerodinamik yapısı daha iyi olduğu için daha çabuk yerden kesilir. Hareketin devamında bir kol yardımıyla halat planörden ayrılır.

Planörde İrtifayı Etkileyen Hava Akımları: Planörlerde motor bulunmaz. Bu durumda havada yeterince kalabilmek için iki çeşit etki sayesinde yükselebilir ve uçabilirler. Bunlar termikler ve çarpma rüzgârlarıdır. Termik etki, basınç/sıcaklık farklılıkları nedeni ile meydana gelen dikey hava akımlarının yukarıya doğru yükselmesidir. Sıcak havanın kinetik enerjisinden faydalanılarak planör bu sayede sıcak hava ile yükselir. Bu yükselme, sıcak havanın yoğunlaştığı bir başka ifadeyle bulut oluşumunun gerçekleştiği yüksekliğe kadar devam eder. Planörcülükte bu uçuşa “termik uçuş” adı verilir.

Çarpma rüzgârları etkisi ise, basınç/sıcaklık farklılıkları nedeni ile meydana gelen rüzgârın, dağ, tepe gibi yer şekillerine çarpmasıyla oluşur. Bu çarpma sonucunda rüzgârlar, yukarı doğru yükselirler. Planörler, yükselen bu rüzgârlar içerisinde belirli bir yol izleyerek rüzgâr ile birlikte yükselirler. Planörcülükte bu uçuşa “yelken uçuşu” adı verilir.

Paraşüt

Paraşüt, bir hava aracından veya yüksek bir yerden bir cismin veya bir insanın düşüşünü yavaşlatarak güvenli şekilde yere inmesini sağlayan hava aracıdır. Çok farklı tipte paraşüt bulunmaktadır. Bu bakımdan burada genel bilgiler verilip, özel durumlardan kaçınılacaktır.

Paraşütün Uçma Prensibi: Paraşütler havanın oluşturduğu sürükleme kuvvetinden faydalanarak hava içerisinde hareket ederler. Bu hareket aşağı yönlüdür. Bu durum yamaç paraşütlerinde daha farklı şekildedir. Yamaç paraşütlerinde hava akımlarından faydalanma ve irtifa kazanma mümkündür.

Paraşütün Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Paraşüt üç ana bölümden meydana gelir. Bu bölümler kuşam tertibatı, kubbe ve ip şeklindedir. Kuşam tertibatı, paraşütün içinde bulunduğu çantadır. Aynı zamanda yedek paraşütü de içerir. Kubbe, taşıma kuvvetinin ya da doğru şekilde ifade etmek gerekirse sürükleme kuvvetinin oluştuğu ve paraşütçünün yere daha yavaş bir şekilde inmesini sağlayan bölümdür. İpler ise kuşam tertibat ile kubbe arasında bağlantıyı sağlar.

Yamaç Paraşütü

Yamaç paraşütü, sivil havacılık mevzuatlarına göre çok hafif hava araçları sınıfındaki en hafif motorsuz hava aracıdır.

Yamaç Paraşütünün Uçma Prensibi: Yamaç paraşütünde motor bulunmadığından planörlerde olduğu gibi ilk harekete ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durumda da pilot yeteri kadar yüksek bir yerden koşarak kanatın şişip dolmasını ve açılmasını sağlar. Rüzgâr tarafından şişirildiğinde yamaç paraşütü kanat yapısını alır. Bu durumda da gerekli taşıma gücü oluşur. Yamaç paraşütüne üç kuvvet etki eder. Bunlar taşıma kuvveti, yerçekimi kuvveti ve sürükleme kuvveti şeklindedir.

Yamaç Paraşütünün Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Yamaç paraşütü dört bölümde incelenebilir. Bu bölümler; kubbe, askı ipleri, taşıyıcı kolonlar ve kuşam tertibatı şeklindedir. Kubbe, taşıma kuvvetinin sağlandığı bölümdür. Genellikle polyester veya naylon-ipek karışımından imal edilir. Rüzgârla şişirilebilen bir kanat gibi düşünüldüğünde paraşütten farklılık gösterir.

Askı ipleri, çok dayanaklı malzemeden üretilmişlerdir. Bununla beraber ince ve hafiflerdir. Bu durumda da sürükleme kuvveti yönünden avantaj sağlarlar. Ortalama bir yamaç paraşütünde 25’in üzerinde ana ip ve 200’ün üzerinde çatallara ayrılmış ip bulunur. Fren kolları kubbenin en arka kenarlarına iki ayrı grup olarak bağlanmıştır.

Taşıyıcı kolonlar, ipleri kuşam tertibatına bağlar. Pilota kalkış esnasında tutunma yeri imkânı sağlarlar. Ayrıca farklı kuşam tertibatlarının kullanımına da olanak sağlarlar. Kuşam tertibatı, genelde tahta ya da plastikten yapılmış pilotun oturduğu tertibattır. Üzerinde hava yastığı, sırt koruyucu, yedek paraşüt, ağırlık koyma bölümü, cep vb. bulunur.

Yelkenkanat

Yelkenkanat, meyilli bir yerden koşarak ya da yerden vinç ile çekilmek süretiyle havalanabilen motorsuz bir hava aracıdır. Bir başka adı ise deltakanattır.

Yelkenkanatın Uçma Prensibi: Yelkenkanatta motor bulunmadığından yamaç paraşütü ve planörlerde olduğu gibi ilk harekete ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durumda da pilot yeteri kadar yüksek bir yerden koşarak ve yeterince hızlanarak yelkananatın havalanmasını sağlar. Bu durumda da gerekli taşıma gücü oluşur. Yelkenkanata da üç kuvvet etki eder. Bunlar taşıma kuvveti, yerçekimi kuvveti ve sürükleme kuvveti şeklindedir. Hareket, genel itibariyle ileri ve aşağı doğru sürdürülür.

Yelkenkanatın Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Yelkenkanat altı bölümde incelenebilir. Bu bölümler; yelken bezi, iskelet boruları, kablolar, bağlantı parçaları, kuşam tertibatı ve tekerlek şeklindedir.Yelken bezi, taşıma kuvvetinin sağlandığı bölümdür. Sentetik ve sağlam yapılı dakron kumaşından yapılır. İskelet boruları, yelken bezinin içine yerleştirilmiş ve gerginliği sağlayan ana taşıyıcı borulardır.

Microlight (Motorlu Yelkenkanat)

Microlight, çok hafif hava araçları sınıfına giren ve genellikle sportif amaçlı uçuşların gerçekleştirildiği bir hava aracıdır. Yelkenkanata motor ilavesi yapılmış hava aracı olarak da düşünülebilir. Kullanılan motorlar iki ya da dört zamanlı motorlardır.

Microlight’ın Uçma Prensibi: Microlightta motor bulunduğundan normal bir motorsuz yelkenkanattan farklı olarak ilk harekete ihtiyaç duymaz. Kalkış ve sonrası için üzerinde bulunan motor kullanılır. Bu durumda da pilot microlightı yeterince hızlandırarak havalanmasını sağlar. Bu durumda da gerekli taşıma gücü oluşur. Microlightta uçaklarda olduğu gibi dört kuvvet etki eder. Bunlar taşıma kuvveti, itme kuvveti, yerçekimi kuvveti ve sürükleme kuvveti şeklindedir.

Microlight’ın Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Microlight’a motorsuz yelkenkanata ait bölümlerin yanında birde motor ilavesi yapılmıştır. Kuşam tertibatı bir veya iki kişiyi oturur pozisyonda alacak şekildedir. Uçuş kumandası yelkenkanatta olduğu gibidir. Pilot, ağırlık merkezini değiştirme suretiyle yunuslama ve yatış hareketlerini yapabilir. Bununla beraber üzerinde olan motor sayesinde 3-4 saat havada kalabilir.

Paramotor (Motorlu Yamaç Paraşütü)

Paramotor, yamaç paraşütüne ek olarak pervaneli motorunda kullanıldığı hava aracıdır. Pervaneli motor, pilotun sırtında taşınabileceği gibi, pilotun oturduğu kabinin arka kısmında da yer alabilir. Bir başka adı, motorlu yamaç paraşütü veya paratrike’dir.

Paramotorun Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Paramotorun ana bölümleri olarak motor, kanat, kuşam tertibatı, yedek paraşüt ve kask sayılabilir. Pervaneli motor, ileri yöndeki hareketi ve hava aracının yükselmesini sağlar. Çok fazla sayıda motor tipi bulunmakla beraber en çok tercih edilen motor tipleri tek silindirli iki zamanlı motorlardır. İki ya da üç silindirli motorlar da kullanılabilir. Bu durumda, daha yüksek motor gücü sağlanmakla beraber daha fazla ağırlık ve daha fazla yakıt tüketimi şeklinde olumsuzluklarda meydana gelebilir. Bunun önlenmesi için önemli olan toplam ağırlığa uygun olacak şekilde motor tipinin belirlenmesidir. Kanat, hava aracının süzülmesini sağlar. Genelde birçok üretici firma motor tipine uygun yapıda kanat üretmektedir.

Balon

Balon, havanın ısıtılması prensibine dayalı olarak çalışan hava aracıdır. Geçmişi diğer hava araçlarına göre çok daha eskidir. 1783 tarihinde ilk kez sıcak hava balonunun uçuşu gerçekleştirilmiştir.

Balonun Uçma Prensibi: Balona etki eden üç kuvvet bulunur. Bunlar taşıma kuvveti, yerçekimi kuvveti ve sürükleme kuvveti şeklindedir. Pilot, taşıma kuvveti üzerinde etkide bulunarak balonun irtifa kazanmasını ya da kaybetmesini sağlar. Bunun için ateşleme ünitesini açarak ya da balonun tepe noktasındaki deliği genişleterek yapar.

Balonun Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Balonun ana bölümleri, yanmaz malzemeden üretilmiş ve sıcak havayla doldurulmuş balon bölümü ve onun aşağısında bulunan sepet bölümüdür. Sepet bölümü, yolcuların taşınmasının yanı sıra havanın ısıtılmasını sağlayan ateşleme ünitesini ve yakıtı taşır. Balonun irtifa kazanması istendiğinde, ateşleyiciyi çalıştıran ip çekilir ve ateş, balonun içindeki havayı ısıtarak yükselmesini sağlar.

Zeplin

Zeplin, balondan farklı olarak yönlenme hareketlerine izin veren motor ve dümenleri olan hava aracıdır. Günümüzde özellikle turistik ve reklam amaçlı olarak kullanılmaktadırlar.

Zeplinin Uçma Prensibi: Zepline etki eden dört kuvvet bulunur. Bunlar taşıma kuvveti, yerçekimi kuvveti, itki kuvveti ve sürükleme kuvveti şeklindedir. Gerek balon gerekse zeplin aerostatik kuvvetlerden faydalanarak uçarlar. İçlerindeki gaz gerekli olan taşıma kuvvetini meydana getirir. Uçak ve helikopter gibi hava araçlarında ise aerodinamik kuvvetler sonucu gerekli taşıma kuvveti sağlanır.

Zeplinin Bölümleri ve Uçuş Kumandaları: Zeplinde balondan farklı olarak gerekli itki kuvvetini sağlayan motor ya da motorlar bulunur. Ayrıca uçaklardakine benzer şekilde irtifa dümeni bulunur. Bu sayede zeplinin irtifası kontrol edilir. Bunun yanı sıra, havayı yönlendiren motorlar ile sağa-sola dönüş yapabilme kabiliyetine sahiptir. Bu araçlar sıklıkla farklı sportif amaçlı faaliyetler için de kullanılabilir.