Bu yazıda koaksiyel rotor ve ana rotor + kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopterler çeşitli açılardan ele alınarak kapsamlı bir anlatım yapılması amaçlanmıştır.
Yazının ilerleyen kısımlarında, koaksiyel rotora sahip helikopterlerin neden ülkemizin gündeminde olmadığında dair kişisel fikirlerim yer almaktadır.
Bu yazı bir makale niteliği taşımamakla beraber yazı içeriği ve verilen bilgiler bir mühendislik öğrencisinin çalışmalarına dayanmaktadır.
Hatalı veya eksik gördüğünüz veyahut açılanmasında fayda gördüğünüz noktaları yorum kısmında belirtebilirsiniz.
Değerli okurlarımıza keyifli vakitler dilerim...
Mahmut Can Bereket / İTÜ Makina Fakültesi
ROTOR KONFİGÜRASYONLARI
Koaksiyel rotor ve ana rotor + kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopterlerin tasarımsal olarak farklılığını anlayabilmeniz açısından aşağıda yer alan fotoğrafları incelemeniz yeterli olacaktır. Koaksiyel rotor konfigürasyonunda ana rotora eş eksenli olacak şekilde 2 pervane bağlanmaktadır. En belirgin tasarımsal farklılık budur. Yazının devamında teknik detaylara girilecektir.
Koaksiyel Rotor Konfigürasyonu
Ana Rotor + Kuyruk Rotoru Konfigürasyonu
TARİHSEL ARKA PLAN
90’lı yıllarda Türkiye’nin taarruz helikopterinin belirlenmesi amacıyla açılan ihalede birçok proje yer almıştır. Bunlardan birisi de Rus firması olan Kamov’un Ka-50 serisi helikopterleriyle ilgiliydi. Bu helikopterler koaksiyel rotor konfigürasyonuna sahip olup ileri seviyede zırhlandırılmış ve birçok mühimmatla donatılmıştı. Dünya üzerinde çok nadir görülen bir teknolojiye de sahiplerdi. Helikopterin ağır hasar alması durumunda, pallere yerleştirilen patlayıcıların ateşlenmesiyle önce paller patlatılmakta ardından pilot koltuğu için özel tasarlanmış bir mekanizmanın tetiklenmesiyle koltuk fırlatılmaktaydı. Bu sayede pilotun düşen helikopterden kurtulabilmesi için son bir şans yaratılmaktadır. Jet uçaklarında sıklıkla gördüğümüz bu koltuk fırlatma teknolojisine helikopterlerde rastlamak oldukça zordur.
Normalde taarruz helikopterleri tandem yapıda 2 pilot taşıyacak şekilde tasarlanır. Öndeki pilot sürüşü sağlarken arkadaki askeri personel silah sistemlerini kullanır. Ancak Kamov’un ilk üretimleri sadece bir pilotun yerleşimine izin verecek şekilde tasarlanmıştı ve silah sistemleri otonom olarak bir bilgisayar tarafından yönetiliyordu.
Tandem Yapılı Helikopter
Günümüzde TUSAS bünyesinde seri üretimi yapılan ATAK helikopterleri de 90’lı yıllarda proje olarak bu ihalede yer almış ve ihaleyi kazanan proje olmuştu.
Olayların tarihsel arka planını daha detaylı öğrenmek isteyenler buraya tıklayarak Ayhan Tarakçı’nın “Kamov Ka-50 / 52 Helikopterini Tanıyalım” adlı videosunu YouTube platformu üzerinden izleyebilir.
Yazının bu kısmından itibaren çeşitli konu başlıkları ele alınarak koaksiyel rotor ve ana rotor +kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopterlerin birbirine göre avantaj-dezavantaj durumları incelenecektir.
KAZA KIRIM
Kaza kırıma uğrayan helikopterlerin incelemesi yapıldığında, bu helikopterlerin düşme sebebinin genel olarak kuyruk rotorunun herhangi bir arıza sebebiyle devre dışı kalmasından dolayı gerçekleştiğini görebiliriz. Ana rotor + kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopterlerde kuyruk rotorunun kullanılma amacı: Ana rotora bağlı pervanenin oluşturduğu torka, karşı bir tork (Antitork) oluşturarak hava aracının dengeli bir uçuş yapmasını sağlamaktır. Kuyruk rotorunun devre dışı kaldığı durumlarda artık ana pervanenin oluşturduğu torku dengeleyecek herhangi bir mekanizma bulunmayacağından, helikopter spin atarak yere düşecektir. Bu durumlar helikopterin kaza kırıma uğraması olarak adlandırılır. Koaksiyel rotor konfigürasyonuna sahip helikopterler bu konuda avantajlı olarak ön plana çıkmaktadır.
Buraya tıklayarak bahsetmiş olduğum şekilde kaza kırıma uğrayan bir helikopterin videosunu izleyebilirsiniz.
TASARIMSAL PARAMETRELER
Helikopterlerde koaksiyel rotor konfigürasyonu tercih ediliyorsa genellikle ana sebep yüksek seviyede zırhlandırılmış ve ciddi miktarda mühimmatlarla donatılmış bir helikopter yapma isteğidir. Helikopterlerde kaldırma kuvvetini oluşturan yapılar pervanelerdir. Aynı devirlerde dönen 2 pervane ile, tek pervaneden daha çok kaldırma kuvveti elde edersiniz. Bu sayede çok daha ağır hava araçlarını kaldırabilirsiniz.
Olaya şu açıdan da bakılabilir:
Ana rotora bağlı tek bir pervane kullanmak yerine kullanılacak olan bu pervaneden çok daha küçük ölçülere sahip pervaneler ile koaksiyel bir konfigürasyonda aynı kaldırma kuvveti üretilebilir. Bu durumda daha küçük pervaneler tercih edileceğinden herhangi bir muharebe esnasında helikopterin pervanelerden hasar alması zorlaşacaktır. Çünkü daha küçük hedef daha zor hedef demektir. Ancak bu son söylenilenler farazi kalan düşüncelerdir ve doğruluğu muallak bir konudur. Çünkü koaksiyel rotor konfigürasyonunun tercih edilmesinin ana sebebi yüksek zırh seviyesine ve yüksek seviyede mühimmat taşıma kapasitesine sahip helikopterler üretebilme isteğinden kaynaklanmaktadır. Yani arka planında bu tarz bir fikir yer almamaktadır. Sadece muhakeme edebilmek ve konuya derinlik kazandırabilmek açısından bu tarz bir durum irdelenmiştir.
SİSTEMSEL KARMAŞIKLIK
Şu ana kadar her ne kadar koaksiyel rotorun avantajlarından bahsedilmiş olsa da ; bu kadar avantajının yanında çeşitli dezavantajları da beraberinde getirmektedir.
Koaksiyel rotor konfigürasyonun tercih edildiği tasarımlarda; transmisyon sistemleri karmaşık bir hal almaktadır. Flight aktüatörlerde değişikliğe gidilmesi gerekecektir. Mekanik sönümlemeler için normalde x adet damper kullanılıyorsa bu sayı 2x olacaktır. Bu aynı zamanda bakım ve onarım maliyetlerinin de artması anlamına gelmektedir. Genele bakıldığında ise bunların hepsi maddi yükümlülüğün artması demektir. Kaldı ki bu tarz helikopterler Ana rotor + kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopterlere göre hem daha maliyetlidir hem de üretim aşaması daha çok marifet gerektirmektedir.
Dünya geneline bakıldığında da koaksiyel rotora sahip helikopterler diğer konfigürasyonlara nazaran çok fazla bulunmamaktadır. Maddi sebepler ve tasarım-üretim süreçlerinin zorlukları ve karmaşıklığı bu durumun ana sebebidir.
Ülkemizde ise dünya genelinde yaygın olan ana rotor + kuyruk rotoru konfigürasyonuna sahip helikopter projeleri üzerinde durulmaktadır. Bu sayede süregelen know-how altyapısı kullanılarak çalışmalar yürütülmektedir.
KAYNAKÇA
https://preview.free3d.com/img/2021/08/3190194606134265028/m8qqgdfc.jpg
https://www.kokpitteyiz.com/wp-content/uploads/2021/03/1620px-Ka-52_at_MAKS-2009-1.jpg
https://www.sunsavunma.net/wp-content/uploads/2017/11/Ana-Rotor-Kuyruk-Rotor-Pal-Stol.jpg
https://turanotagi.com/wp-content/uploads/2018/11/atak.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Kamov_Ka-50
https://en.wikipedia.org/wiki/NPP_Zvezda
