1903 yılında ilk uçağın uçmasından sonra, insanoğlunun amacı hep daha hızlısını üretmek oldu. Wright kardeşlerin ilk uçuşundaki hava süratleri, sadece saatte on bir kilometre idi. 1905 de yaptıkları, Kitty Hawk III uçağı ile saatte altmış kilometreye ulaştılar ama kayda geçmedi. Paris’ te yeni kurulan Uluslararası Havacılık Federasyonu’nun (Fédération Aéronautique Internationale) bu kayıtları tutması kararlaştırıldı. Federasyonun kayıtlarına geçen ilk kişi, Brezilya asıllı Fransız pilot ve uçak imalatçısı  AlbertoSantosDumont oldu. Fransa’ ya eğitim için gelen Dumont, kendi imalatı olan Santos-Dumont 14-bis uçağı ile, 12  Kasım 1906’da saatte  41,292 kilometre yaptı.

Alberto Santos Dumont Atölyesinde

14 Bis uçuşta

Daha hızlıyı bulabilmek için çeşitli yarışlar organize edildi. Bunların en önemlileri 1909 yılında başlayan ve 1920 ye kadar devam eden “Gordon Bennett Trophy” ve 1913 de başlayıp 1931 e kadar devam eden “Couped’ Aviation Maritime Jacques Schneider”kısa adıyla Schneider Trophy’ dir. Amerikalı James Gordon BennettJr., New York Herald gazetesinin sahibiydi. Fransız yatırımcı JacquesSchneider ise amatör bir baloncuydu. İkisi de kazanan pilotlara büyük para ödülü veriyordu.

Gordon BennettTrophy kupası

SchneiderTrophy kupası

1909 da ilk yapılan Gordon Bennett Trophy’yi, ünlü Amerikalı pilot ve uçak üreticisi GlennCurtiss kazandı. Curtiss, Curtiss N2 uçağı ile saatte 75 kilometre uçtu ancak 100 kilometre sınırını aşamadı.

GlennHammondCurtiss

GlennCurtiss birinci olduğu uçuştan evvel hazırlık yapıyor

Daha hızlısını yapma hırsı devam ediyordu ve saatte yüz kilometre sınırı, 10 Temmuz 1910 da, Fransız pilot Robert et LeonMorane tarafından aşıldı. Kaydedilen sürat, saatte 106,508 kilometre idi.

Robert et LeonMorane

Robert et LeonMorane ve rekor kırdığı uçak BleriotMonoplane

İki yüz kilometre sınırı ise, fazla zaman geçmeden 13 Eylül 1913 de Lucien Maurice Prevost tarafından aşıldı. Prevost’ un DeperdussinMonocoque uçağı ile kırdığı rekor, kayıtlara 203,850 kilometre/saat olarak işlendi. Ancak bu rekorun iki önemli unsuru, ilk defa monokok (Tek Parça) gövdeli  bir uçağın yapılması ve rekorun bir hava yarışında kırılması idi. Lucien Maurice Prevost, 1913 yılında yapılan “ Schneider  ve  Gordon Bennett Trophy“ yarışlarının galibiydi.

Lucien Maurice Prevost için 1913 de basılmış bir posta kartı

Dünyada tek parça gövdeli olarak üretilen ilk uçak :  DeperdussinMonocoque

1913 yılı sonunda Avrupa üzerinde kara bulutlar esmekte idi. 28 Temmuz 1914 de başlayan Avrupa merkezli küresel savaş 11 Kasım 1918 de bitti. Yirminci yüzyılın yeni icadı  uçaklar,  savaş boyunca askeri amaçlı olarak kullanıldı ve geliştirildi  ancak saatte üç yüz kilometre sınırı savaş boyunca aşılamadı. Fakat uçak imalatında ahşaptan metale geçiş başladı.

20 Ekim 1920 de Fransız pilot Joseph Sadi-Lecointe, Nieuport-DelageNiD 29V uçağı ile saatte 302,529 kilometre yaparak 300 kilometre barajını aştı. (300 km/saat, yaklaşık 188 kara miline( MPH ) , 162 deniz miline ( Knot )  eşittir.)

Joseph Sadi-Lecointe

Nieuport-DelageNiD 29V uçağı

Burada belirtmem gereken konu, havacılıkta kullanılan ölçüm sistemlerinin çeşitliliği olacak. Bu tarihlerde uçaklarda hem metrik,hem Amerikan hem de  “ImperialSystem” denilen ölçü sistemi kullanıldı. Imperial System’ e göre uçakların sürati için kara mili (MPH=Mile per hour-1.609,344 metredir.) kullanılıyordu. Amerikalılar hem kara hem de deniz milini kullanıyordu. İkinci Dünya Savaşından sonra uçak üretiminde Amerika öne geçince,sürat  birimi olarak deniz mili (Knot=1852 metre )  kullanılmaya başladı. Günümüzde Rusya, eski doğu bloğu ülkeleri ve Çin metrik sistemi kullanmaktadırlar. Batı ülkelerinin SI ( STANDART INTERNATIONAL ) anlaşmasını imzalamalarına rağmen havacılıkta neden kendi sistemlerini kullandıkları, günümüzde hala tartışma konusudur.

400 kilometre/saat barajını Amerika’ da iki askeri pilot (TeğmenHarold J. Brow ve Teğmen Alford J. Williams) iki gün arayla geçtiler. 2 ve 4 Kasım 1923 de kullandıkları uçak Curtiss R2C-1 di.

Curtiss R2C-1

Bundan sonra üretilen uçaklar Scneider kupasını ve para ödülünü alabilmek için geliştirilen yarış uçaklarıydı. Burun kısımlarında çok güçlü uzun motorlar kullanılmıştır.

30 Mart 1928 de  İtalyan  pilot Mario de Bernardi, Macchi M.52bis uçağıyla 512.776 kilometre/saat hıza ulaştı.

Macchi M.52bis

13 Eylül 1931  de İngiliz pilot George H. Stainforth, Supermarine S.6B uçağıyla 655 kilometre/saati aştı. Uçağı o zamanın dizayn harikasıydı. Bu dizayn, büyük ihtimalle bir sonraki savaşta İngilizlerin süper avcı uçağı olan Spitfire’a ilham kaynağı olacaktı.

Supermarine S.6B

23 Ekim 1934 de ise İtalyan pilot FrancescoAgello, Macchi M.C.72 uçağıyla saatte 710 kilometre yaparak günümüzde bile geçerli olan piston motorlu uçakların sürat rekorunu kırdı.

Macchi M.C.72

1930’lu yılların sonlarına doğru, Avrupa’da siyasi gerilim artmaya başladı. İnsanoğlu bir yüzyıla iki savaş sığdırmaya kararlıydı. 1 Eylül 1939 da başlayan İkinci Dünya Savaşı, 2 Eylül 1945 de sona erdi. İki Dünya Savaşı arasında, yarışmalarla ilerleyen havacılık, ikinci savaş sırasında koşturmaya başladı. Özellikle Almanya’nın,  savaşın sonuna doğru jet motoru ve roketi kullanması hava araçlarının süratini saatte bin kilometrenin üzerine çıkardı. Almanların kırdıkları bazı rekorlar bilinmesine rağmen kayıtlara alınmadı. Savaş Almanya’nın yenilgisiyle sona erdi. Bu yenilgi jet ve roket teknolojisini, başta Amerika olmak üzere galip devletlerin kullanımına sunmuş oldu.

Artık jet uçakları saatte bin kilometrenin üzerinde uçtukları için yeni bir hava sürati birimi gerekiyordu.  Avusturya’ lı fizikçi ve filozof Ernst Mach’ın teorilerinden gelen kütle hızı olan Mach sayısı yeni hız birimi oldu. (Mach sayısı, hareket halindeki bir kütlenin hızının, kütlenin bulunduğu şartlardaki ses hızına oranıdır. Saniyede 340 metreye tekabül eder.)

Mach sayısına dayanarak sınıflandırılan sürat çeşitleri şöyle sıralanır:

SUBSONİK : 1 mach’ dan az süratler – ses altı süratler

SONİK : 1mach – Ses sürati

TRANSONİK : 0,8-1,2 mach– geçiş sürati

SÜPERSONİK : 1,2-5 mach– ses üstü süratler

HİPERSONİK : 5-10 mach-  süper ses üstü süratler

İkinci Dünya Savaşından hemen sonra Amerika ve İngiltere ilk Jet uçaklarını yaptılar.  İngilizler 7 Eylül 1946 da ilk jetleri Gloster Meteor F Mk4 uçağı ile saatte 991 kilometreye ulaştı. Bu hızı yapan pilot Edward MortlockDonaldson’dı.

Gloster Meteor F Mk4

19 Haziran 1947 de ise Amerikalılar ilk jetleri olan Lockheed P-80R Shooting Star’la  saatte 1004 kilometre yaparak bin kilometre sınırını aştılar. Bu  uçuşu yapan pilot Albay Albert Boyd, daha sonra generalliğe yükselerek test uçuşları yapan grubun komutanı oldu. P-80R Shooting Star uçağı daha sonradan iki kişilik hale getirilerek NATO ülkelerinin temel eğitim uçağı haline getirildi ve senelerce kullanıldı.

Lockheed P-80R Shooting Star

İkinci Dünya Savaşı sonunda Doğu ve Batı arasında bir yarış başladı. Rusya yanlısı devletlerden oluşan Varşova Paktı ile Amerika yanlısı NATO arasında seksenli yıllara kadar süren bu dönemin adı “SOĞUK SAVAŞ” olarak anılır. Bu dönem iki pakt arasında gizli teknoloji üretimi ve istihbarat savaşı olarak geçti. Havacılık açısından bakıldığında, Amerikalılar ses süratini geçmesine rağmen Ruslar uzaya ilk insanı göndererek beraberliği sağladılar.

Amerikalı ünlü pilot Charles Elwood “Chuck” Yeager, 14 Ekim 1947 de Bell X-1 uçağı ile 45.000 feet ( 13.700 metre-Sürat 1.07 Mach) yükseklikte ses süratini aşarak tarihe geçti. Yeager’ a, MacKay, Collier  veHarmonTrophy kupaları verildi.

Chuck Yeager X-1 in kokpitinde/İlk süpersonik uçuş  hatıra pulu

X-1 roket gücüyle çalışan bir uçaktır. B-29 uçağının altına monte edilip yüksek irtifaya çıkarılır ve salınarak roket gücüyle uçar. Roket yakıtı bitince, süzülerek özel seçilmiş uzun pistlere iner. Altı adet üretilmiş olup tamamen test amaçlı bir uçaktır.

X-1 , B-29 un altına takılıyor

MacKay, Collier  veHarmonTrophy kupaları

Amerikalı uçak üreticileri daha hızlının peşindeydiler. Amerikan Hava Kuvvetlerinin, 1950li yılların başında ana savaş uçağı F-86 Sabre idi. Lockheed firmasının baş mühendisi ve “Skunk Works” dizayn ekibinin başı Clarence “Kelly” Johnson, Kore’ de savaşan F-86 pilotları ile görüşmek için Kore’ye uçtu. Pilotların nasıl bir uçak istediğini sorarak notlar aldı. Bu bilgiler ışığında yeni bir uçak tipi dizayn ettiler. 1952 yılında projeyi Hava Kuvvetlerine sundular. Kabul gören dizayn üretilmeye başlandı ve ilk prototip 1954 yılında bitirildi. Bu uçak çok ince ve az satıhlı  bir kanat ve güçlü bir motora sahip, kalem veya roket gibi bir uçaktı. Uçağın adı F-104 Starfighter – Yıldız savaşçısı olarak belirlendi.

F-104A – ilk prototip

F-104, 1958 yılında sürat, irtifa ve tırmanış rekorlarını kırdı. 1958 de Yüzbaşı W.W. Irwin saatte 2260 kilometre ile rekor kırdı.

Bu rekor bir sene sonra, Rus Mig-21 (Ye-66) uçağı ile saatte 2388 kilometre yapan Albay Georgi Mosolov tarafından yenilendi. Soğuk savaşın geleneği olarak kırılan bir rekora cevap verilmeliydi.

Mig-21’ler kol uçuşunda

Bu uçak diğer süpersonik uçak üreticilerine örnek oldu. Amerikan Hava kuvvetleri F-104 uçağını Vietnam savaşında kullandı ancak verim alamadı.  Uçak seriydi, çok iyi tırmanıyordu fakat ufak kanatlarından dolayı, dönüş kutru çok fazlaydı ve çok kısıtlı mühimmat taşıyabiliyordu. Geliştirilmesi için çok para harcanmıştı ve bu paranın çıkartılması lazımdı. Uçağın üretim lisansı Kanada, Almanya, Japonya ve İtalya’ ya satıldı. Eldeki uçaklarda tüm NATO ülkelerine çeşitli yollarla  (Marshall Yardımı-MAP: Military Aid Program-Askeri Yardım Programı) verildi. Türk Hava Kuvvetleri 1963 yılında F-104 uçaklarını uçurmaya başladı. Avrupa’daki NATO ülkeleri F-104 uçaklarını 1980 yılları başlarında servisten çıkararak, Türk Hava Kuvvetlerine hibe etti. Kanada ürettiği F-104 uçaklarının %40 ını, Almanlar %30 unu kazalarda kaybetti. Çok fazla kaza yapan bu uçağa Kanadalılar “Uçan Kefen”, Almanlar ise “Dul Bırakan”  ismini koydular. Türk Hava Kuvvetlerimizin uçak sayısı daha fazla olmasına rağmen uçak kaybı bu oranların çok altındadır.

F-35 ses süratini geçerken

Artık 3000’li süratlere heves vardı. Bunun önünü Amerikan Merkezi Haber alma Örgütü (CIA – Central IntelligenceAgency ) açtı. CIA Lockheed tasarımcılarından yüksek irtifa ve süratte uçabilecek bir keşif uçağı yapmalarını talep etti. Çünkü U-2 uçakları füze tehdidine karşı tam olarak korunamıyordu. Lochheed firmasının “SkunkWork” ekibi bu istek üzerinde çalışmaya başladı. 1960 da başlanılan iş, 1963 de bitirildi ve YF-12 ilk uçuşunu Ağustos 1963 de yaptı.

YF-12 hangar önünde

Bu uçak 1 Mayıs 1965 de saatte 3332 kilometre (3.35 Mach) yaparak dünya rekoru kırdı. Bu uçuşun pilotları Robert L. Stephens ve Daniel Andre’ydi. CIA için üretilen uçak(lar) Nevada çölündeki gizli Bölge 51 de konuşlandırıldı.

Hız konusundaki iç rekabete Amerikan Deniz Kuvvetleri de katıldı. NASA ve Hava Kuvvetlerinin de yardımlarıyla North American Aviation şirketi tarafından roket motorlu bir hava aracı üretildi. Bu projenin amacı yüksek irtifa ve süratlerdeki insan ve malzeme faktörleri hakkında veri toplayarak, uzay teknolojisine katkıda bulunmaktı. 1959 yılında başlayan proje 1963 de bitti. Üç adet X-15 hava aracı üretildi. Bu araçlar modifiye edilmiş B-52 Stratofortress (NB-52B ) uçağından yüksek irtifada havaya salınarak uçuşa başlıyor,  daha sonra uzun pistlere iniş yapıyordu. X-15, 3  Ekim 1967 de  saatte 7274 kilometre (6,7 Mach) yaparak  dünya rekorunu kırdı ve hipersonik sürate ulaşıldı.  X-15 in bu uçuştaki pilotu William “Pete” Knight’dı.

X-15 tecrübesinin bize gösterdiği en büyük gerçek, hipersonik uçuşlar için jet motorlarının yetersiz olduğudur. Hipersonik uçuş için yeni bir motor gerekmektedir. Günümüzde roket ve ramjet bu işte kullanılan deneysel motor çeşitleridir. Şahsen insanoğlunun yakın zamanda hipersonik uçuş için gerekli motor ve dizayn olanaklarına  ulaşacağına inanıyorum.

NB-52B kanat altında  X-15 ile kalkıyor

William “Pete” Knight / X-15 ses üstü uçuşta

“Skunk Works” ekibi YF-12 yi geliştirerek SR-71 modelini ürettiler. Uçağın adı aslında RS-71 olarak verildi; ancak dönemin Amerika Birleşik Devletleri Başkanı Johnson’un uçağın tanıtımı esnasında SR-71 olarak telaffuzu nedeniyle isim bu şekilde kaldı. Bu uçaktan 32 adet üretildi ve 1964 yılından 1998 yılına kadar Amerika’ya stratejik keşif uçağı olarak hizmet etti. Emekli edilmesinin nedeni, artık Amerika’nın bütün dünyayı izleyebilecek uyduları yerleştirmesiydi. SR-71 Blackbird 28 Haziran 1976 da saatte 3530 kilometre (3,5 Mach) hızla uçarak jet motorlu hava araçlarının en hızlısı oldu. Rekor kırılan uçuşun pilotları Yüzbaşı Eldon W. Joersz ve Binbaşı George T. Morgan’dı. Bu rekor günümüzde hala geçilememiştir. 12 adet SR-71, çeşitli kazalar sonucu kaybedilmiştir ancak asla düşman tarafından düşürülememiştir. Uçak füze ikazı aldığında, pilotun yapacağı şey gaz kollarını sonuna kadar açmaktır. Anında 3 Mach sürate ulaşan uçağa zaten atılan füze yetişemeyecektir.

SR-71 Blackbird filosu apronda görev bekliyor

Yüzbaşı Eldon W. Joersz ve Binbaşı. George T. Morgan rekor uçuşundan sonra

Uçakların süratlerinin artmasındaki ana faktör, uçağın aerodinamik dizaynı olduğu kadar, kullanılan motordur. Havacılığın ilk zamanlarında kullanılan piston motorlarını günümüzde arabalarımızda kullanıyoruz. Uçak motorları pistonlu motorlardan sonra epey gelişme kaydetti. İlk önce turbojet daha sonra turboprop ve turbofan motorları geliştirildi. Turbofan ve turboprop motorlar günümüz ticari ve askeri uçaklarında kullanılıyor. Daha sonra üretilen Ramjet motorlarında, iç kısımda kompresör ve türbin kısımları yoktur. İçeriye giren hava direk yanma odalarında yakılarak, itme gücü sağlanır  yani soba borusu gibi. İlk jet eğitim uçuşundaki hocam  “Oğlum, her gün soba borusunun üstüne binip uçuyoruz işte” demişti. Ramjet bana bunu hatırlatır. Günümüzde gelişmiş ülkeler Ramjet motorlarını daha da geliştirip, günümüz ticari uçaklarına uygulayıp seyahat hızlarını artırmak peşindeler. Amerikalılar Ramjet motorlarını geliştirerek SCRAMJET (Supersonic Combustion Ramjet )motorlarını ürettiler ve bu motorları hipersonik hız denemeleri yaptıkları X-43A insansız hava araçlarında deniyorlar. Ramjet motorlarında motora giren havanın subsonikolması gerekirken, scramjette motora giren hava süpersoniktir. Bu nedenle bu motorlarla, yakın gelecekte 12 ila 24 Mach sürate ulaşılması muhtemeldir. Yapılan denemelerde X-43A, 2004 yılında saatte 7310 kilometre (9,6 Mach) yaparak şimdiye kadar ulaşabilen en yüksek sürati sağlamıştır. Ve tabii ki, ses hızının on katından fazlasına ulaşıldığında bu sürate de bir isim bulunması gerekecektir.

Yukarıdaki kısa tarihten de görüldüğü gibi, insanlı veya insansız, motoru ne çeşit olursa olsun insanoğlunun hız tutkusu, bana göre ışık hızına ulaşana kadar devam edecektir. Önemli olan, hızlı hava araçlarının deneysel olarak kalması değil insanoğluna yarar sağlayacak duruma gelmesidir. Bu nedenle benim hava araçlarının süratleri konusundaki fikrim subsoniktir

Peki,  sürat rekorlarına ulaşan hava araçları hangileridir?

DEVAMI HAFTAYA!

SEVGİYLE KALIN!

KAYNAKLAR: AmericanRaiders: TheRacetoCapturetheLuftwaffe’sSecrets –  Wolfgang W. E. Samuel

Chuck YeagerandtheBell X-1: Breakingthe Sound Barrier – Dominick A. Pisano , F. Robert van der Linden , Frank H. Winter

Supersonic Flight: Breakingthe Sound BarrierandBeyond : theStory of theBell X-1 and Douglas D-558 – Richard Hallion

Çeşitli internet siteleri

HAVACILARA TAVSİYELER

KİTAP: AmericanRaiders: TheRacetoCapturetheLuftwaffe’sSecrets –  Wolfgang W. E. Samuel

Chuck YeagerandtheBell X-1: Breakingthe Sound Barrier – Dominick A. Pisano , F. Robert van der Linden , Frank H. Winter

Supersonic Flight: Breakingthe Sound BarrierandBeyond : theStory of theBell X-1 and Douglas D-558 – Richard Hallion

FİLM: The Right Stuff – 1983 – Sam Shepard, ScottGlenn, Ed Harris

The Sound Barrier – 1952 –  RalphRichardson, AnnTodd, NigelPatrick