Hava ve Uzay Mühendisliği

Hava ve Uzay Mühendisliği hakkında Bilgi

Hava ve Uzay Mühendisliği, aeronotîk mühendisliği olarak da bilinir, hava ve uzay araçlarının geliştirilmesi, tasarımlanması, yapılması, denenmesi ve çalıştırılmasıyla ilgili mühendislik dalı. Önceleri uçak mü­hendisliği olarak adlandırılan bu mühendis­lik dalı sonraları havada ve uzayda işleyen tüm araçların yapımını kapsar duruma geldiği için hava ve uzay mühendisliği olarak anılmaya başladı.

Hava ve Uzay Mühendisliği nedir, Hava ve Uzay Mühendisliği mesleği hakkında bilgi ve tarihi

Makine mühendisliğinin ve aeorodinamik biliminin gelişimine koşut bir gelişme göste­ren hava ve uzay mühendisliğine ilişkin ilk tasarımlar Leonardo da Vinci’ye (1452- 1519) aittir. Bu tasarımların çıkış noktala­rından ilki kuşlara öykünerek kanat çırpma hareketiyle havada kalma, yüzyıllar sonra helikopterin yapımında kullanılacak olan ikincisi de hava burgusu düşüncesiydi. 1783’te Joseph Michel ve Jacques Etienne Montgolfier kardeşlerin gerçekleştirdikleri balon uçuşuyla insanlı uçuş aşamasına ulaşıldı. 1852’de balonlara itici sistemlerin ek­lenmesiyle hava gemisi (güdümlü balon) ortaya çıktı ve aerodinamik bilimi bu alanda önemli bir rol oynamaya başladı.

Havadan hafif uçuş araçlarının gelişimin­den ayrı bir çizgi izleyen uçağın gelişiminde ise ilk önemli adımlar Sir George Cayley tarafından atıldı. 1799’da ayn bir itici sistem taşıyan tek kanatlı uçak tasarımıyla işe başlayan ve motor yapımı olanaksız olduğu için planöre yönelerek 1849’da ilk başarılı planör uçuşunu gerçekleştiren Cay ley’yi, 1891’den başlayarak beş yıl içinde 2 bini aşkın planör uçuşu yapan Otto Lilienthal izledi. 1903’te Orville ve Wilbur Wright kardeşlerin motor gücüyle çalışan ilk uçağın yapımını başarmaları ve 1909’da daha da geliştirilmiş bir modeli ABD Kara Kuvvet­leri’ne satmalanyla hız kazanan uçak yapı­mı, I. Dünya Savaşı sırasında büyük ilerle­meler kaydetti. Savaş sonrasında sivil amaç­lara yönelen ve ilk kez 1920’de bir İngiliz kuruluşu tarafından sivil taşımacılıkta kulla­nılmaya başlayan uçakların yapımında, da­ha güçlü motorların yanı sıra yeni malzeme­lerden de yararlanılmaya başladı. 1933’te tümü metalden yapılmış ilk uçak olan Boe­ing 247-D hizmete girdi. Metalürji alanında­ki gelişmelerin sağladığı daha iyi malzeme­lerin yanı sıra, motor teknolojisindeki geliş­melerden de büyük ölçüde yararlanan uçak yapımcılığı 1930’lann sonlarına doğru tür- binli motorların ve giderek jet motorla­rının yarattığı olanaklarla çok hızlı bir büyü­me dönemine girdi. İlk jet uçuşu Al­manya’da 1939’da gerçekleştirildi. 1945’te Lockheed F-80’le başlayan askeri amaçlı jet uçağı kullanımı, 1958’de sivil taşımacılığa da aktarıldı. Ticari uçak yapımcılığındaki geliş­meler 1960’lardan başlayarak, özellikle ekonomik nedenlerle yavaşladı.

Hava ve uzay mühendisliği tarihinde, te­mel süreçler alanındaki sürekli gelişme­ye eşlik eden dev teknolojik sıçramala­ra da rastlanır. Tek parça metal uçak gövdesi, konsol kiriş biçiminde monoplan kanadı, jet motoru, sesüstü hız ve uzay uçuşu bunun örnekleridir. Gerçekte, aero­dinamik gövde yapısı, itme, denge ve dene­tim alanlarında çok hızlı gelişmelerin yaşan­dığı II. Dünya Savaşı sonrası yıllar, uçak mühendisliğinin de en hızlı değişikliklere uğradığı dönemlerden biri oldu. Alçak hız aerodinamiğinin yerini, sesüstü ve daha da yüksek hızların aerodinamiğine bıraktığı bu dönemde, çatkılı gövdelerin yerini ince me­tal kabuk gövdeler, içten yanmalı motorla­rın yerini roket ve türbojet motorları aldı; elle denetim, otomatik denetim sistemlerine dönüştü.

Son yıllardaki çalışmalar özellikle, yakıtı en ekonomik kullanan itme sistemlerinin, uçuş ve iniş güvenliğini artırıcı bilgisayarlı elektronik donanımların, ağırlığı azaltmaya ve dayanıklılığı artırmaya yönelik yeni bileşik malzemelerin, etanol, metanol ve sıvı hidro­jen gibi yeni yakıtların ve kısa erimlerde kalkıp inebilen, helikopterin manevra yete­neğiyle uçağın hızını ve verimliliğini birleşti­ren modellerin geliştirilmesinde yoğunlaş­mıştır.

Uzay mühendisliği alanındaki çalışmalar K. E. Tsiolkovski’nin 19. yüzyıl sonlarında­ki kuramsal ve deneysel araştırmalarıyla başlamıştı. 1926’da Robert H. Goddard’m ilk sıvı yakıtlı roketi havalandırmayı başar­masıyla pratik uygulamalan başlayan bu dal, 1960’lara gelindiğinde olağanüstü bir gelişmeye konu oldu. 1957’de ilk yapay uydu olan “Sputnik I” SSCB tarafından Yer’in yörüngesine oturtuldu. 1969’da insa­nın Ay’a ayak basmasıyla teknolojinin do­ruk noktalarından birine ulaşıldı. Uzay mü­hendisliği günümüzde uçak gibi kalkıp ine­bilen uzay mekiklerini ve gezegenlerarası uçuşu gerçekleştiren uzay araçlarını yapabi­lecek düzeye gelmiştir.

Hava ve uzay mühendisliği alanına giren temel teknolojiler, aerodinamik, itme, göv­de yapısı, denge ve denetime ilişkin olanlar­dır. Bu alandaki mühendislik çalışmaları çeşitli araştırma merkezlerinde yürütülür. Endüstri tasarımcıları, en son teknolojik gelişmelerden yararlanarak, kendilerinden istenen özelliklere uygun bir ilk araç tasarı­mı geliştirirler. Bunu, mühendislerin aracı oluşturan parçalar üzerindeki tasarım ve geliştirme çalışmaları izler. Daha sonra ara­cın ilk örneklerinin yapımına ve denenmesi­ne geçilir. Yeterli uçuş denemesi yapıldık­tan sonra da geniş çaplı üretim ve işletme çalışmaları başlar. Mühendisler bu süreçle­rin her aşamasında yer alırlar.

Hava ve uzay mühendisliği uygulaması, tüm uçuş araçları için geçerli olan temel ilkelere dayapır. Bunlar, yüksek termodina­mik ve itici verimliliklere sahip bir itme sistemi, en düşük ağırlıkta ve en yüksek dayanıklılıkta bir anayapı, uçuş sırasında dengeli ve en yüksek aerodinamik verimlili­ğe sahip bir dış profil, duyarlı bir denetim ve güdüm sistemi ile tüm bu unsurlan aracın istenen verimliliğe ulaşabilmesini sağlayabi­lecek biçimde bir araya getiren uygun bir tasarımdır. Bu ilkelerin kavranması, malzeme, katı ve yapı mekaniği, termodinamik, akışkanlar mekaniği ve elektrik gibi mühen­dislik bilimlerinin öğrenimiyle olanaklıdır.

Hava ve uzay mühendisilerinin temel çalış­ma alanları, hava taşıtı ve uzay-havacılık sanayileri ile bu sanayilere ara mal üreten sektörlerdir. Bu alanlarda çalışan hava ve uzay mühendisleri, temel ilkeler üzerindeki araştırmalardan donanım tasarımı ve üreti­mine kadar değişen çeşitli görevlerde çalı­şırlar.

Çoğu ülkede, hava ve uzay mühendisi çalıştıran kurumlar arasında ilk sırayı devlet alır. Devlete ait kuruluşlarda çalışan hava ve uzay mühendislerinin görevleri temel olarak araştırma, geliştirme ve satınalmadır.

Üniversiteler ve havayolu şirketleri de bir oranda hava ve uzay mühendisi istihdam ederler. Havayolu şirketlerinde, yeni dona­nımların sağlanması ve çalışmakta olan donanımların bakım ve işletilmesi açısından çok sayıda önemli mühendislik işlevlerine gerek duyulur.