Hava Taşıtları Nelerdir:

Hava Taşıtları

 Uçak:  Uçak havada uçabilen bir  araç . Diğer uçucu  araçlardan  olan balon, 

zeplin ve helikopterden ayrılan en önemli tarafı kaldırma kuvvetinin kanatları  vasıtasıyla sağlanmasıdır. İnsanlarda,  kuşlar gibi uçmak arzusunun başladığı çok eski  tarihlerden beri yapılan çeşitli uçma teşebbüsleri bir tarafa bırakılırsa  gerçek  anlamda ilk uçuşlar 19. yüzyılda  gerçekleştirildi .  Yerçekimi kuvvetini  mekanik enerjiyle yenme esasına dayanan uçaklar kısa zamanda  hızla  gelişti.  Planör, helikopter  ve  otojir tipi uçuş araçları  da uçağın havada kalma prensibine dayanır. Kaldırma kuvveti uçan  aracın sahip olduğu  mekanik enerji  vasıtasıyla  kanat denilen kaldırma  yüzeylerinde meydana  gelir . Balon  ve  zeplinlerdeyse kaldırma kuvveti, havadan hafif gazların  havaiçinde yükselmesine dayanır.

 

On dokuzuncu yüzyılın sonlarındaki ilk uçuşlarda ancak saatte 20-25 km, 1975’lerden sonra ise binlerce km hızlara çıkılabildi. Uçağın havada kat edebildiği mesafe, yani menzili ve çıkabildiği maksimum yükseklik ( irtifa) ilk zamanlar çok düşüktü. Gelişen teknolojiye paralel olarak menzil yirmi bin km’nin üstüne, irtifa ise kırk bin km’ye kadar çıktı. Bunlara paralel olarak uçakların ağırlığı da süratle arttı. İlk zamanlar kg’la ifade edilirken artık tonlarla ifade edilmektedir.

Yapılan araştırmalar göstermektedir ki, bir cismin havada uçabilmesi için uçuş anında cisme çarpan hava en az cismin ağırlığına eşit bir kaldırma kuvveti meydana getirmesi gerekir. Uçak kanadı düz bir plaka olarak düşünülürse bu kaldırma kuvvetinin meydana gelmesi için, plakanın hareket düzlemiyle (hücum açısı denen) bir açı yapması, yani hareket yönünde ön kısmının biraz kalkmış olması gerekir. Kanat hareket halindeyken eğik pozisyonundan dolayı alt kısmına çarpan hava aynı doğrultuda akışına devam edemeyeceği için kanadın alt kısmında yönünü değiştirir. Hava akımının yönünün değişmesi kanadın ona bir kuvvet uyguladığını gösterir. Newton’un üçüncü kuralına göre hava akımı da kanada eşit ve zıt bir kuvvet tatbik eder. Bu kuvvet hem kanadı kaldırmaya hem de geriye doğru itmeye çalışır. Kanadın geriye itilmesi istenmeyen bir durumdur, çünkü uçağın hızını keser. Bu sebeple kanatlar, kaldırma kuvveti minimum olacak şekilde yapılırlar. Hem kaldırma kuvveti, hem de sürüklenme kuvveti uçak hızına ve havanın yoğunluğu gibi faktörlerin tesiriyle birlikte hücum açısına bağlı olarak değişir. Bu kuvvetlerin kanada tesir ettikleri nokta, hücum açısı arttıkça kanadın hücum kenarına (uçağın ön tarafındaki kenar) doğru kayar. Bu kayma ise hücum açısının daha da artmasına sebep olur. Bu durumda kanat dengesiz bir hal alır. Hücum açısının belli bir değerinden sonra kaldırma kuvveti birden azalmaya başlar. Kanat artık uçağı havada tutmaz hale gelir. Bu hadiseye uçak “pert dövites” oldu denir.

İstenmeyen sürüklenme kuvvetinin yanında bir de uçağı kanat ekseni etrafında döndürmeye çalışan bir moment meydana gelir ki, bu momenti uçağın burnunu ya yukarı veya aşağı itmek sûretiyle döndürmeye zorlar. Uçağın havada yatay olarak uçabilmesi için bunun önlenmesi gerekir. Bu gayeyle uçağın arka kısmında yatay kuyruklar bulunur. Bu kuyruklarda meydana gelen kuvvetler bu momenti karşılayarak uçağın dengesini sağlar. Uçan kanat diye adlandırılan uçaklarda ise bu moment, kanadın arka kısmına hareketli bir kısım ekleyerek karşılanmaya çalışılır. Fakat uçaklarda ihtiyaç duyulan motor, iniş takımları ve yük taşıma kısımları gibi sebeplerden dolayı uçan kanat tipi uçaklar gelişmedi. Bunun yerine kuyrukları kanada bağlayan ve motor gibi sistemleri taşıyan gövdeli tip uçaklar gelişti. Ayrıca uçağın inip kalkabilmesi için tekerlekleri taşıyan iniş takımları ve uçağın dengesinin sağlanması ve manevra yapabilmesi için düşey kuyruklar eklendi. Neticede uçakta gövde, kanat, iniş takımları, yatay ve düşey kuyruk gibi ana elemanlar meydana geldi.

Ana elemanların yanında uçağın sevk ve idaresini sağlamak için çeşitli yardımcı sistemler ve teçhizatlar eklendi. Bunlar uçağın manevra yapmasını ve dengelenmesini sağlayan kumanda yüzeyleri ve bunun kumanda sistemi; yakıt sistemi; uçak hızının yüksekliğini vs. ölçen gösterge ve aletler, yük ve yolcular için döşeme ve koltuklar gibi genel sistemler ve diğer bazı özel sistemlerdir. Kumanda için kullanılan hidrolik, pnömatik sistemler, muhabere ve seyrüsefer için kullanılan elektrik ve elektronik sistemler, askeri gayeler için geliştirilen silah ve nişangah sistemleri özel sistemlerin başlıcalarıdır. Uçaklar ebat, hız, menzil bakımından geliştikçe yardımcı sistemleri de gelişti ve daha mükemmel hale geldi.

Kanatlar: Uçakların en önemli ana elemanıdır. Uçağın kaldırma kuvveti bunlarla sağlanır. Ayrıca iç kısımlarının yakıt deposu olarak kullanılması, motor, silah ve iniş takımlarının ve küçük kanatçıkların bunlar üzerine yerleştirilmesi kanadın diğer görevlerini teşkil eder.

Uçağa üstten bakınca, kanadın uçağın ön tarafındaki kısmına hücum kenarı, arka kısmına firar kenarı denir. Uçağın en sağ ve en sol uç noktalarını teşkil eden kısmına ise kanat ucu denir. Uçak boyuna paralel olarak kanat kesilirse mekik şeklinde bir kesit elde edilir. Kanat profili olarak adlandırılan bu kesit kanadın şeklini belirleyen en önemli faktördür. Günümüzde pekçok ülke tarafından geliştirilmiş çok çeşitli kanat profilleri vardır. Bu profilleri belirtmek için hücum kenarından firar kenarına kadar kanat kalınlığının ne şekilde değiştiğini gösteren tanıtma işaretleri bulunur. Mesela Amerikan Havacılık Komitesinin (NASA) geliştirdiği kanat profilleri NASA 4415, NASA 23012 gibi işaretlerle belirtilir.

Kanatların üstten bakıldığındaki şekilleri de değişik değişiktir. Bunlar trapez, eliptik, delta şeklinde veya gövde tarafı dikdörtgen, uç kısım trapez olabilir. Hatta uçağın arka kısmına doğru ok açısı denen bir açı yaparak eğik olan kanatlar da vardır. Tecrübi ve teorik çalışmalar en iyi kanat şeklinin eliptik olduğunu göstermesine rağmen imali zor olduğundan fazla kullanılmamaktadır. Uçakların hızları arttıkça kanatların geriye doğru ok açısı yapması ve neticede bir üçgen veya delta şekline yaklaşması lazımdır. Bu noktadan hareketle günümüzde kanat şekli uçuş esnasında pilot tarafından değiştirilebilen süpersonik (ses hızının üstünde bir hızla uçan) uçaklar geliştirildi. Amerikan F-111, Fransız Mirage G8, Rus Mikoyen MİG-23 ve Sukhoi Su-7B ve Avrupa Birliği PANAVIA’nın MRCA Tornado uçakları bu tipten uçaklardır. Bunlara rağmen uçağın dengesini sağlamak için kanatlar öne doğru eğik de yapılır.

Kanatların diğer bir husûsiyeti gövdeye bağlama şekillerinin değişik olmasıdır. Kanatlar gövdenin alt, orta ve üst kısmına bağlanabildiği gibi gövdeye irtibatı kanat dikmeleriyle sağlanacak şekilde gövdeden yukarıda da olabilir. Kanadın kaldırma kuvvetini meydana getirmesi için kanat alanının belirli bir değerde olması gerekir. İlk zamanlar kanatlarda fazla dayanıklı olmayan ağaç iskelet ve bez kaplama kullanıldığından kanatlar yanlara doğru fazla uzun yapılamıyordu ve lüzumlu kanat alanını elde etmek için alt alta iki üç tabaka halinde kanatlar yapılıyordu. 1930’lara kadar bu tip kanatlar kullanıldı. Sonradan çelik ve alüminyum malzemelerin kullanılmasıyla pekçok dezavantajı olan bu katlı kanatlar tarihe karıştı. Günümüzde tek kat kanat kullanılmaktadır. Kanatların gövdeye bağlama yerinin seçimi pekçok faktöre bağlıdır. Mesela kanadın gövdeye göre yukarda olması, gövdenin yere yakın olmasına bu da yolcu ve yük indirme bindirme işinin kolaylaşmasını sağlar. Ayrıca motor pervanelerinin toprak, taş ve (deniz uçaklarında) sudan zarar görmesine mani olur. Kanadın gövdeye, gövdenin orta kısmından bağlanması, özellikle avcı uçakları için sağlam ve uygun bir yapıyı teşkil eder. Kanadın gövde altından geçmesi, iniş takımlarının kısa olarak yapılabilmesi, kalkışta kaldırma kuvvetinin daha fazla olması, kanat yere yakın olduğundan yere vurma gibi hallerde yolcuları koruması ve yolcu kabininden geçmediği için özellikle yolcu uçaklarında kullanılan bir kanat yerleştirme şeklidir. Uçağın iki tarafındaki yarı kanatlar aşağı veya yukarı eğik olabilir. Hatta kanat önce aşağı veya yukarı, sonra orta kısmından tekrar ters yöne belli bir açıyla eğik olabilir ve uçağa önden veya arkadan bakıldığında kanatlar komple “M”, “W”, “V” veya ters “V” şeklinde olabilir. Kanadın yatay düzlemle yaptığı bu açılara “Dihedral” denir.

Kanatların diğer bir görevi de kanatçık, slat, flap, aerodinamik fren, spoyler ve kanat ucu plakası gibi uçağın manevra kabiliyetini ve kaldırma kuvvetini arttırmaya yarayan yüzeyleri üzerinde taşımaktır. Kanatçıklar, sağa sola yatışları sağlarlar ve kanadın firar kenarında bulunurlar ve kanat açıklığı boyunca uzanmayıp sadece az bir kısmını işgal ederler. Kanadın hücum kenarında bulunan slatlar hava akışını düzenlerler. Flaplar, uçağın iniş ve kalkış anlarında hızı düşünce havada tutunabilmesi için ek bir kaldırma sağlarlar. Aerodinamik frenler ve spoylerler, inişe geçmek ve inişten sonra kısa bir mesafede durmak için hızın düşürülmesi gerektiği durumlarda açılarak frenleme yaparlar. Kanat ucu plakaları, kanadın alt ve üstündeki basınç farkından dolayı meydana gelebilecek hava akımlarına mani olur ve kaldırma kuvveti kaybını azaltır.

Kanatların içi dolu olmayıp tesir eden kuvvetleri karşılamak için lonjeron denen kiriş ve profili şekillendiren sinirlerin meydana getirdiği bir iskeletten ibarettir. Bu iskeletin dışı profile uygun bir şekilde kaplanarak içi yakıt deposu olarak kullanılır.

Gövde: Gövde esas olarak kanatla kuyruğu birbirine birleştirmesi görevi yanında çeşitli yardımcı sistemleri ve pilotu, bazı uçaklarda iniş takımlarını, yolcuları, motorları ve silahları taşımak gibi görevleri de vardır. Uçağın kullanıldığı yere ve şartlara göre değişik gövde şekilleri kullanılır. Mesela deniz uçaklarının gövdesi denize inip kalkmaya elverişli bir şekilde yapılır. Yüksek irtifalarda uçabilen uçakların gövdeleri meydana gelebilecek basınç farkına dayanacak şekildedir. Eğitim uçaklarında pilot ve öğrenci kabininin yan yana veya arka arkaya olması gövdenin şekline tesir eder. Büyük yolcu uçaklarında gövde, yolcuların rahat edebilecekleri şekilde büyük bir silindir gibi yapılır. Savaş avcı uçaklarında ise gövde sadece kanat, motor ve pilot kabinini biraraya getirecek ve sürtünmeyi en düşük seviyede tutacak şekildedir. Ayrıca kanatların gövdeye bağlanış şekli ve yolcu indirme-bindirme gibi faktörler de gövde şekline tesir eder.

Gövdenin yapısı taşıdığı yük, kanat, motor, silah, iniş takımı ve kuyruk gibi kısımların ağırlığını ve basınç farklarını taşıyabilecek mukavemette olmalıdır. Bu noktadan hareketle üç çeşit gövde yapısı geliştirildi. Bunlar kafes-kiriş, mono-kok ve yarı mono-kok gövdelerdir. Kafes-kiriş yapı hafif uçaklarda kullanılır. Gövdenin kuvvetleri taşıması için bir kafes-kiriş iskeleti yapılır ve bunun üzeri bez, plastik veya hafif maddeden saçlarla kaplanarak aerodinamik şekli verilir. Mono-kok gövdelerde iskelet yoktur, bütün kuvvetleri kaplama saç taşır. Yarı mono-kok gövdedeyse yükleri hem iskeleti meydana getiren kirişler hem de kaplama taşır.

Kuyruk: Kuyruk düşey ve yatay stabilize denen yüzeylerden ibarettir. Uçağın dengesini sağladığı gibi sağa sola dönme, burun aşağı veya yukarı gelecek şekilde yunuslama ve dalış, tırmanış hareketlerini de sağlar. Uçağın boyuna, enine ve düşey eksenler etrafında dönme hareketleri özel adlar taşırlar. Sağa veya sola yatış şeklinde neticelenen boyuna eksen etrafındaki dönme hareketine yalpa, uçağın burnunun aşağı veya yukarı dönmesi şeklinde neticelenen enine eksen etrafındaki dönmeye yunuslama, dikey eksen etrafındaki sağa veya sola dönme hareketine ise dönme denir. Uçağın vida gibi döne döne alçalması şeklinde olan diğer bir hareket vril hareketidir. Yalpa hareketini kanadın firar kenarındaki kanatçıklar sağlar. Bunun için kanatçığın biri aşağı diğeri yukarı açılır. Kanatçıklardan biri kaldırma kuvvetini arttırırken, diğeri azaltır. Neticede yukarı açılan kanatçık tarafına, yani taşımanın azaldığı tarafa uçak yalpa yapar.

Uçağa yunuslama, dolayısıyla kabre denen tırmanış ve pike denen dalış hareketini yatay kuyruk sağlar. Kuyruk yukarı çekilirse kuyruk kısmında kaldırma artar ve uçağın burnu aşağı çevrilir. Aksi durumda burun yukarı çevrilir. Yatay kuyruk tek parça olabildiği gibi bir sabit stabilize bir de hareketli yükseklik dümeni olmak üzere, parçalı da olabilir. Ayrıca hızlı büyük uçaklarda yükseklik dümeninin hareket ettirilmesinde yardımcı olan fletner denen yüzeyler de yükseklik dümeninin firar kenarında bulunurlar.

Düşey kuyruk dümeni uçağın sağa sola dönmesini sağlayarak istikametini ayarlar. Bu sebeple buna istikamet dümeni de denir. Uçağın dengesinin kararlılığını sağlamak için düşey ve yatay kuyruğun firar kenarlarında kompanzatör denen küçük yüzeyler kullanılır. Yatay kuyruk düşey kuyruğun üstüne yerleştirilebildiği gibi düşey kuyruk iki tane olup, yatay kuyruğun uçlarına da eklenebilir.

İniş takımları: Uçağın yere inmesini, yerden kalkmasını ve yerdeki hareketlerini sağlamak için iniş takımları kullanılır. Deniz, kara ve hem denize hem karaya inip kalkabilen anfibi uçakların iniş takımları farklılık gösterirler. Uçağın kara ile irtibatı tekerlek ile, denizleyse kayık ve uçak gövdesiyle sağlanır. İkisi ana, biri yardımcı olmak üzere iniş takımları üç tekerlekli yapılır. Yardımcı iniş takımı uçağın burun veya kuyruk kısmında bulunur ve uçağa yerde yön vermede ve ana iniş takımlarının yüklerini taşımada yardım eder. Pilot bu tekerleği sağa sola döndürmek sûretiyle uçağın yerdeki istikametini ayarlar. İnişte uçak hızının yatay ve düşey iki bileşeni vardır. Pilot inişte daha yere değmeden önce uçağı olduğu kadar yatay uçuş pozisyonuna getirerek düşey hız bileşenini en aza indirmeğe çalışır. Yatay hızın sebep olduğu kinetik enerji uçak frenlenerek yutulurken, düşey bileşenden ileri gelen enerji iniş takımları tarafından yutularak ısıya çevrilir. Bunu sağlamak için iniş takımlarında yay, amortisör ve tekerleğin lastiği gibi elemanlardan faydalanılır.

Üç tekerlekli iniş takımlarında ana tekerlekler kanatlarda, yardımcı tekerlek ya burunda veya kuyruk kısımda olabildiği gibi çok tekerlekli ağır nakliye ve yolcu uçaklarında ana tekerlekler dört grup halinde gövdenin içine arka arkaya yerleştirilir. Mesela Boeing 747 yolcu uçağının 16 ana, 2 yardımcı olmak üzere 18 tekerleği vardır. İniş takımlarının diğer bir husûsiyeti sabit veya katlanabilir olmalarıdır. Sabit iniş takımları düşük hızlı, basit uçaklarda kullanılır. Uçakların hızı ve iniş takımlarının ebadı arttıkça aerodinamik dirençleri de çok artar. Bu durumda iniş takımları uçuş esnasında katlanarak kanat veya gövde içine saklanır. Bunu sağlamak için de elektriki, hidrolik veya pnömatik güç sistemlerinden faydalanılır. İçeri alındıktan sonra iniş takımları kapaklarıyla kapanır. İniş takımının kapalı ve açıkken olduğu gibi kalabilmesi için kilit ve emniyet mekanizmaları kullanılır. Ayrıca iniş takımlarının kapalı veya açık olup olmadığını pilota bildiren ikaz sistemleri vardır.

Takat sistemleri (Uçak motorları): Uçaklarda, uçağın havalanmasını ve havada uçuşunu sağlayan motorların hafif, güvenilir, gürültüsüz ve ekonomik olması aranan özelliklerdir. Hafiflik motorun birim tepki kuvveti veya beygir gücü başına düşen ağırlığıyla ifade edilir. Motorun arıza yapmadan ve az yakıt harcayarak çalışması gerekir. Ayrıca bakımının, sökülüp takılmasının kolay olması da aranan özellikleridir. Uçak motorlarının tipleri şöyledir:

1) Pistonlu (pervaneli), 2) Türboprop (pervaneli), 3) Türbojet, 4) Türbofan, 5) Ram-jet ve Püls-jet, 6) Roket motoru.

Pistonlu motorlar, hızı saatte 500 km’ye varmayan pervaneli uçaklarda kullanılır. Pistonların motordaki düzeni karşılıklı veya yıldız şeklinde olmak üzere 36 silindire kadar olanları vardır. Su veya hava soğutmalıdırlar. Yüksek oktanlı benzin kullanırlar. Uçak yükseldikçe motor veriminin azalmasını önlemek için süberşarj denen aşırı besleme yapılır. Ayrıca pervane veriminin en üst düzeyde olması için pervane paleleri kendi eksenleri etrafında dönecek şekilde değişken hatveli yapılır. Neticede yine de pistonlu, motorlu ve pervaneli uçakların hızları ve yükselişleri sınırlıdır.

Türboprop sistemlerde pervaneyi gaz türbinleri çevirir. Pistonlu motorlardan daha yükseklerde ve daha hızlı uçuşa elverişlidir. Umûmiyetle nakliye ve yolcu uçaklarında kullanılır. Helikopterlerde de aynı sistem vardır; pervane yerine helikopter motoru çalıştırılır. Gaz türbinlerinin gücü günümüzde 500 şaft beygir gücünün üzerinde yapıldığından hafif uçaklarda pek kullanılmamaktadır. Türbinle pervane arasında verimin üst düzeyde olması için devir düşüren bir dişli kutusu bulunur. Güçleri on bin şaft beygir gücüne kadar çıkar ve jet yakıtı kullanılır.

Türbojet sistemler, yani jet motorlarında da gaz türbini kullanılır. Motor egzostundan çıkan hızlı sıcak gazların tepkisiyle uçuş gücü elde edilir. Pistonlu ve türboprop motorlarda sınırlı olan uçuş hızı jet motorlarıyla aşılarak ses hızının üstünde uçan süpersonik uçaklar yapılması mümkün hale geldi. Uzun menzilli yolcu uçakları, avcı ve bombardıman uçaklarında jet motorları kullanılmaktadır. (Bkz. Jet Motoru)

Türbofan ve Baypass sistemleri de jet motorlarının bir çeşididir. Motorun ön veya arka kısmında bulunan ve pervaneye benzer fan kısmı motorun içinden geçen havayı arttırıp tepki kuvvetinin artmasını sağlar. Baypass jet motorlarında da kompresörde sıkışan havanın bir kısmı yanma için yanma odalarına girerken bir kısmı motorun dış çeperlerini soğutarak egzosta gider. Her iki çeşit motorun da gayesi düşük hızlarda yakıt sarfiyatının azaltılmasıdır.

Ram-jet ve Puls-jet motorlar uçaklarda pek kullanılmaz. Pilotsuz bomba ve uçaklarda kullanılır. Türbin, kompresör gibi dönen bir kısmı yoktur. Önden giren hava yanma neticesinde hızla egzosttan atılarak tepki sağlanır.

Roket motorlarının diğerlerinden en önemli farkı çalışmak için havaya ihtiyaç duymamasıdır. Çünkü yakıtla birlikte yanmayı sağlayan oksijen de motorun bulunduğu sistemde beraber bulunur. Bu sebepten roket motorları bulundukları çevreye bağlı kalmadan denizaltında ve uzayın hava olmayan boşluklarında kullanılabilmektedir. Yakıt olarak katı veya sıvı kimyevi yakıtla birlikte nükleer ve güneş enerjisi de kullanılır. Roketli mermiler, güdümlü mermiler, pilotlu ve pilotsuz uçaklar, uzay araçları başlıca kullanıldığı yerlerdir. (Bkz. Roket)

Yardımcı sistemler: Uçağın hız, yükseklik, yatış, dönüş, yükselme, alçalma gibi çeşitli pozisyonlarının yönünü pilota bildiren ve uçaklarda standart hale gelen ana uçuş sistemleri yanında pekçok yardımcı sistem de vardır. Gelişen teknolojiye paralel olarak uçuş yükseklik ve mesafelerinin artması gece ve bulut gibi değişik hava şartlarında uçma mecburiyetini; bu da bu şartlarda uçuşun sağlanabilmesi için çeşitli yardımcı sistemleri elzem hale getirdi. Bu sistemler çeşitli elektronik cihazlardan ibarettir. Muhabereyi sağlayan telsizler, seyrüsefer cihazları, iniş kontrol sistemleri, atış kontrol cihazları, radarlar, otomatik pilot, kompüter ve değişik gayeli elektronik cihazlar belli başlılarıdır.

Yüksek irtifalarda uçarken pilot ve yolcuların normal şartlarda yaşamasını sağlaması için elzem olan basınçlandırma, havalandırma ve ısıtma ve soğutma da önemli yardımcı sistemlerdendir.

Uçakların sınıflandırılması: Uçakları belirli bir kritere göre sınıflandırmak mümkün değildir. Kullanıldıkları yerlere, gayelere göre üzerinde taşıdığı motorlara göre, şekillerine göre ve daha pekçok kritere göre uçakları tiplere ayırmak mümkündür. Kullanılma yeri açısından ana olarak askeri ve sivil uçaklar olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Askeri uçaklar da gayelerine göre avcı, bombardıman, önleme, keşif, nakliye uçağı gibi tiplere sahiptir. Her tipteki uçağın kendine has yapı, ebat ve manevra özellikleri vardır. Sivil uçaklar da kendi aralarında yolcu, nakliye, ilaçlama, araştırma uçağı vb. gibi çeşitli gayelerde kullanılacak şekilde değişik ebat ve özelliklerde yapılır. Uçakları dizayn edenler uçağın şeklini, motorunu vb. yapı elemanlarını seçerken pekçok faktörü gözönüne almak mecburiyetindedir. Mesela süratin önemli olduğu bir avcı uçağında pervaneli motor yerine jet motorunu tercih edecektir.

Son zamanlarda gelişen savaş teknolojisi neticesinde ortaya çıkan bir uçak tipi de pilotsuz uçaklardır. Elektronik haberleşme cihazlarıyla yerden idare edilen bu uçaklar pilottan ve pilota ait sistemlerden iktisat ederek maliyeti pilotlu uçaklara göre düşürmektedir. Bu sebeple gelecekte pilotlu uçakların yerini alabileceği düşünülmektedir. Bunun yanında yerden kumanda eden pilotun geniş bir görüş açısı olmaması ve görevini tamamlayan uçağın tekrar üsse dönmesinin hava şartlarına bağlı olması gibi dezavantajları da vardır.

Türkiye’de uçak sanayii: Dışardan alınan uçaklarla başlayan Türk Havacılığı, zamanla gelişerek tamamen kendi imalatı olan uçakları kullanır hale geldi. 1913’te Teğmen Nuri Beyin Edirne-İstanbul uçuşu, 1914’te Yüzbaşı Salim ve Kemal Beyin İstanbul-Kahire Seferi, 1924’teki İstanbul-Ankara yolcu taşımacılığı bu gelişmenin kayda değer belirtileridir.

1925 yılında kurulan Kayseri Tayyare Fabrikasının ardından bir sene sonra Eskişehir Tayyare Tamir Fabrikası hizmete açıldı. Kayseri’de hava avcı uçakları ve Fledgling eğitim uçaklarının imalatı gerçekleştirildi. Aynı yıllarda imalata başlayan Türk Hava Kurumu Planör Fabrikası 1938-39 yıllarında 150 adet planör imalatı yaptı. Bir inşaat müteahhidi olan Nuri Demirağ’ın İstanbul-Beşiktaş’taki uçak fabrikasında Nu. D. 36 ve Nu. D. 38 tipi uçaklar imal edildi. 36 tipi iki kişilik bez bir eğitim uçağıydı. 38 tipi ise 6 kişilik tamamen madeni bir uçaktı. 1942’de Etimesgut’ta açılan Türk Hava Kurumu Uçak Fabrikası, 1954’te Makina ve Kimya Endüstrisine devredilerek kapandı.

1980’lerden sonra tekrar gündeme gelen uçak imalatı, (kurulan TUSAŞ şirketinin Amerikan şirketleriyle ortak çalışması neticesinde) F-16 avcı uçağının ve motorunun Türkiye’de imal edilmesi husûsunda önemli gelişmeler kaydetti. Bir kısmı imalat ve bir kısmı da montaj olmak üzere gövdesi Ankara’daki, motoru Eskişehir’deki TUSAŞ fabrikalarında ortak olarak yapılmaya başlandı.

 Jet: Jet uçağı jet motorları tarafından uçurulan uçaklardır. Jet uçakları genel olarak pervane gücüyle çalışan uçaklardan daha hızlı ve daha yüksek irtifalarda uçmaktadır — uçuş yüksekliği 10,000 ila 15,000 metre kadardır (yaklaşık 33,000 ila 49,000 ft). Bu irtifalarda jet motorları uzun mesafelerde azami verim sağlamaktadırlar. Pervane gücüyle çalışan motorlar ise azami verimi daha alçak irtifalarda sağlamaktadırlar. Jet uçakları sesten daha hızlı hareket edebilmektedirler.

Bir Romanyalı Mühendis Henri Coandă, 1910 yılında Coanda-1910 adında ilk jet uçağını yapmıştır. Daha sonraları, iki mühendis, Birleşik Krallık'ta Frank Whittle veAlmanya'da Hans von Ohain, 1930'ların sonlarına doğru ayrı ayrı bu kavravları geliştirmişlerdir, buna karşın ilk itibaren edilen turbojet Whittle'a aittir. Wittering Uçuş Okulu'nda Frank Whittle tarafından Ağustos 1928 kadar erken bir tarihte bu kavram ele alınmıştır, fakat aynı zamanda Hans von Ohain Şubat 1936'da jet uçağının tasarımı ve olanakları hakkında Ernst Heinkel'a bir mektup yazmıştır. Ancak Haziran 1926'da komprasör ve türbin üzerine RAE'de çalıştığı sırada bir bildiri yayınlayan A. A. Griffith, bu mektubu ele almıştır ve aynı zamanda öncelikle itibar edilen olmuştur.

 Planör:Planör  Hava  akımlarından yararlanarak uçan motorsuz  hava  taşıtı. Bu uçuş aracının uçaklardan ayrılan  özelliği  motorsuz oluşu ve aynı zamanda üzerinde herhangi bir hareket  eden  güç  kaynağı olmamasıdır. Bundan dolayı planör, “motorsuz uçak” ve planörcülük de, “motorsuz uçuş” diye adlandırılır.

Kuşlara özenerek uçmak düşüncesi, insanlarda çok eski tarihlere dayanır. Kuşların uçuşunu taklit etmek yanında  yükseklerden  paraşüte benzer şemsiyeler ve kartal kanatlarıyla  süzülmek gibi deneyler insanları hep cezbetmiştir. Bu konuda Türklerin çalışmaları ve  başarıları  dünya havacılık tarihinde saygı  ile  anılacak kadar büyüktür. 1022 yılında Türk bilgini Nişaburlu İmam İsmail Cevheri, düz kanatla Nişabur Camiinin kubbesinden atlamış ve şehit olmuştur. Çok geniş bilgisinden dolayı halk arasında “bin fenli” manasına gelen “Hezarfen” lakabı  ile  anılan Ahmed Çelebi, Dördüncü Murad Han (1623-1640) zamanında yapmış olduğu kanatlarla Galata Kulesinin tepesinden güney rüzgarı  ile  uçarak Üsküdar'ın Doğancılar Meydanına bir kartal heybetiyle inmeye muvaffak olmuştur. Yine aynı tarihlerde Lagari Hasan adında bir Türk, 50 Okka (yaklaşık 61 kg) barut kullanarak, yedi kollu bir fişek yaparak, Sarayburnu'ndan üzerine bindiği fişeği ateşleyerek havaya yükseldi ve barutu bitince sağlıklı bir şekilde Sinanpaşa Sarayı önünde denize indi.

1861 yılında Atıf Bey, tahta ve sacdan yaptığı bir uçuş aracı ile kısa da olsa uçmaya muvaffak oldu.

Havacılığın ilk zamanlarında hafif motorların olmayışı, gelişmeyi engelledi ve havacılar uçmak için motorsuz planörleri kullanmak zorunda kaldılar. Bu sebepten planörün tarihi motorlu uçaklardan çok daha eskidir.

İlk planör yapımcısı İngiliz Sir George Cayley, 1849 yılında yaptığı bir planörle Yorkshire'de küçük bir çocuğu uçurdu. 1853 yılında da, arabacısının uçmasını sağladı. Bundan sonra Fransız deniz subaylarından Löbri martı kuşuna benzer bir planör yaparak, 1867 yılında uçmaya muvaffak oldu. Bu yapılan çalışmalar gelecek için kıymetli esaslar hazırlamışsa da, uçuş yapabilecek özellikte bir araç imalinden uzak kalmıştır. Bu yolda uçmaya müsait ilk araç, Alman Mühendislerinden Otto Lilienthal tarafından yapılmıştır. Aerodinamik hakkında birçok esasları kullanarak, yüzlerce uçuş tecrübesi yapan bu zat, dümenlerle planöre havada yön vermeye muvaffak olmuştur. Bundan sonra İngiliz Percy Pilcher planöre bir iniş takımı ilave etmiş ve inişler tekerlek üzerine yapılmaya başlanmıştır.

Amerikalı Wright Kardeşler, denge meselesine çare olarak planörün kanatlarına birer kanatçık ilave etmişler ve bu sayede dönüşler daha kolay yapılmaya başlanmıştır. Yine Right Kardeşler 16 Aralık 1903'te planöre motor takmak suretiyle, ilk motorlu uçağı uçurmaya muvaffak olmuşlardır.

Bu tarihten sonra, planör uçuşlarına yalnızca uçmayı öğrenmek isteyenler önem verdiler ve planörler 1920-1921 yıllarında Wasserkuppe'da yapılan planör yarışmalarına kadar önemini kaybetmiştir.

Söz konusu yarışmalardan sonra, planörle uçuş, bir spor olarak bütün Avrupa'ya yayıldı. İlk milletlerarası planör yarışması, 1937 yılında Almanya'da düzenlendi. Daha sonra İkinci Dünya Savaşında taşımacılık maksadıyla küçük planörler ve 60 asker taşıyabilen büyük planörler yapıldı. Savaştan sonra planör uçuşları, yeniden bir spor olarak önem kazandı ve bütün dünyada yaygın bir hale geldi.

Planör ve Planörcülüğün Özellikleri

Planörün uçağa nazaran daha ucuz olması, basit tekniği, çekiciliği, kitle sporuna dönüklüğü, kültürel araştırma ve bilgiye sahip olması bakımından önem taşır. Planörcülüğün bu özellikleri bu sporu yapanların gündelik işlerinden ayrılmadan bisiklete binmek, paten kaymak ve diğer sporlardaki gibi uçma hevesi olanlara da kolay uçuş imkanı verir. Planör uçuşları; hevesli gençliği havacılığa hazırlar, pilot olma imkanlarını ve millet içinde uçucu elemanların amatörce yetişmesini sağlar.

Planörle uçuş eğitimleri için 700 metre uzunluğunda, 50 metre genişliğinde bir saha kafidir. İlk çalışmalar için meyili çok olmayan 100 metrelik iniş yapılabilecek sırtlar seçilir. Planörün uçabilmesi için herhangi bir güçle havalandırılmasına ihtiyaç vardır.

Planörü havalandırmak için kullanılan usuller:

1) Yüksek sırtlardan boşluğa salıverme,

a) Lastik halatla, b) Otovinçle çekerek havalandırma, 2) Uçakla çekerek havalandırma, 3) Otomobille çekerek havalandırma, 4) Planöre takılan küçük ve hafif motorla havalandırmadır. Motorlu planör denilen bu usulde motor, planörü istenilen irtifaya çıkarmak için kullanılır. Daha sonra stop edilerek normal planör uçuşu yapılır.

Bu usullerden herhangi biriyle yükseltilen planör devamlı olarak düz uçuş yapamaz, az da olsa irtifa kaybederek uçar. Planörün uçuş hattı ile ufuk arasındaki bu açıya “süzülüş açısı” denir. Planörlerin değerlendirilmesi bu açıya göre yapılır. İkinci Dünya Savaşından önce, yüksek performanslı bir planörün en iyi süzülüş açısı yaklaşık 1:25 idi. (Yani, dikey olarak 1 birim irtifa kaybedinceye kadar yatay olarak 25 birim mesafe, gider.) 1955 yılından sonra, planörler geliştirildi ve 1:35'lik süzülüş açısı sağlandı. Bu gelişme, planörün yapımında geleneksel çam, vb. ağaçlardan yapılan kontraplakların kullanılmasına karşılık, yüzey kaplamalarının geliştirilmesiyle ve laminer (düzgün) aerofoil'lerin kullanılmasıyla sağlandı. Günümüzde planörlerde fiberglas yapı malzemeleri ve sentetik reçineler kullanılmakta ve 1:50'lik süzülüş açıları sağlanmaktadır. Bu plastik maddeler, modern yarışma planörlerine, önceki planörlerdekinden daha yüksek hızlarda, daha iyi süzülüş açıları vermekte ve çok düzgün aerodinamik yüzeyler sağlamaktadır.

Günümüzde yapılan yarışmalarda, planörler, üçgen biçimli bir patern takip ederler. Yarışmacılar bu paterni en kısa zamanda uçmak zorunda olduklarından, planörlerde en az yükseklik (irtifa) kaybı büyük önem kazanır. Pilot, aracı havalandırdıktan sonra, planörün çöküş hızından daha büyük bir hızla yükselen bir hava akımı bulmak zorundadır. Böylece istenilen yüksekliği veya hava akımını bulan pilot, yapabildiğince kısa sürede istenen istikamete yönelir. Devamlı olarak irtifa kaybeden planör, yukarı doğru yeni bir hava akımı bulduğunda yine yükseklik (irtifa) kazanır. Planör uçuşlarında kaldırıcı etki gösteren bu hava akımları, ısınan havanın yükselmesi esasına dayanan sıcak hava akımlarıdır. Ayrıca yüksek tepe yamaçlarında da yükselen hava akımları içinde planörün saatlerce uçması mümkündür.

Planörlerin uçuş kumandaları, uçaktaki uçuş kumandalarına benzer. Bazı planörlerde sürati azaltmak ve küçük alanlara inişi sağlamak için kuyruk paraşütleri kullanılır. Planörlerde, uçaklarda olduğu gibi hızı gösteren sürat saati; yüksekliği gösteren altimetre; irtifa kaybını gösteren varyometre; yatışı gösteren sun'i ufuk gibi cihazlarla donatılmaktadır. Bazı planörlerde ayrıca oksijen donanımı, radyo, kanatlar içinde taşınan ve hız artışı sağlayan su safraları, en iyi süzülüş açısı veren daha başka donanımlar da kullanılmaktadır.

Planör çeşitleri: Günümüzde çeşitli türlerde planörler vardır. Bunlar:

1. Tek kişilik planörler: Çeşitli biçim ve büyüklükte olabilir. Spor ve yarış maksatları için yetişmiş planör pilotları tarafından kullanılır. Modern fiberglas yarış planörlerinin kanat açıklıkları, standart sınıf için 15 m, açık sınıf için 23 m'ye kadar olabilmektedir.

2. İki kişilik planörler: Eğitim uçuşlarında, uçuş kumandalarının öğretilmesinde ve iniş, kalkış eğitimlerinde kullanılırlar. Uçuş eğitim için kullanılan planörlerin çoğu, ağaç yapılı eski tiplerdir.

3. Personel ve malzeme taşıma planörleri: İkinci Dünya Harbinde olduğu gibi, personel ve malzeme taşımak için kullanılırlar.

Planörcülük havacılığın pratik çalışmalarının esası olup, toplum sporu oluşu ile intizam ve uçuş disiplini kaynağıdır. Çok daha ucuz yoldan havacılık kabiliyetinin anlaşılmasını ve pilotaj eğitimi sağlar. Kişinin kendine güveni motorsuz uçuşlarla en yüksek seviyeye ulaşır. Gençliğe havacılık sevgisini aşılamak ve geliştirmek bakımından yeri büyüktür.

 Helikopter:  Hubschrauber  (m), Fr. Helicoptere (m), İng. Helicopter. Dik olarak iniş- kalkış yapabilen uçuş aracı. Havada tutunabilmesi uçaklardaki gibi kanatlarla olmayıp yine bir çeşit kanat olarak kabul edilebilen paletlerden meydana gelen döner pervâne ile sağlanmaktadır.

Pervâne, helikopterin üst kısmında olup motor tarafından döndürülen bir rotora bağlıdır ve  yere   paralel  olarak dönmektedir. Havada tutunması yatay olarak dönen pervaneyle sağlanan  hava  araçlarına genelde jiravyon denmektedir. Helikopterler de bir cins jiravyondur. Jirodin ve Otojir de bu âileye giren  hava  araçlarından iki tiptir. Otojirlerin pervanesi motor tarafından döndürülmez; dönme, otorotasyon ile yeni aracın hareketi ile sağlanır. Bu sebepten otojirler rüzgârlı havalarda iniş kalkış yapabilirler. 1940’lardan sonra otojirler kalkmıştır. Helikopter âilesinden diğer bir tip araç da konvertioldir. Daha karmaşık olan bu araçların uçuş anında şekil değiştirip pervâneli uçak gibi hareket etme özelliği vardır. Normalde kanat uçlarında motor tarafından döndürülen birer rotor ve rotora bağlı pervâneleri bulunan bir uçak gibidir. Yatay uçuş hareketinde pervâneler yere  dik, dönüş ekseni ise  yere   paraleldir . İniş-kalkış hâlinde bu pervâneler 90° dönerek  yere   paralel  hâle gelirler ve helikopter gibi dik iniş ve kalkışı sağlarlar. Kalktıktan sonra  tekrar  pervâneler 90° dönüp pervâneli uçak hâline gelirler.

Yapısı ve çalışması: Helikopterin en önemli özelliği ileri hareketinin yanında geri ve yan taraflara da hareket edebilir olmasıdır. Hattâ havada, olduğu  yerde  durabilir. İniş kalkış için uçaklarda olduğu gibi özel bir pist gerektirmez. Bu sebeple pek çok sahada kolaylık sağlayan helikopter motor ve uçucuları  taşıyan  bir gövde ve bir kuyruk kısmından meydana gelir. Tek motorlu helikopterlerde kuyruk kısmının ucunda hareketini yine motordan alan ikinci bir küçük rotor daha bulunur. Bu, ana rotor hareket ettiğinde gövdenin ters yöne dönmesine mâni olarak helikopterin hareket yönünü tâyin eder. Tepkinin etkiye eşitliği ilkesine göre gövde üzerinde bulunan motor tarafından döndürülen rotor, gövdeyi ters yöne döndürmeye çalışacaktır. Çift motorlu büyük helikopterlerde böyle bir problem yoktur. Rotorların dönüş yönleri birbirlerine ters olarak ayarlandığından birbirinin etkisini dengeliyerek gövdeye bir tesir yapmazlar. Bu tip helikopterlerde rotorlar ya yan yana veya arka arkaya veyahut da aynı eksende olmak üzere  alt  alta bulunur. Rotorları tahrik eden motor, ya patlamalı motor veya turboşaft motor denen gaz türbinidir. Gaz türbini 1950’lerden sonra  kullanılmıştır . Bâzı tip helikopterlerde motor, paletlerin ucundan püsküren  hava  veya gaz tepkisi ile döndürülür. Bu tipler basit ve hafif olmasına rağmen verimleri düşük ve gürültülüdür. Bu sebeple az  kullanılır .

Rotor paletleri dönerlerken yatay düzlemle aynı uçak kanatlarında olduğu gibi bir açı yaparlar. Uçaklarda hücum açısı olarak adlandırılan bu açıya helikopterlerde hatve açısı veya pale açısı denir. Helikopterlerin daha fazla yükselmesi istendiğinde gereken daha fazla kaldırma kuvveti rotor  hızının  arttırılmasıyla değil, bu hatve açılarını arttırmak suretiyle sağlanır. Çünkü rotorun dönüş  hızı  değişmez. Açı değişimi pilot kabininde bulunan bir kolla sağlanır. Bunun gibi birçok  kumandayı  pilotun her an kullanması  gerekir. Bu sebeple helikopterleri  kullanacak  özel olarak yetiştirilmiş pilotlar gerekir.

Helikopterlerin belli bir yöne uçması istendiğinde rotorun o yöne eğilmesi gerekir. Bu halde rotorun meydana getirdiği kaldırma kuvvetinin iki bileşeni olur. Biri dik olarak helikopteri havada tutar. Diğeri yatay olarak helikopteri istenen  yere  sürükler. Sürükleme  hızını  artırmak için rotorun daha fazla eğilmesi gerekir. Bu durumda kaldırma kuvvetinin düşmemesi için motor  gücü  arttırılır. Rotorun istenen yöne eğilmesi pale açılarının, tam bir devir esnâsında bir arttırılıp bir azaltılmasıyla mümkün olur. Bu esnada eğilecek tarafta kaldırma kuvveti düşer tam karşı yarım devirde yükselir. Bu da hatve açısının devirinin  yarısında  yükseltilmesiyle mümkün olur. Hatve açısının bu şekilde kontrolü pilot tarafından bir levye (kol) vâsıtasıyla yapılır. Motor havada âniden durduğu zaman rotorun dönme  hızı  düşer ve kaldırma kuvveti meydana getiremez, helikopter düşmeye başlar. Bu hâlde hatve açısı negatif yâni yatay ufuk düzleminin  altında  olacak hale getirilir. Paletler, helikopter aşağı doğru düştüğünde aşağıdan yukarıya doğru meydana gelecek  hava  akımını belli bir açıyla karşılamaya başlar. Bu durumda otorotasyon denen hâdise meydana gelir ve rotor dönmeye başlar. Rotorun dönmesiyle meydana gelecek kaldırma kuvveti helikopterlerin  yere   hızlı  çarpmasına mâni olur.

Kullanıldığı  yerler: Bâzı sâhalarda vazgeçilmez bir araçtır. Taşımacılıktan, askerî gâyelere kadar pekçok yerde kullanılır . Yolcu taşımada  kullanıldığı  gibi, uzak olmayan ve erişilmesi zor yerlere yük taşımada da  kullanılır . Telefon ve elektrik hatlarının bakımında, büyük binâların yapımında helikopterden istifâde edilir. Arama, kurtarma işleri, sağlık hizmetleri, zelzele, su baskını gibi felaketlerde nakil işleri, yangın söndürme alanında orman yangınlarının söndürülmesi, büyük binalardan insanların kurtarılması diğer  kullanım  sâhalarıdır.

Askerî sâhalarda helikopterler irtibat, sağlık hizmetlerinde hasta nakli, asker nakil işleri, atış kontrolü, uçak gemilerinde kurtarma, arama, hattâ makineli tüfek, roket, top ile techiz edilerek savaş uçağı gibi pekçok gâyelerde kullanılır.

Bunlara rağmen helikopterler pahalı araç olduğundan her işte kullanılmazlar. Başka türlü yapmak mümkün olmayan ve çabuk yapılması gereken işlerde helikopter kullanılır.

Târihi: İlk olarak helikopterin benzerine çok eskiden Çin’de rastlandığı söylenmektedir. On sekizinci yüzyılın sonlarında küçük bir model yapılmasına rağmen gerçek uçabilen helikopter, ancak yirminci yüzyılın başında yapılmıştır. 1900’lerde Albay Renard ve daha sonra Louis Breguet, helikopterin aerodinamik etüdü ve taşıyıcı pervâne teorisi üzerine çalışmalar yaptı. 1907’de Paul Cornu tarafından yerden yükselebilen helikopter yapıldı. Daha sonra yolcularla kalkış denemeleri yapıldı. 1916’da Avustralya ordusunda kullanılan bir gözetleme helikopteri 50 m kadar yükselebilmiştir. Savaşdan sonra bu konudaki çalışmaların duraklamasına rağmen 1915’ten sonra birçok uçuş denemeleri yapıldı. 1936’da 100 m yükseklikte bir saatlik uçuş yapıldı. Focke- Achgelis helikopteri bir saatten fazla uçuş yapmış ve 3400 metreye çıkmıştır. İlk eklemeli rotor paletlerini bulan La Cierva 1940’larda Otojiri keşfederek başarılı uçuşlar yaptı. İkinci Dünyâ Savaşından sonra ABD’de bu sahada önemli gelişmeler oldu. SIKORSKY R-4 ile ABD hava kuvvetlerine helikopterler servise girdi. PIASECKI-BELL, HILLER gibi imâlatçıların yaptığı helikopterlerle askerî ve sivil havacılıkta helikopter önemli yer tutmaya başladı. Belçika hava yolları Sabena helikopterle yolcu taşımayı başlattı. Bu arada İngiltere’de BRİSTOL, FAİREY, PERCİVAL, SAUNDERS ROE, VESTLAND, Fransa’da SNCASO, NORD, DURAND, SRCA BİREGUET gibi helikopter firmaları faaliyet göstermeye başladı.

 Zeplin: eplin, yoğunluğu havadan daha az olan gazlarla doldurulmuş, metal iskeletli, güdümlü bir balondur. Adını, Alman yapımcısı Ferdinand von Zeppelin’den alır. Hafif bir gazla doldurularak havada askıda kalma  özelliği  kazandırılmış, idare edilebilir balonlu hava gemisi. Zeplini balondan ayıran en büyük  özellik  tahrik ve dümen sistemidir (Bkz. Balon). Zeplin’de gaz olarak Helyum  kullanılır .

Zeplin, iskeleti madenî birçok balon hücrelerin bir araya gelmesinden hasıl olan aerodinamik yapıya sahip bir gemi görünümündedir. Zeplinin irtifa kazanması ve kaybetmesi balon hücrelerine hafif gaz doldurup boşaltmakla, ileri hareketi ise bir pervaneli  motor  tarafından sağlanır. Zepline yön verme, irtifa kazandırma veya kaybettirme dümenlerle de temin edilir. Prensip olarak Zeplinin yapı ve havadaki hareketi denizaltının yapı ve su altındaki hareketine benzer. (Bkz. Denizaltı)

Zeplinin tarihî gelişimi 1783 senesinde ilk balon uçuşu ile başlar. 1851 senesinde Henri Giffard isimli bir Fransız kaşif üç beygir gücünde buhar kuvvetiyle çalışan pervane  motorunu  geliştirince, balona yatay yönde hareket imkanı sağlanmış oldu. İçten patlamalı benzin  motor  tatbikatı 1872’de Alman mühendisi Paul Haenlein ile başlamıştır. 1883 Ekiminde ise elektrik  motoru  ile çalışan ilk zeplin yapıldı. Almanların 1900 senesinde yaptığı LZ-1 Zeplini 140 metre boyunda ve 13 metre çapında büyük bir hava gemisi idi. Bu gemi 24 adet boyuna ve 16 adet  daire  biçiminde enine mukavim elemanlardan meydana geliyor ve 16 beygir gücündeki motoru ile saatte 33 kilometre hız yapıyordu. Yatay ve baş-kıç doğrultusundaki denge kontrolları hem dümen hem de uç taraflarda bulunan balon odaların gaz basınçları ayarlanarak yapılıyordu. Bunu Almanların ABD’ye harp tazminatı olarak yaptığı LZ-126 “Los Angeles” takip etti. 1928 senesinde yapılan LZ-127 “Gıraf Zeppelin” 590 seferde 13.110 kişi ve 200 ton yük taşımıştır. 1936 senesinde yapılan LZ-129 “Hindenburg” zeplini 1100 beygir gücünde tahrik motoruna sahip olup, saatte 110 kilometre hız yapıyordu. Bu zeplinle Atlantik seferleri düzenlenmiş, on seferde 1002 kişi taşınmıştır. 1938 senesinde yapılan LZ-130 “Graf Zeppelin” ise helyumla çalışıyordu. İkinci Dünya Savaşının başlaması ile zeplin inşaası da durdu. Günümüzde çeşitli kolaylıkları düşünülerek üzerinde çalışmalar yapılmaktadır.

İlk zeplin 128 metre uzunluğunda ve 11 metre çapındaydı. Alüminyumdan oluşan iskeleti, pamuklu bir bezle kaplıydı. İskeletin içinde hidrojen taşıyan gaz baloncukları vardı. 2 Temmuz 1900’de havalandırılan zeplin, 400 metre yükseklikten uçarak 6 kilometrelik bir yolu 17 dakika 30 saniyede aldı.

Bu ilk zeplinin başarısı üzerine yenileri de üretildi. Özellikle Alman Savaş Bakanlığı zeplin üretimini destekledi. I. Dünya Savaşı sırasında Paris ve Londra zeplinlerle bombalandı. 

Atlas aşırı uçuşlara başlayan zeplinler, 52.000 kişiyi Atlas Okyanusu'nun iki kıyısı arasında taşıdıktan sonra, yeni yolcu uçaklarının geliştirilmesi ve büyük kazalar nedeniyle 1950’lere gelmeden üretimden kaldırıldı. Günümüzde sadece ABD’de reklam amaçlı olarak kısıtlı sayıda üretilmektedirler.

 Balon:lm. Ballon (m), Fr. Bollon (m), İng. Balloon.  İçine   havadan   daha   hafif   gaz   veya   sıcak hava  doldurularak uçması sağlanan,  kumaş ,  kağıt , kauçuk naylon, poliüretan  veya neopren  gibi   maddelerin  karışımından küre  veya  armut  biçiminde   yapılan   bir  uçma aracı .  Kullanıldığı  gayeye  göre   insanların  binmesi  veya  muhtelif  araçların yerleştirilmesi  için bazılarının  altında   bir  sepet  ve  bu sepeti balona tutturmaya yarayan bir  de ağ bulunur.

Balonlarda,  hafif   gaz  olarak hidrojen  ve  helyum  kullanılır . Hidrojenin yanıcı, helyumun ise   pahalı  olması  birer  dezavantaj  teşkil  etmesine  rağmen  kaldırma kuvveti  ve dayanıklılık   bakımından  hidrojen  daha   iyidir . Hidrojenle şişirilen balonlar küre biçimindedir. Hidrojenin sızıp kaçmasını  önlemek  için balon zarfına kauçuk  veya noepren  emdirilir. Balonun  altında   bir  sap  kısmı ,  üstünde   ise  sepetten  kumanda   edilen bir  supap bulunur. Bu supap, balon  yükselirken   havanın   yoğunluğunun   ve   buna   bağlı olarak basıncının, balon  iç  basıncına  göre  azalması neticesi patlamayı  önlemek  için balon  içindeki   gazı   kısmen  boşaltmaya  yarar . Balonun  yükselip  alçalması için ağırlığın azaltılıp-artırılması  gerekir .  Yükselirken  “safra atmak”  diye   adlandırılan   kum  torbaları atılarak  ağırlık  azaltılır. Alçalırken  ise   ağırlığı  artırmak  mümkün  olmadığından supap açılarak gazın  bir   kısmı  boşaltılır.  Hacim  küçülmesi neticesi ( buna   karşılık   kütle   çok az  değişir) kaldırma kuvveti azalmış olur.

Sıcak   havayla  doldurulan balonlar armut  biçiminde  tabii  bir   şekil  alır.  Daha   emniyetli ve   ucuzdur . Fakat kaldırma  gücü   ve  mukavemeti  azdır . Balonun  altında  propan gazıyla çalışan   çelik  tellerle  bağlı   bir  brülör bulunur. Brülörün ısıttığı  hava , balonun  altındaki açıklıktan  içeri   dolar . Balonu alçaltıp  yükseltmek  için brülörü  çalıştırıp   durdurmak kafidir. Brülör  çalışmayınca   hava  soğur  ve  balon alçalır.

Balonlar  yere  indiği  zaman  rüzgarın  etkisiyle  uzaklara sürüklenmesini  önlemek  için balonun çabucak sönmesini  sağlayan  flaplar  geliştirilmiştir .

Balonun uçma prensibi: Balonun  sağa   sola   hareket  etmesi, güdümlü balonlar hariç, rüzgarın yönüne  bağlıdır .  Burada   önemli   olan  balonun alçalıp  yükselmesidir . Bu da  bir cismin,  yoğunluğu   kendisinin   yoğunluğundan   daha   fazla   olan   bir   sıvı   veya   gaz   içinde batmayıp,  yerçekimi  kuvvetinin  tersi   yönünde , yani  yukarı   doğru   yükselmesi prensibine dayanır. Yoğunluğu fazla olan madde yerçekimi kuvveti etkisiyle daima yoğunluğu az olan maddelerden daha aşağı inerek,  onun  yerini işgal etmek, dolayısıyla onu kaldırmak eğilimindedir. Evlerde pencereden giren  soğuk  ve dolayısıyla yoğunluğu fazla havanın tabana çökerek oradaki  sıcak  havanın yerini işgal etmesi ve neticede onu tavana doğru itmesi  hep  bu prensibe dayanır. Ev gibi çevreyle sıcaklık farkı olan yerlerin tavan kısmının havası bu yüzden daha sıcaktır. Su zeytinyağı karışımında suyun dibe çökerek yağı kaldırması, bir şişe mantarının suyun yüzünde batmadan durması yine aynı prensibin neticesidir (Bkz. Arşimet Prensibi).

Kaldırma kuvvetinin meydana geldiği bu tip sistemlerde kaldıran madde ya sıvı veya gazdır. Çünkü gaz ve sıvı moleküllerinin hareket edebilme kabiliyeti vardır. Balonlar da yoğunluğu az olan madde olarak düşünülebilir. Balon hafif gazlar ile doldurularak hacmin kütleye göre artırılmasına, dolayısıyla yoğunluğun düşürülmesine çalışılır. Balonu meydana getiren bütün parçalar ve içindeki gaz sistemi bir madde olarak düşünülürse, bu maddenin yoğunluğu yani birim hacminin kütlesi havanınkine eşitse balon dengede kalır, küçükse havanın içinde yükselmeye başlar. Fakat havanın yoğunluğu yükseldikçe azaldığından, bir noktada tekrar yoğunluklar eşit hale gelir ve balon dengeye gelerek daha fazla yükselmez. Bu durum, balonun toplam ağırlığının, yerini işgal ettiği havanın ağırlığına eşit olması şeklinde ifade edilir.

Balonun kullanıldığı yerler: Balonlar askeri gayelerle savaşlarda, ilmi araştırmalarda, meteorolojik incelemelerde ve spor gibi çeşitli sahalarda kullanılagelmektedir.

Savaşlarda hava saldırılarına karşı korunacak yerler, balonlar yere bağlanarak meydana getirilen örtü ile kamufle edilir. Ayrıca askeri gözetleme yeri ve bombalama aracı olarak da balonlardan faydalanmak mümkündür.

Meteorolojik olarak çeşitli yüksekliklerdeki nem, sıcaklık, basınç, rüzgar hızı gibi atmosferik özellikleri ölçmek için balonlara çeşitli meteoroloji aletleri yerleştirilir. Bilgiler ya radyo vericisiyle yere gönderilir veya grafik olarak kaydedilir. Aletlerin yere çarpıp parçalanmasını önlemek için de paraşüt kullanılır. Ayrıca astronomik araştırmalar yapmak üzere kullanılan teleskop ve fotoğraf makinası gibi aletleri atmosferin üst tabakalarına çıkarmak için de balonlardan faydalanılır. Pek çok ilim adamı stratosfer çalışmaları yapmak için de yine balonlardan faydalanmıştır.

1920’lerde yolcu taşımak için güdümlü balonlar yapılmıştır. Bunlar motor ve dümenleri sayesinde istenilen istikamette hareket edebilmektedir. Bu tip balonların ilkini Ferdinand von Zeppelin adında bir Alman yaptığı için Zeplin olarak da adlandırılır.

Balonların tarihi gelişimi: Balonla uçmak fikri ortaçağlara dayanmakla birlikte ilk olarak uçuşu 1783’te Jacques Eteinne ve Joseph Michem Montgolfier kardeşler sıcak havalı, kağıttan bir balonla gerçekleştirmişlerdir. Bu balon 300 m kadar yükselebilmiştir. Aynı sene Jacques Charles adında başka bir Fransız ilk hidrojenli balonu 1000 m yüksekliğe kadar uçurdu. Daha sonraları insanlı uçuşlar yapılmaya başlandı. 1785 yılında Manş Denizi ilk defa bir Fransız ve Amerikalı tarafından balonla geçildi.

1784 yılından sonra balon stratosfer araştırmaları için kullanılmaya başlandı. 1900’lerden sonra da balonla 20 km’den daha yükseklere çıkılabildi.

Balon 1794’ten itibaren savaş alanlarına girdi. Fransız İhtilalinde, ABD İç Savaşında, Birinci Dünya Savaşında balonlar sivil savunma ve askeri gözleme aracı olarak kullanıldı. İkinci Dünya Savaşında Japonlar, hidrojenli kağıt balonlara bomba yükleyerek ABD ve Kanada’ya doğru salıp bombalama gayesiyle kullandılar. Yine aynı savaşta balonlardan meydana getirilen engellerle gemiler ve şehirler hava saldırılarından korunmaya çalışıldı. 1955’lerde balonlarla uçuş bir spor olarak tekrar moda oldu. Hala 3-4 bin metrekübe varan büyüklükte sıcak havalı spor balonu yapılmaya devam edilmektedir.

Günümüzde balon: Balonlar yerle bağlantıları kesildiği anda uçmaya (havalanmaya) başlarlar. Diğer hava araçları gibi (uçaklar, helikopterler) havalanmak ve havada kalmak için sürekli enerjiye ihtiyacı olmadığından, her geçen gün üzerinde yapılan çalışmalar artmaktadır. Yalnız balonlar havada hızlı gidemez. Fakat, diğer araçlardan farklı olan tarafları da vardır. Bunlar sessiz gitmesi, gövde ve diğer parçalarının uzun ömürlü ve az bakım isteyen bir yapıya sahip olmalarıdır. Balonların bir avantajı da uçakta olduğu gibi bir yerden bir yere giderken taşıma aracı değiştirmeye (aktarma yapmaya) ihtiyaç göstermemesidir. Hava alanı gerektirmeyen balonlar 500 kilometrelik bir menzil için özellikle uygundur. Bu uzaklıktan fazla olan mesafelerde uçakların hızı karşısında balonlar mağlup olmaktadır.

Son yapılan balonlar kauçuk kaplama polyester bir malzemeden imal edilmektedir. Yüksekliği 15 metreye varan bu enerjisiz nakil vasıtalarının yolcu için ayrılan bölümü 7 m boyunda 2,4 m yüksekliğindedir. Pilot haricindeki 6 kişiyi, 60-65 km/h hızla taşıyabilir. Yeni planlanan balonlar ise daha büyük kapasiteli olup, 80 ton ağırlığı 260 km/h hızla taşıyabilecektir.