Fairey Rotodyne

Fairey Rotodyne, 1950'lerin sonlarında İngiliz havacılık şirketi Fairey Aviation tarafından geliştirilen, dikey kalkış ve iniş (VTOL) özelliklerini sabit kanatlı bir uçağın seyir hızı ve verimliliğiyle birleştirmeyi amaçlayan büyük ölçekli bir bileşik helikopterdir (compound helicopter). Bir prototip olarak üretilen ve kapsamlı testlere tabi tutulan hava aracı, hem sivil yolcu taşımacılığı hem de askeri nakliye rolleri için tasarlanmıştır. Teknik olarak bir "gyrodyne" olarak sınıflandırılan araç, kalkış ve iniş için rotor uçlarında yer alan jet ünitelerini kullanırken, yatay uçuşta gücünü pervanelere aktararak otorotasyon prensibiyle uçuşunu sürdürmekteydi.

Gelişim Süreci ve Tarihsel Arka Plan

Döner kanatlı hava araçları alanındaki çalışmalar, 1930'larda başlamış ve II. Dünya Savaşı sonrasında ivme kazanmıştır. Fairey Aviation, 1946 yılında helikopter, uçak ve ototijironun avantajlarını birleştirmeyi hedefleyen yeni bir döner kanatlı hava aracı türü üzerinde çalışmaya başlamıştır. Bu proje, Cierva Autogyro Company'den devralınan konseptlerin bir devamı niteliğindeydi ve projenin başında Dr. J.A.J. Bennett bulunmaktaydı.

Rotodyne'in tasarımını doğrulamak amacıyla Fairey, öncelikle daha küçük ölçekli deneysel araçlar üretmiştir. 1947'de uçan "Gyrodyne" ve daha sonra geliştirilen "Jet Gyrodyne", basınçlı hava ile çalışan rotor ucu jetlerinin ve pervane tahrikinin uygulanabilirliğini kanıtlamak için kullanılmıştır. 1950'lerin başında, British European Airways (BEA), "BEAline Bus" olarak adlandırılan, kısa ve orta menzilli rotalarda 30 ila 40 yolcu taşıyabilecek bir hava aracı için gereksinimlerini yayınlamıştır^【1】. Fairey, bu gereksinimi karşılamak ve Tedarik Bakanlığı'ndan 1953 yılında alınan bir araştırma sözleşmesi kapsamında Rotodyne prototipini geliştirmeye başlamıştır.

Fairey Rotodyne (Flickr)

Teknik Tasarım ve Mühendislik Özellikleri

Rotodyne , dört palli büyük bir ana rotora, kısa sabit kanatlara ve kanat üzerine monte edilmiş iki adet Napier Eland turboprop motora sahip bir tasarımdır. Aracın en ayırt edici özelliği, karmaşık dişli kutuları ve kuyruk rotoru gereksinimini ortadan kaldıran tahrik sistemidir. Kalkış ve iniş sırasında, motorlar yardımcı kompresörleri çalıştırarak sıkıştırılmış havayı rotor pallerinin içinden uçtaki jet ünitelerine iletmekteydi. Burada yakıtla karıştırılıp yakılan hava, rotoru döndürerek dikey kaldırma kuvveti sağlamaktaydı. Bu sistem tork yaratmadığı için geleneksel helikopterlerdeki gibi bir dengeleyici kuyruk rotoruna ihtiyaç duyulmamıştır; yön kontrolü (yaw), düşük hızlarda pervanelerin hatve açılarının farklılaştırılmasıyla sağlanmıştır.

Hava aracı dikey olarak havalandıktan ve yeterli irtifaya ulaştıktan sonra, motor gücü kademeli olarak rotorlardan pervanelere aktarılmaktaydı. Seyir uçuşunda (forward flight), rotor uçlarındaki jetler kapatılmakta ve rotor, otorotasyon moduna (rüzgarla serbest dönüş) geçmekteydi. Bu aşamada, kaldırma kuvvetinin yaklaşık %50'si kısa kanatlar tarafından, ileri itki ise tamamen pervaneler tarafından sağlanmaktaydı. Bu hibrit yapı, Rotodyne'in geleneksel helikopterlerden daha hızlı ve verimli olmasını hedeflemekteydi.

Prototip (XE521), yaklaşık 15.000 kg (33.000 lb) maksimum kalkış ağırlığına, 27.4 metre (90 ft) rotor çapına ve 40 yolcu kapasitesine sahipti^【2】. Gövde tasarımı, arka kısımda yer alan kapaklı kapılar sayesinde araç ve büyük yüklerin taşınmasına olanak tanımaktaydı.

Uçuş Testleri ve Performans

Rotodyne prototipi (XE521), ilk uçuşunu sadece helikopter modunda 6 Kasım 1957 tarihinde gerçekleştirmiştir. Dikey uçuş modundan yatay seyir uçuşuna ilk tam geçiş ise 10 Nisan 1958'de başarıyla tamamlanmıştır^【3】. Test programı boyunca, uçuş karakteristiğini iyileştirmek amacıyla kanat açılarında değişiklikler yapılmış, aileronlar eklenmiş ve kuyruk yüzeylerine üst kanatçıklar ilave edilmiştir.

Hava aracı, performans potansiyelini 5 Ocak 1959'da 100 km'lik kapalı devre parkurunda ortalama 307.2 km/s hıza ulaşarak göstermiş ve "convertiplane" sınıfında bir dünya rekoru kırmıştır. Bu hız, o dönemdeki helikopter rekorundan yaklaşık 80 km/s daha fazlaydı. Haziran 1959'da Rotodyne, Brüksel ve Paris'teki heliportlara uğrayarak Paris Havacılık Fuarı'na katılmış ve uluslararası alanda ilk kez sergilenmiştir.

Ancak testler sırasında karşılaşılan en büyük sorunlardan biri gürültü seviyesiydi. Rotor uçlarındaki jetler çalışırken 113 desibele varan bir gürültü oluşmaktaydı. Susturucularla bu seviye düşürülmeye çalışılsa da, şehir merkezlerindeki operasyonlar için hedeflenen 96 desibel seviyesine inmek büyük bir mühendislik zorluğu oluşturmuştur^【4】.

Fairey Rotodyne(Flickr)

Ticari İlgi ve Planlanan Üretim Modeli

Prototipin başarısı üzerine Fairey, daha büyük ve güçlü bir üretim versiyonu olan "Rotodyne Z" (veya FA-1) modelini planlamıştır. Bu modelin 57 ila 75 yolcu taşıması, Rolls-Royce Tyne motorları kullanması ve yaklaşık 24.000 kg kalkış ağırlığına sahip olması öngörülmüştür^【5】.

Rotodyne, hem sivil hem de askeri operatörlerden ciddi ilgi görmüştür. Kraliyet Hava Kuvvetleri (RAF), askeri nakliye versiyonu için 12 adet sipariş vermiş, New York Airways (NYA) ise 5 adetlik niyet mektubu imzalamış ve 15 adetlik opsiyon koymuştur. Ayrıca Japon Havayolları (JAL) ve Kanadalı Okanagan Helicopters gibi şirketler de araca ilgi göstermiş, ABD'li Kaman Aircraft Corporation ile üretim ve lisans anlaşmaları yapılmıştır. Ancak, en kritik potansiyel müşteri olan British European Airways (BEA), araca ilgi duymasına rağmen kesin bir sipariş vermemiştir.

Rotodyne projesi, teknik başarılarına rağmen çeşitli faktörlerin bir araya gelmesiyle sona ermiştir. Fairey Aviation, 1960 yılında Westland Aircraft tarafından satın alınmıştır. Westland yönetimi, elindeki diğer projelerle birlikte Rotodyne'i de değerlendirmiş, ancak artan geliştirme maliyetleri ve kesinleşmeyen siparişler projenin geleceğini belirsizleştirmiştir.

Özellikle gürültü sorununun tam olarak çözülememesi, BEA'nın ticari riskleri göze alarak kesin sipariş vermemesi ve Napier Eland motorlarının üretiminin durdurulması projeyi zora sokmuştur. Nihayetinde, İngiliz hükümeti projeye sağladığı finansal desteği çekmiş ve Rotodyne projesi 26 Şubat 1962 tarihinde resmen iptal edilmiştir.

Miras ve Korunan Parçalar

İptal kararının ardından tek prototip (XE521) parçalanmıştır. Ancak gövdenin bir bölümü, rotor pylonu ve rotor parçaları kurtarılarak Cranfield Koleji'nde muhafaza edilmiştir. Bu parçalar daha sonra Weston-super-Mare'deki Helikopter Müzesi koleksiyonuna katılmış ve günümüzde sergilenmektedir. Rotodyne, sadece bir prototip üretilmesine rağmen, havacılık tarihinde VTOL teknolojisinin sınırlarını zorlayan ve döneminin ötesinde bir mühendislik vizyonunu temsil eden özgün bir tasarım olarak yerini almıştır^【6】.