War Thunder'dan Fairey Firefly FR. Mk.V, Rolls-Royce Griffon 74 Motorunu Kullanıyor

Bir pistonlu motoru öylece alıp uçaklara takamazsınız. Uçuş atmosferine göre özel olarak tasarlanmış olması gerekir. Uçaklar için motorlar, Wright Kardeşlerin tarihi uçuşundan çok daha önce geliştirilmeye başlanmıştı, hava araçlarının motorlarının gelişim öyküsü, kara araçlarınınkinden bir hayli farklıdır.

Uçucu yakıt yakan bir silindirin içinde bir krank miline bağlı bir piston hemen hemen tüm içten yanmalı motorlar için ortaktır (Otto Çevrimi olarak da bilinir) ancak uçaklarda benzerliklere rağmen kara araç tasarımlarına göre oldukça farklılıklar gösterir. Uçak motorlarında soğutmak için havanın, yanma içinde oksijenin az olduğu irtifaya göre ayar yapılması gereklidir. Diğer önemli bir fark ise şaft milindeki devirin, itiş gücünü düşürmemek için pervane uçlarında ses üstü bölgeyi aşmayacağı şekilde pervaneye iletilmesini gerekir. Hepsinden önce de uçuş performansını etkileyeceği için motorun hafif olmasına ihtiyaç duyulur.

Wright R-790, USAF

Buhar makinelerinin teknolojisi üzerine inşa edilen erken içten yanmalı motorların karşılaştıkları ilk zorluklar soğutma ve yağlamaya dayalıydı. İlk günlerde su ve hava soğutma sistemlerinin hiçbiri bir diğerine baskın gelebilecek avantaja sahip değildi. Buhar makinalarının yağlanmasında çoğunlukla, gres yağı damlatma noktaları, yağ hazneleri hatta her noktadan manuel yağlama kullanıyordu. Yağlama karterde ve sübap külbütörlerindeki gres yağı damlatma noktalarında ve dişlilerde yağın sıçratılması ile gerçekleşiyordu hatta yakıtın içine yağ katacak kadar ileri gidiyordu (1. Dünya Savaşı pilotlarının giydiği atkılar dışa atılan yağı gözlüklerden silmek içindi).

Daha yüksek devir, içten yanmalı motorları dengelemede de zorluklar oluşturuyordu. Ünlü Le Rhône 9J motorunda kullanılan bir çözüm tüm motoru döndürmekti! Buna “döner” deniyordu, dinamik balans sorunları döner kütle tarafından indirgeniyordu ancak bunun mahsuru dönüş oranlarına etki eden muazzam jiroskopik kuvvetlerdi. (Red Baron tarafından kullanılan Dr. 1 üç kanatlı uçağı imkânsız sıkı sol dönüşler yapabilirken sağ dönüşleri bir felaketti).

Le Rhône 9J döner hava motoru Shuttleworth Koleksiyonunun bir parçası, Old Warden, İngiltere

Diğer bir etkende hava yoğunluğuydu. Normal olarak hava alan motorlar (hem karbüratör hem de yakıt enjeksiyonlu olanlar) irtifa arttıkça yanma için hava ve buna bağlı olarak oksijen azaldığı için güç kaybederler. Yakıt akışı için ayarlamaların yapılması gerekliydi ve başta manuel olarak yapıldı. Zamanla bunu otomatik olarak yapacak gelişmiş otomatik sistemler tanıtıldıysa da karmaşıklık ve güvenilirlik yine de manuel kontrolü pilota ya da uçuş mühendisine bırakmıştı.

BMW 801 D2, Aviaticum Müzesi,  Avusturya

Süratin manevra kabiliyetinden daha önemli hale gelmesi güç ihtiyacını artırdı. Hız için tasarlanmış aerodinamik gövdeler ve kanatlar denklemin bir tarafıydı ancak hızlı gitmek için daha fazla güç ihtiyacı olduğu gerçeğini değiştirmiyordu. Hız arttıkça engelleme kuvveti katlanarak artıyordu bu nedenle basitçe gücü iki katına çıkarmak hızı iki katına çıkarmıyordu. I-153 buna iyi bir örnekti, ilk güç kazanımları, hızı, daha fazla gücün artık kayda değer bir artış göstermediği bir sınıra kadar artırmıştı. Savaşlar arasında etkileyici kazanımlar sayesinde gücün 30’ların ortalarında ortalama 500 BG’nden 40’ların ortalarına doğru 2500 BG’e kadar katlanarak artmasına neden oldu. 1940’ın başlarında tüm gayretler engelleme kuvvetinin üstesinden gelmek ve faydalı yükü artırmak için yapılan hırslı bir tempoya ulaştı. Bir karşılaştırma olması adına 2. Dünya Savaşı’nın belkemiği olan tanklar gücü 800 BG’den az olan motorlar kullanıyorlardı. Pistonlu uçak motorlarının saltanatını bitiren ise jet motorları ve onların pervane ile sınırlandırılmış olmamalarıydı.

Nihayetinde daha verimli daha güçlü uçak motorları adına adanan devasa kaynaklar teknolojiyi yakın zaman da bilgisayar mühendisliği ve daha güçlü malzemelerin çıkışına kadar aşılamayan bir doruk noktasına kadar itti. Bu durumun aradan geçen yıllar boyunca yaptığı şey ise nesiller boyunca daha güçlü kara araçlarında halen pistonların üstün bir hükümdarlık sürdüğü teknolojiyi ödünç vermek oldu.

1958 yılında, küçük bir Cessna 172 "Hacienda" uçağı, bir kaç yıl önce imkansız olarak görüleecek 1558 saatlik (65 gün!) aralıksız bir uçuş gerçekleştirdi.

Yazar: Joe “Pony51” Kudrna