Jet Engine

Jet motorunun kükremesi göklerimize hakim olmadan önce, pervaneli uçaklar tasarımlarının sınırlarını zorluyordu. Karmaşık pistonlu motorları ve dönen kanatları, artan hız ve irtifa talepleriyle mücadele ediyor, sürüklenme ve verimsizliğin zorlu bir engeliyle karşılaşıyordu. "Frank Whittle, zeki genç bir RAF subayı, atölyesinin sessizliğinde hesaplamalarına dikkatle bakıyordu. Mırıldandı: 'Geleneksel pervane bir tuğla duvar. Uçmak için yeni bir yola, saf bir tepki gücüne ihtiyacımız var.'"

Yirminci yüzyılın başlarında havacılık büyük bir dönüşüm geçirdi, ancak temel itiş yöntemi pistonlu motora dayanmaya devam etti. Yüzlerce hareketli parçayla dolu bu karmaşık makineler, yakıtı dönme enerjisine dönüştürerek, uçakları havada çekmek veya itmek için pervaneleri döndürüyordu. "Tecrübeli bir uçak tasarımcısı, zorlanan bir çift kanatlı uçağı gözlemleyerek iç çekerek şöyle dedi: 'Her ekstra mil hız, havanın kendisiyle güreşmek gibi hissettiriyor. Ne kadar hızlı gidersek, bu kanatlar o kadar az verimli hale geliyor, görünmez bir duvara karşı çabalıyor.'"

RAF Cranwell'de görevli Frank Whittle, mevcut teknolojinin sınırlamalarıyla boğuşuyor, modern savaşın gerektirdiği artan hızların pervaneli uçakları doğal çalışma zarflarının ötesine nasıl ittiğini gözlemliyordu. Geleneksel tahrikten radikal bir ayrılış, çekerek değil, iterek itme kuvveti üretecek bir sistem hayal etti. "Whittle, küçük odasında volta atarken düşündü: 'Sir Isaac Newton'ın bize öğrettiği gibi, 'Her etki için eşit ve zıt bir tepki vardır.' Eğer kütleyi yüksek hızda dışarı atarsak, tepki kuvveti bizi ileri doğru itmelidir. Bu, yararlanmamız gereken temel gerçektir.' Tepki kuvvetlerine dair bu teorik bilgi, devrim niteliğindeki konseptinin temel taşı oldu."

Whittle'ın derin kavrayışına rağmen, fikirleri hemen şüpheyle karşılandı. Yerleşik pistonlu motor teknolojisine derinden yatırım yapmış olan Hava Bakanlığı, onun bin dokuz yüz otuz tarihli patent başvurusunu 'uygulanamaz' olarak reddetti. Finansman ve malzeme desteği kıttı, bu da Whittle'ı vizyonunu sınırlı kaynaklarla ve zorlu engellere karşı sürdürmeye zorladı. "Whittle'ın önerisini inceleyen yaşlı, sert yüzlü bir yetkili alay etti: 'Bir uçağı itmek için sürekli bir ateş akışı mı? Tamamen fantezi, Kanat Komutanı. Biz çalışan motorlar inşa ederiz, bilim kurgu tertibatları değil.'"

Yılmayan Whittle, gaz türbini döngüsüne odaklanarak teorik çerçevesini geliştirdi. Temel konsept, büyük miktarlarda havayı içeri çekmek, sıkıştırmak, yakıtla karıştırmak ve karışımı ateşlemek, ardından süper ısıtılmış gazı yüksek hızda dışarı atarak ileri itme kuvveti oluşturmaktı. Whittle, sonunda topladığı küçük bir mühendis ekibine tasarımını açıklarken şunları söyledi: "Bunu, dikkatlice kontrol edilen sürekli bir patlama olarak düşünün. Atmosferik havayı yüksek enerjili bir egzoz jetine dönüştürüyoruz. Bu, termodinamiğin en saf haliyle, bir pervanenin mekanik karmaşıklığı olmadan itme sağlıyor."

Whittle'ın turbojetinin ilk kritik aşaması, gelen havayı yakalamak ve basınçlandırmaktan sorumlu olan kompresördü. Özellikle Whittle'ın W.1 motoru gibi erken tasarımlar, muazzam hızlarda dönen, havayı dışarı fırlatan ve daha küçük bir hacme zorlayan kanatlı bir disk olan sağlam bir santrifüj kompresör kullanıyordu. Bir mühendis, kesit diyagramındaki dönen bıçakları işaret ederek şöyle der: "Büyü burada başlıyor. Bıçaklar dakikada binlerce kez dönerek havayı atmosfer basıncından orijinal yoğunluğunun birkaç katına kadar sıkıştırıyor. Bu, yakıtı yanmaya hazırlamak için yönlendirilen saf mekanik enerji."

Sıkıştırılan hava, yakıtın enjekte edilip ateşlendiği yanma odalarına girerek sürekli bir alev oluşturuyordu. Ortaya çıkan aşırı ısınmış, yüksek basınçlı gaz daha sonra türbin bölümünden geçerek hassas kanatlarını döndürüyordu. Bu dönüş, merkezi bir şaft aracılığıyla kompresörü çalıştırarak döngüyü sürdürüyor ve muazzam bir egzoz itişi üretiyordu. Whittle şöyle açıklamıştı: "Türbin, kompresörü çalışır durumda tutmak için yeterli enerjiyi çıkardığımız yerdir ve döngünün kendi kendini idame ettirmesini sağlar. Kalan enerji, sıcak, hızlı hareket eden gaz şeklinde, bizi ileriye doğru iten şeydir."

Bin dokuz yüz kırk bir yılının Mayıs ayının on beşinde, RAF Cranwell'de, Frank Whittle'ın vizyonu nefes kesici bir gerçeğe dönüştü. Whittle'ın W.1 jet motoruyla güçlendirilen Gloster E.28/39, zarifçe gökyüzüne yükseldi. Bu, on yılı aşkın bir süredir Whittle'ın savunduğu teorik prensipleri yerine getiren, tepkili itişin ham, sürekli gücünün açık bir göstergesi olan derin bir haklı çıkma anıydı. "Jet başımızın üzerinden çığlık atarak geçerken, neşeli Whittle, 'İşte bu! Atılan gazların mutlak gücü, sürekli, güçlü bir itiş, tıpkı Newton'ın Üçüncü Yasası'nın öngördüğü gibi. Pervanenin pençesinden gerçekten kurtulduk!' diye haykırdı."

Şaşırtıcı bir şekilde, Almanya'da da benzer bir gelişme yaşandı. Heinkel için bağımsız olarak çalışan Dr. Hans von Ohain, Whittle'ın halka açık gösterisinden iki yıl önce, Ağustos bin dokuz yüz otuz dokuz'da Heinkel He yüz yetmiş sekiz ile dünyanın ilk jet motorlu uçuşunu gerçekleştirdi. İkinci Dünya Savaşı'nın zorunlulukları, her iki ülkede de jet motoru gelişimini hızla ivmelendirdi ve hava savaşını dönüştürdü. Bir tarihçinin dış sesi şöyle der: "Çatışmanın aciliyeti göklerde bir silahlanma yarışı başlattı. Whittle'ın pratik üretimi Müttefik hava gücünün temelini atarken, von Ohain'in daha önceki uçuşu, bu devrim niteliğindeki teknolojiye yönelik evrensel çabayı vurguladı."

Jet motoru, insan hareketliliğini geri dönülemez bir şekilde yeniden şekillendirdi. Askeri üstünlükten küresel ticarete kadar, eşi benzeri görülmemiş bir hız ve bağlantı çağını başlattı. Ticari yolcu uçakları artık kıtaları saatler içinde geçiyor, kargo jetleri devasa mesafeleri aşıyor ve endüstriyel türevleri şehirleri besliyor; bunların hepsi Frank Whittle gibi vizyonerlerin öncülük ettiği temel prensiplerden kaynaklanıyor. Modern bir havacılık mühendisi şöyle düşünüyor: "Jet motoru sadece daha hızlı uçmamızı sağlamadı; dünyamızı küçülttü. Bu, sürekli insan zekasının bir kanıtıdır; sadece gökyüzünü değil, aramızdaki engin mesafeleri de fethetmemizi sağladı."