Aeronautika

Leonardo da Vinciren makina hegalarien diseinuak, 1490 ingurukoak.

Antzinatik, hegan egiteko saiakera asko eraman dira aurrera aeronautikaren benetako ezagutzarik gabe. Horretarako hegalen antzeko tramankuluak eraiki eta dorre altuetatik salto eginez frogatzen ziren emaitzak. Ondorio modura elbarritu eta hildako ugari agertu ziren saiakera hauen inguruan.

Ikerlari jakintsuagoek ulermen arrazionalago baten bilaketan txorien hegaldia ikertu zuten. Adibide goiztiarrak Egiptoko testu zaharretan aurki daitezke.^{[Aipua faltan]} Beranduago, zientzialari Islamikoak ere antzeko ikerketak egin zituzten. Aeronautika garaikidearen sortzaileek, Leonardo da Vinci-k errenazimenduan eta Cayley-k 1799. urtean, txorien hegaldiaren behaketaren bidez ekin zieten beren ikerketei.

Uste da antzinako Txinan gizakiak garraiatzeko ahalmena zuten kometak erabiltzen zituztela. Honela deskribatu zituen 1282. urtean Txinatar teknikak Marco Polo esploratzaileak. Txinatarrek ere aire beroko globoak, linternak eta hegal birakarizko jostailuak eraiki zituzten.

Roger Bacon izan zen lehen Europarretako bat hegan egiteari buruzko argudio zientifikoak ematen eta airea baino arinagoak diren baloiak eta hego eragileak zituen ornitopteroak maneiatzeko funtsak deskribatu zituen.

XV. mende bukaeran, Leonardo da Vinci-ren txorien heganaren azterketari bere lehen makina hegalarien diseinuek jarraitu zioten. Nahiz eta bere diseinuak arrazionalak ziren, hauen funtsa ez zen oso zientzia zehatza. Bere diseinu askok arazo ugari erakusten dituzte. Gutxienez, objektu batek aireari jartzen dion erresistentzia aireak objektuari ezartzen dionaren adinakoa dela ulertu zuen (Newton-ek ez zuen bere mozioaren hirugarren legea 1687. urterarte argitaratu). Bere ikerketek argi utzi zuten giza-indar hutsa ez zela gai hegaldi jarrai bat lortzeko eta bere gerorako diseinuak indar-iturri mekaniko bat hartzen zuten kontuta, hala nola, malguki bat. Italiarraren lana bere heriotzaren ondoren galdu egin zen eta ez zen bere berri izan George Cayley-k jarraipena eman zion arte.

Sir George Cayley[2] (1773-1857) aeronautika modernoaren sortzaile kontsideratzen da. 1846-ean, "hegazkinaren aita" ezizenarekin egin zen ezaguna. Bera izan zen lan bat argitaratzen zuen lehen benetako aire-zientzia ikerlaria. Bertan, lehen aldiz, hegaldiaren atzean dauden indar eta funtsak barneratu ziren.

1809. urtean "On Aerial Navigation" izeneko lanaren argitarapenari ekin zion, non arazoaren lehen adierazpen zientifikoa idatzi zuen. Bertan, arazoa gainazal bati emandako pisua aireak ezartzen zuen erresistentzia indarra erabiliz altxatzea zela adierazi zuen. Era berean, hegazkin batean eragiten duten lau indar bektoreak identifikatu zituen: bultzada, igoera, arrastea eta pisua eta egonkortasuna eta kontrola bereizi zituen bere diseinuetan.

Berak garatu zuen hegazkin garaikideen diseinua, gainazal horizontal eta bertikalak dituen isats egonkortzaile batekin.

Cayley-k beso birakorreko proba-polipastoaren erabilera aurkeztu zuen hegaldien aerodinamika ikertzeko, eta gainazal kurbatuko hegalek, gainazal lauekoekin alderatuta, zituzten abantailak ezagutzeko erabili zituen. Metodo honen bidez, dihedralaren, errefortzu diagonalen eta arraste erredukzioaren garrantzia ikusi ziren eta ornitopteroen eta paraxuteen ulermen eta diseinuan lagundu zuen.

Beste asmakizun garrantzitsu bat erradiodun gurpila izan zen, lur-hartze sistemarentzako gurpil sendo eta arin bat garatzeko asmoz diseinatu zuena.

XIX. mendean zehar Cayley-ren ideiak findu, frogatu eta garatu ziren. Lan honetan ibili ziren ikerlarien artean, aipatzekoak dira Otto Lilienthal eta Horatio Phillips.

Abiazioa[3] aeronautikaren praktika edo artea da. Historikoki abiazio terminoa airea baino astunagoak diren objektu hegalarientzat gordetzen zen, baina, gaur egun, baloi aerostatiko eta gidatuentzat ere hartzen ditu bere baitan.

Antonov An-225 Mriya, inoiz eraikitako hegazkinik handiena.

Zientzia aeronautikoak[4] abiazioaren eta aeronautikaren teoria praktikoa biltzen ditu, hauetan jarduteko modua, nabigazioa, aire-segurtasuna eta giza-faktoreak barne.

Hegazkin gidari izan nahi dutenek zientzia aeronautikoan titulu bat lortzeko ikasi ohi dute.

Ingeniaritza aeronautikoak hegaz egiteko gai diren makinen diseinua eta fabrikazioa barneratzen ditu, nola ematen zaien ibiltzeko indarra, nola erabiltzen diren eta segurtasunez nola gidatzen diren barne.

Ingeniaritza aeronautikoaren atal nagusienetarikoa aerodinamika da, airean zehar ibiltzearen zientzia.

Espazioan zeharreko hegaldien ugaritzearekin batera, gaur egun, aeronautika eta astronautika sarritan bateratu egiten dira ingenieritza aeroespaziala[5] izenpean.

Aerodinamikaren zientzia airearen mugimendua eta mugimenduan dauden objektuekin duen interakzioa aztertzen du, hala nola, hegazkinekin.

Aerodinamikaren ikerketa hiru atal nagusietan banatzen da:

Fluxu konprimaezina, airea soilki objektuak saihesteko mugitzen denean gertatzen da, orokorrean soinuaren abiadura baino txikiagoa denean.

Fluxu konprimagarria, airea konprimatzen den lekuetan talka-uhinak daudenean agertzen da, orokorrena soinuaren abiadura baino handiagoa denean.

Fluxu transonikoa soinuaren abiadureraren inguruan gertatzen da, non aire fluxuaren abiadura puntu batean soinuaren abiaduraren azpikoa eta beste batean gainekoa izan daiteke.[6]

Suziria edozein misil, espazio-ontzi, hegazkin edo beste edozien ibilgailu da, zein bultzada motor-suziri batetik lortzen duen. Suziri guztietan, bultzada hau ibilgailuak erabileraren aurretik daraman erregaiarekin lortzen da. Suziri motoreak akzio-erreakzio printzipioarekin egiten dute lan. Erregaiaren erreketa beste norabidean zuzenduz motore hauek suziriei bultza egiten diete.

Suzirien erabilera militarra eta dibertimendurako XIII. mendekoa da gutxienez, Txinan. XX. menderarte, ordea, ez ziren gertatu garrantzizko aurrerapenik arlo zientifiko, industrial edo interplanetarioan, non suziriak izan ziren Aro Espazialaren giltza teknologikoa eta gizakia ilargira iristea ahalbidetu zuten.

Suzirien erabileren artean su artifizialak, armak, eserleku eiektagarriak, ibilgailu jaurtigarriak satelite artifizialentzat eta ibilgailu espazialak daude batik bat. Abiadura txikientzat eraginkorra ez den arren, oso arinak eta indartsuak dira, azelerazio oso altuak eta abiadura oso handiak lortzeko ahalmenarekin, zentzuzko eraginkortasun bat mantentzen dutelarik.

Suziri kimikoak dira suziri mota arruntenak eta, orokorrean, suzirientzko erregaia erabiliz sortzen dute bultzada. Suziri kimikoek erraz askatu daitekeen energia kantitate handiak biltzeko gaitasuna dute, arriskutsua izan daitekena. Hala ere, diseinu, proba, eraikuntza eta erabilera zainduek arrisku hauek murrizten dituzte.