Aireontziak bi printzipiotan oinarritzen dira atmosferan sostengatzeko:

• Bultzada aerostatikoa: Arkimedesen printzipioan oinarritua dago, eta airea baino arinagoak diren aireontziek erabiltzen dute (aerostatoek).

• Euste aerodinamikoa: euste-mota hau sortzen duten efektu aerodinamikoetan oinarritzen diren aireontziak airea baino astunagoak dira, eta aerodino deitutakoetan sailkatzen dira.

Historian zehar, aireratzea lortu zuten lehen makina tripulatuak aerostatoak izan ziren, antzina oso mugatuak baitziren gaiari buruzko ezagutza teknikoak eta zientifikoak. Azken azterketen arabera, tripulatu gabeko lehen hegaldi dokumentatua 1709ko abuztuaren 8an egin zuen Brasilgo Bartolomeu Gusmao apaizak Lisboan, bertako errege Juan V.aren gortearen aurrean. Inkisizioak sorginkeriaren akusaziopean jazarri zuen.

Lehen hegaldi tripulatua, ordea, 1783ko azaroaren 21ean egin zen Parisen, Luis XVI.aren gortearen aurrean, Jean-François Pilâtre de Rozier eta François Laurent (Arlandesko markesa) pilotu zirela eta Montgolfier anaiek diseinatu eta eraikitako aerostato batean. Hogeita bost minutuan, Parisen gainetik hegan egin zuten 100 metro inguruko altueran, eta bederatzi kilometroko distantzia egin zuten.

Montgolfier anaien aerostatoaren irudia

Egun horretatik aurrera, hainbat hegaldi egin ziren, eta baita teknika eta diseinu berriak garatu eta saiakuntzak egin ere. Aldaketa eta aurrerakuntza nabariak izan ziren, hala nola gas-aerostatoak, globo gidatuak edo potentzia-iturri bat duten aerostatoak, kanpo-egitura zurruna duten zepelin-motako aireontziak, etab.

Zepelin-motako aireontziek, motorrez gain, kontrolerako gobernu-elementu aerodinamikoak dituzte (egonkorgailua, lema, etab.), nahiz eta hegan egiteko printzipioa Arkimedesen printzipio bera izan eta airea baino arinagoa den gas batez baliatu (hidrogenoa edo helioa).

Merkataritza-alderdiari eta alderdi militarrari dagokienez, zenbait hutsune izan zituzten zepelin-motako aireontziek, eta pixkanaka garrantzia galduz joan ziren, batez ere Hindenburg zepelin famatuaren istripuaz geroztik. Gaur egun, oso gutxi erabiltzen dira, nahiz eta zepelinen erabilpena pixka bat hazi den azken urteetan zaintza eta turismorako.

Lehenago aipatu bezala, airea baino astunagoak diren aireontziak aerodino izenaz ezagutzen dira, eta airean irauteko indar eta efektu aerodinamikoez baliatzen dira. Nolabaiteko beherakako bultzada bat eragiten dute airearengan, eta Newtonen akzio-erreakzio legeaz gorakako bultzada jasotzen dute aireontziek.

Bi modutan lor daiteke bultzada dinamiko bertikal hori, euste aerodinamikoaren bitartez edo propultsio-eustearen bitartez, motor baten bultzadari esker.

Zabalduen dagoena euste aerodinamikoa da. Aireplano edo hegazkinaren aurreranzko mugimenduak airearengan sortzen duen eragina, hegoen profil aerodinamikoari esker, euste bilakatzen da, horrek indar aerodinamiko erresultante bat sortzen du, eta hegazkina bertikalki igoarazten du.

Hego finkoko aerodinoetan hegazkinaren eta airearen arteko mugimendu erlatiboari esker lortzen dugu eustea. Aldiz, hego birakaria duten aireontzi errotodinamikoetan, hego-itxurako errotoreak ardatz baten inguruan birarazten dira, eta eustea sortzen da. Modu horretan, helikopteroen gisako aireontzi errotodinamikoak atmosferan geldirik gera daitezke, eta lurreratze eta aireratze bertikalak egin ditzakete.

Motorraren bultzada zuzena euste bilakatzen duten aireontziek, aldiz, motorraren gas-zurrusta zuzenean lurrera zuzentzen dute, eta, akzio-erreakzio printzipioari esker, bertikalki igo daitezke. Hawker Siddeley Harrierren gisako hegazkinak printzipio horretan oinarritzen dira lurreratze eta aireratze bertikalak egiteko.

Hego finkoko hegazkinak: aireplanoak

Airea baino astunago diren hego finkoko aireontzien aitzindariak kometak dira. Txinan asmatu zituzten, K.a. 500. urte inguruan. Kometetan, haizea erabiltzen da euste aerodinamikoa sortzeko, eta kometa zeruan ibilarazteko. Aireplanoetan, aldiz, aireontzia da airean higitzen dena, eta airearen eta aireontziaren arteko mugimendu erlatibo horri esker sortzen da eustea.

Tripulatutako eta kontrolatutako lehen aireplanoak planeagailuak izan ziren, eta XIX. mendera arte ez ziren guztiz garatu. Zenbait ikerlari eta asmatzaile izan ziren lehenak planeagailuak diseinatu eta hegan eginarazten, hala nola Santos Dumont, Otto Lilienthal, Percy Pilcher, John J. Montgomery eta Wright anaia ezagunak.

Planeagailuak motorrik gabeko aireontziak dira, aire-korronteaz baliatzen dira bidaiatzeko, eta gobernu-elementuak dituzte, hegazkin motorizatuek bezala. Nahiz eta Bigarren Mundu Gerran garraio militar taktikorako baliatu ziren, gaur egun kirol-aeronautikan erabiltzen dira.

Planeagailua

Hego finkoko hegazkin propultsatuak sailkatzeko, irizpide bat baino gehiago erabili ohi dira:

• Erabilpena: kirol-hegazkinak, bidaiari-hegazkinak, hegazkin militarrak…

• Hegoen konfigurazioa: goi-hegoa, behe-hegoa, gezi-hegoa…

• Hego-kopurua: planobakarra, biplanoa, triplanoa…

• Propultsio-mota: motor bakarreko hegazkina, bi motorrekoa, erreakzio-hegazkina, pistoi-hegazkina...

• Aireratze- eta lurreratze-mota: aireratze eta lurreratze bertikalekoa (VTOL, ingelesez), aireratze eta lurreratze laburrekoa (STOL, ingelesez)…

• Uretatik operatzeko gaitasuna dutenak: ur-hegazkinak. Bi azpimultzo bereiz daitezke: batetik, ohiko gurpil-sistemaren ordez, uretan labaintzeko egokiak diren pieza flotatzaileak edo sabelaldea dituzten ur-hegazkinak; eta, bestetik, kroskodun ur-hegazkinak, hau da, fuselajea ontzi baten kroskoaren antzekoa duten ur-hegazkinak.

Ezkerrean, DC-3 helize-hegazkina; erdian, De Havilland Canada DHC-6 Twin Otter ur-hegazkina, eta eskuinean, Sukhoi Su-27 erreakzio-hegazkin militarrak

Hego birakariko aireontziak: errotodinamikoak

Lehenago aipatu bezala, hego birakaria duten aireontzi errotodinamikoetan, hego-itxurako errotoreak ardatz baten inguruan birarazten dira, eta eustea sortzen da. Hainbat mota eta konfigurazio erabiltzen dituzte; nagusiak hauek dira:

• Helikopteroa. Eustea eta bultzada hego birakariek ematen dioten aireontzia da. Motorraren eta errotorearen artean, lotura zuzena dago, eta potentzia zuzenean eusteko erabiltzen da. Nahiz eta, hegazkinekin erkatuz, helikopteroak fabrikazio-, mantentze- eta operazio-kostu handiago eta konplexuagoak dituen, mantsoagoa den eta autonomia laburragoa duen, aireratze eta lurreratze bertikalak egiteko ahalmena du, eta airean geldirik mantentzekoa (hegaldi geldikorra), hegazkinek ez bezala. Hori dela eta, oso erabiliak dira salbamendu-lanetarako, aire-lanak egiteko, ikuskatzeko… Helikopteroen artean, hainbat konfigurazio eta sailkapen daude; garrantzitsuenak errotorearen konfigurazioa kontuan hartzen dutenak dira. Horrela, beraz, isatseko errotorea duten helikopteroak ditugu, bi errotore ardazkide dituztenak, bi errotore tandem konfigurazioan dituztenak, etab.

Ezkerrean, Hughes/MD 500 helikopteroa; eskuinean, AN-2 ENARA helikoptero koaxial baten prototipoa (iturria: AERIS NAVITER)

• Autogiroa. Helikopteroetan ez bezala, errotoreak motorrarekin lotura mekaniko zuzenik ez duenean eta propultsiorako aparteko beste helize bat erabiltzen duenean, autogiroez ari gara. Autogiroetan, eustea eta propultsioa independenteak dira, eustea errotore baten bidezkoa da, baina ez motorraren eraginpekoa, baizik eta autogiroak airean higitzean sortzen duen aire-korrontearen eraginpekoa. Propultsioa lortzeko, helize bat erabiltzen da, aireplanoetan bezala, baina errotoreak ahalbidetzen du eustea, ez hegoek. Helikopteroen aitzindari gisa har daitezkeen lehen prototipo eta diseinuak Juan de la Cierva ingeniari espainiarrak garatu zituen. Lehen hegaldia 1923an egin zen Madrilen. Autogiroak ez du helikopteroak bezalako zabalkuntza izan, batez ere ez delako lurreratze eta aireratze bertikaleko aireontzia eta autogiroak ezin duelako airean geldirik egon. Azken urteetan, autogiroaren erabilpen eta diseinu berriak garatu dira helikopteroek normalean egiten dituzten hainbat lan autogiro modernoekin egiteko, hala nola ikuskatzeak, irudi-grabazioak, etab.

Bigarren Mundu Gerraren ostean, helikoptero, autogiro eta hegazkinen arteko hainbat diseinu-nahasketa egin dira aireontzi-mota bakoitzaren onura eta abantailak batzeko: hegazkin konposatuak (autogiroaren eta hegazkinaren nahasketa), hego orientagarridunak, errotore orientagarridunak, koleopteroak...

Azkenik, piloturik gabeko hegazkinak (edo UAV, ingelesez) daude, aireontzi-mota berezi bezain etorkizunekotzat jotzen direnak. Piloturik gabe hegan egiteko diseinaturik daude, eta mota guztietako aireontzien bertsioak dira: hegazkinak, helikopteroak, autogiroak...

Kostu operatibo askoz murritzagoa dute, eta pilotuak arriskuan jarri gabe lan egiteko gai dira. Batik bat aplikazio militarretarako erabiltzen dira, nahiz eta azken urteetan erabilpen zibilerako ere garatu diren. Aplikazio nagusiak zainketa, aire-irudien grabazioa eta antzekoak dira. Modelo berrienek adimen artifiziala dute, eta beren kabuz pentsatzeko, hegan egiteko eta erabakiak hartzeko ahalmena daukate.

Aireontzien atalak

Hegazkinek sei zati nagusi dituzte: fuselajea, hegoak, egonkorgailu horizontala, egonkorgailu bertikala, motorra(k) eta lurreratze-trena. Aireontzi errotodinamikoen kasuan, hegoen ordez, errotoreak daude, eta egonkorgailu bertikalari isatseko errotorea gehitu behar zaio (hala dagokion kasuan).

Fuselajea aireontziaren gorputza da, eta kanpoko forma aerodinamikoa du, ahalik eta erresistentzia gutxien jartzeko. Haren barruan, normalean, gidatze-sistemak, pilotuak, bidaiariak eta zama kokatzen dira. Hegoak (edo errotoreak) eustea ahalbidetzen duten azal nagusiak dira, eta, aireontzi-motaren arabera, hego/errotore bat, bi edo gehiago izan ditzakete. Hegoetan, gobernu-elementu aerodinamikoak izaten dituzte (aleroia, flapa, slata eta antzekoak).

Airbus A320ren eskema

Hegazkinaren egonkortasuna isatseko multzo edo enpenajeari esker lortzen da. Egonkorgailu horizontalaz, egonkorgailu bertikalaz eta sakonera- eta norabide-lemaz osaturik dago. Azken horiek mugigarriak dira, eta aireontziaren norabidea kontrolatzeko balio dute. Helikoptero-mota batzuetan, isatseko multzoan isatseko errotorea kokatzen da, zeinaren funtzioa errotore nagusiaren momentua berdintzea baita, horretarako egonkortasuna eta norabide-kontrola bermatuz.

Aireontzien motorrak mota askotakoak dira, eta mugitzen dutenaren arabera sailkatzen dira: ardatza (helize eta errotoreen kasuan), aire-zurrusta (turbojet eta turbofanen kasuan, akzio-erreakzio printzipioan oinarrituak) eta suziri-motorrak.

Helize eta errotoreen kasuan, bi motatako propultsio-teknologia erabiltzen da: alde batetik, barne-errekuntzako pistoi-motor termikoak (ur edo likidoz hoztuak); bestetik, turbo-ardatzak edo potentzia-ardatz bati esker transmititzen duten gas-turbinazko motorrak (turbohelizeak, adibidez).

Turbohelizea (iturria: EVE-EEEren Energiaren Hiztegi Entziklopedikoa)

Akzio-erreakzio printzipioan oinarritzen diren motorrak gas-turbina batek higiarazitako erreakzio-motorrak dira, eta bi mota dira nagusiak: turborreaktorea eta turbofana.

Turborreaktoreak fluxu bakarreko erreakzio-motor gisa ezagutzen dira. Airea motorraren aurrealdetik sartu, konprimitu eta errekuntza-ganberan erretzen da, erregaiarekin batera. Askatutako gas beroek turbina birarazten dute, eta turbinak konpresoreari eragiten dio. Irteeran, turbinaren atzealdean, gas beroek ingurukoa baino presio handiagoa dute; ihesbideetan zehar hedatzen dira, eta ihes-gasen abiadura handitu egiten da. Azkeneko gas-zurrusta horrek hegazkina mugiarazten duen erreakzio-bulkada eragiten du.

Turbofanaren kasuan, aldiz, potentziaren zati nagusiena fan edo haizagailu handi bat mugiarazteko erabiltzen da. Modu horretan, turborreaktoreak baino erregai-kontsumo espezifiko hobea lortzen da, nahiz eta turborreaktoreekin erkatuz aireontziak abiadura xumeagoa erdiesten duen. Soinu- eta erregai-kutsadura baxuagoa dute; horregatik dira motor erabilienak bidaiari-garraiorako hegazkinetan.

Erreakzio-motorrak (iturria: EVE-EEEren Energiaren Hiztegi Entziklopedikoa)

Lurreratze-trena zera da: aireontzia lurrean edo uretan dagoenean, aireontziaren pisua jasan eta lurreratzean talka malgutzen duen sistema. Hainbat motatakoak topa daitezke, eta aireontziaren erabilpenari egokitutakoak dira batik bat. Horrela, lurreratze-tren gurpildunak daude lurretik abiatzeko, eski-itxurakoak elurretatik eta izotzetik abiatzeko, skid edo patin-itxurakoak helikoptero eta hegazkin batzuentzat, flotagailu-itxurakoak uretatik abiatzeko eta abar.

Erabilpenak

Erabilpenei dagokienez, sailkapen nagusia hegazkin militar eta zibilen artekoa da.

Lehen taldean, guda-aireontziak dira gutxienak (ehiza, eraso eta bonbaketariak), eta ikuskapenekoak, garraiatzekoak, erreskatekoak, entrenatzekoak eta antzekoak, gehienak. Gerta daiteke erabilpen zibileko hegazkinak erabilpen militarrerako moldatzea, DC-2 (zibila) eta C-47 (bertsio militarra), esaterako.

Bigarren taldea da zabalduena, hegazkintza zibila, hain zuzen ere. Bi azpimultzotan sailka daiteke: hegazkintza komertziala eta hegazkintza orokorra.

Hegazkintza komertzialak, hegazkintza militarrak eta pribatuak ez bezala, irabaziak lortzeko helburua du, eta bertan kokatzen da, esaterako, ohiko bidaiari-garraioa.

Hegazkintza orokorra zera da: militarra ez dena eta ezohiko garraio komertzialerako erabiltzen den hegazkintza oro, hala nola hegazkintza partikularra, afera-hegazkintza, kirol-hegazkintza, irakaste-hegazkintza eta beste zenbait zerbitzu-hegazkintza (airetiko argazkigintzakoa edo nekazaritzarako fumigatzaileak).

Bai eremu militarrean, bai eremu zibilean erabiltzen dena hegazkintza esperimentala da. Horri esker gertatu da hegazkintzaren eboluzioa eta aurrerakada teknologikoa. Bertan kokatzen dira hegazkin-kontzeptu berrien saiakuntzak, diseinuen optimizazioak, ikerkuntza aeronautikorako moldatutako aireontziak...

Azkenik, ikerkuntzarako eta aisialdirako erabiltzen diren aeromodeloak daude. Ez daude tripulatuak eta eskala txikikoak izaten dira, normalean irrati-uhinez kontrolatuak.