Uçaklar Nasıl Uçar
UÇAKLAR NASIL UÇAR?
Uçuş sırasında uçak dört kuvvetin etkisi altındadır.
Bu kuvvetler; kaldırma kuvveti, ileri çekici kuvvet,
geri sürükleyici kuvvet ve yer çekimi kuvveti (ağırlık)dır.
Kaldırma Kuvveti:
Kaldırma kuvveti, uçağın havalanmasını ve havada
uçmasını sağlar. Kaldırma kuvvetinin oluşması,
kanatların yapısı ile doğrudan bağlantılıdır.
Kanadın üst bölümü; ön taraftan arkaya doğru
azalan oranda kavisli, alt kısmı ise düz bir yapıya
sahiptir. Bu nedenle, üst taraftaki hava akışı,
alt tarafa oranla daha fazladır. Kanadın üst tarafından,
alt tarafa göre daha fazla olan hava akışı, oluşturduğu
basınç farkı nedeniyle kaldırma kuvvetini meydana getirir.
Kaldırma kuvvetinin tam olarak oluşması, kanat hücum
açısının değiştirilmesi ile mümkün olur. Kanat hücum açısı
arttırıldığında, kaldırma kuvveti ile hava sürati ve geri
sürükleyici kuvvetlerde de değişiklik meydana gelir.
Kaldırma kuvvetinin meydana gelmesinde
hücum açısına
ilave olarak; kanat alanı, hava yoğunluğu
ve hız da önemli
birer etkendir. Bütün bu etkenler aşağıdaki
formülde yerini aldığında kaldırma kuvvetinin
oluşması daha iyi anlaşılır.
K = Kaldırma Kuvveti
K k= Kaldırma Kuvveti Katsayısı S = Kanat Alanı
P = Hava Yoğunluğu
V2 = Hız Kare ( Hız saniyede feetdir.)
Uçuş seviyesinin korunmasını sağlamak için;
uçağın hızı azaldığında hücum açısı arttırılmalı,
uçağın hızı arttığında hücum açısı azaltılmalıdır.
Diğer bir anlatımla, hücum açısı, uçağın hızı ile ters orantılıdır.
Ayrıca, kaldırıcı kuvvete yardım eden flaplar
kullanılarak, hücum açısı ve hız kontrol altında tutulur.
Kanatların arkasında yer alan flaplar, kanadın üst
kısmındaki kavisi uzattığı için büyük ölçüde kaldırma
kuvveti meydana getirir. Bu nedenle, kalkışta ve
düşük hızın gerekli olduğu inişte kullanılan flaplar
ile hücum açısı ve hız kontrol altında tutulur ve düşük
hızda uçağın havada uçmasını sağlayan yeterli düzeyde
kaldırma kuvveti elde edilmiş olur.
İleri Çekici Kuvvet:
İleri çekici kuvvet, düzenli ve verimli çalışan
motorla sağlanır.
İleri çekici kuvvet, toplam geri sürükleyici
kuvveti yenebilmelidir. Düz uçuşta ve sabit hızda
ileri çekici kuvvet, geri sürükleyici kuvvetin toplamına
eşittir.
Eğer ileri çekici kuvvet, geri sürükleyici
kuvvetten fazla olursa, uçağın hızı, ileri çekici
kuvvet ile geri sürükleyici kuvvet eşit olana
kadar artmaya devam eder.
Palleri sabit pervaneler ile palleri küçük açılı
olarak ayarlanmış pervaneler, düşük hızlarda,
yüksek devirle istenen ileri çekici kuvveti meydana
getirir. Palleri ayarlanan pervanelerde, yakıtın
harcanmasında ekonomi sağlamak için, seyahat
hızında büyük açı ve düşük devir kullanılarak
gerekli olan ileri çekici kuvvet elde edilir.
Motorun gücü ile ileri çekici kuvvet birbirine
eşit değildir. Geri sürükleyici kuvveti yenen
veya dengeleyen ileri çekici kuvvet, motordan
aldığı güç ile dönen pervane tarafından meydana getirilir.
Geri Sürükleyici Kuvvet:
Uçak havalandığında, iki ayrı geri sürükleyici
kuvvetin birleşmesinden oluşmuş, toplam geri
sürükleyici kuvvetin etkisi altına girer.
Birinci geri sürükleyici kuvvet:
Kanat hücum açısı arttırıldığında, kanadın
üst ve alt kısmından farklı oranlarda geçen hava,
kanadın sonunda geri sürükleyici bir kuvvet
meydana getirir. Buna ek olarak, kuyruk ve gövdede de
benzer şekilde geri sürükleyici bir kuvvet meydana gelir.
Bu şekilde meydana gelen geri sürükleyici kuvvet,
hava sürati ve hücum açısının değerlerine bağlı
olarak değişir. Kanatlarda kaldırma kuvveti
oluşmaya başladığında, geri sürükleyici kuvvet
de oluşmaya başlar.
İkinci geri sürükleyici kuvvet:
Gövdenin dışında bulunan iniş takımı/tekerlekler,
radyo anteni ve benzeri parçaların hava içinde meydana
getirdiği direnç nedeni ile oluşur. Uçağın bu tür
parçalarına aerodinamik şekil verilerek,
geri sürükleyici kuvvetin mümkün olan en alt düzeyde
oluşması sağlanır.
Kanatlarda meydana gelen geri sürükleyici kuvvetin,
hız arttığında azalmasına karşın, gövdenin dışında yer
alan parçaların meydana getirdiği geri sürükleyici kuvvet
artar.
İki farklı şekilde meydana gelen geri
sürükleyici kuvvet birlikte toplam geri
sürükleyici kuvveti meydana getirir.
Yerçekimi kuvveti (ağırlık):
Yerçekimi kuvveti veya ağırlık, uçağı etkileyen
dört kuvvetten, herkes tarafından en fazla
bilinenidir. Yerçekiminden kaynaklanan uçağın
ağırlığı (1 G) olarak tanımlanır. Normal şartlarda
1 G olan bu oluşum, uçağın yukarı doğru
yaptığı hareketlerde hücum açısıyla orantılı olarak artar.
Bu nedenle, uçak üretilirken, yük ve kullanma
limitleri göz önünde tutularak gerekli hesaplamalar
yapılır ve kanat ile gövdenin uçuştaki dayanıklılığı sağlanmış olur.