Uçaklar Nasıl Uçar ve Nasıl Kumanda Edilir?

Katılım
7 Şubat 2017
Mesajlar
2.994
Makaleler
4
Çözümler
64
Daha fazla  
Cinsiyet
Erkek
Meslek
müh.
Merhaba, değerli arkadaşlar. Bugün ansiklopedide bu konu başlığı dikkatimi epeyce de çekti, tam paylaşıma vermeyi düşünürken daha önce ayni konu başlığının açılmış bulunduğunu geç fark ederek gördüm. Ancak uçağın kumanda kısmı ve kaldırma gücüyle ilgili anlatımda bazı değişik detayları açısından ayrı başlık olarak bunu da incelerseniz çok iyi olur düşüncesindeyim. Kolay gelsin.

indir.jpg


Bir tabaka kağıdı iki elinizle tutun. Kağıdı yüzünüze doğru kaldırarak size yakın olan kenarını hafifçe vere doğru eğin. Kağıdın parmaklarınızın ötesinde kalan kısmı da yere doğru eğilecektir. Şimdi kağıdın sarkan kısmına doğru üflediğiniz zaman ne olur? İlginç bir şekilde kağıdın parmaklarınızın ötesinde kalan kısmı yukarı kalkacak ve kağıt tabaka yatay bir hal alacaktır. Aslında kağıdın altına doğru üflediğimiz zaman yukarı kalkıp yatay hale gelmesini bekleriz. Neden kağıt tepesine üflediğimizde yukarı kalkmaktadır?

Sorumuzun cevabı şudur: Üflediğimiz hava hız kazanır ve bu hız sayesinde kendi basınç gücünü alt eder. Kağıt örneğinde olduğu gibi yada uçağın bombeli kanatlarını düşünürsek üstten giden havanın kat etmesi gereken mesafe, alttan giden havanın kat ettiği mesafeden fazladır. Bu nedenle üstten giden havanın hızı artar ve bunun sonucu olarak basıncı azalır. Alttan daha yavaş giden havanın daha yüksek olan basıncı bu kaldırma olgusunu oluşturur. Ses hızının altında giden uçaklarda kaldırmanın % 80'i bu olguya dayanır.

Kanatlar ve Hava Akımı

Modern uçakların kanatları kağıt tabakasına benzememekle birlikte kesitleri aşağı yukarı sabittir. Geleneksel ses duvarının altında uçan uçakların kanatlarında dış yüzey daima kemer gibi bombelidir. Daha az süratli uçaklarda iç yüzey oldukça düz yapılabilir. Kanadın en kalın kısmı ise hücum kenarına yakın olan kısmıdır. (Kanadın ön kısmına hücum kenarı, üst arka kısmına ise firar kenarı denir). Oysa süratli uçaklarda kanatlar hemen hemen simetrik bir görünümdedir. Kanadın en kalın kısmı ise kanadın ortasında, hücum kenarıyla, firar kenarı arasında bir yerdedir. Hemen hemen bütün uçaklarda kaldırma, yani uçağın havalanması, hava büyük bir hızla kanadın dış yüzeyini yalayıp geçerken iç yüzeyinde hava basıncının azalmasıyla meydana gelir. Böylece uçağı yukarı doğru kaldıran kanatların kaldırma kuvveti, uçağın yüklü (toplam = gros) ağırlığına eşit veya daha fazla olduğunda bu uçak havada kalabilir.

Kaldırmayı Etkileyen Etkenler

Kanadın şekli ne olursa olsun kaldırma hücum açısına (yani hava akımı ile kanat arasındaki açıya) bağlıdır. Belirli bir noktaya kadar bu açı büyüdükçe kaldırma da daha kuvvetli olur. Concorde gibi kısa fakat yaygın kanatlı modern uçaklar olanaksız gibi görünen açılarda havalanma yeteneğine sahiptir. Ne var ki daha sıradan uçaklarda bu açının artması beraberinde birtakım tehlikeleri de getirir. Söz gelimi 16 derecelik bir açıda kaldırma eskisine oranla daha iyidir. Ancak 18 dereceye çıkıldığında kaldırma hatalı bir hal almaya başlar. Hava akımının kanadın dış' yüzeyini yalayıp akıp gitmesi güçleşir ve akım ansızın kesilir. Düzgün bir şekilde akıp giden akım birdenbire bir girdap gibi kabarmaya ve dönmeye başlar. Kaldırma büyük ölçüde aksar ve uçak eğer süratli değilse yere doğru hızla düşmeye başlar. Havacılıkta buna saplanma adı verilir.

Kanadın kaldırma gücü hava akımının hızının karesiyle de orantılıdır. Belirli bir hücum açısında saatte 100 km sürat yapan bir uçağın kanatlarının kaldırma gücü 1000 kg; 200 km sürat yapanın 4000 kg ve nihayet 300 km sürat yapanın 9000 kg'dır. Şu halde gros (yani aldığı yük dahil) ağırlığını deniz seviyesi üstündeki hava sahasının yüksekliğini ve hava ısısını bilmektedir. (Sıcak yada yüksek yerlerde hava daha incedir, daha az yoğundur ve kaldırma gücü daha azdır. Pilot belirli koşullar bir araya geldiğinde saplanma tehlikesine karşı tedbiri elden bırakmadan uçağın ağırlığını yenmek ve azami kaldırmayı sağlamak için kanadın ne kadar hızla havayı yarıp geçmesi gerektiğini bilir. Bazı basit uçakları bir kenara bırakırsak, uçağın sürati azken kaldırma gücünü arttırmak amacıyla kanadın firar kenarının arkasındaki ve altındaki flaplar açılır. Hatta bazen Kreuger flapları kullanılır. Kanadın hücum kenarında bulunan bu flaplar, kanadın kavisliliğini daha da arttırır. Bütün bu gereçlerin kullanılmasıyla kanat kesidi değişir, kanat, hava akımına karşı çok daha etkili bir şekilde karşı koyar ve dış yüzeyi ile iç yüzeyi arasındaki basınç farkı artar. Uçak istenen sürate ulaştığında pilot kumanda manivelasını çeker. O zaman yatay kuyruk çıkış dümeni hareket eder. Hücum kenarı aşağı dönüktür. Hava akımı kuyruğu aşağı bastırır, uçak ekseni çevresinde döner, kanat uçağın ağırlığının üstesinden geleceği hücum açısına ulaşır ve uçak havalanır.

Havada Kontrol

Uçağın hızı ve yüksekliği arttıkça pilot, çeşitli flapları harekete geçirerek uçağı düzeltir. Kanatlar tık bu tür aygıtlardan yardım almaksızın uçağın gövdesini kaldırabilmektedir. Hız arttıkça kanat açısı gittikçe azalır ve uçak düz uçuşa geçer. Azami süratte kanatlar havayı deler geçer. Düzgün ve düz uçuşlarda kanatların kumanda yüzeyleri (yani flaplar ve diğer aygıtlar) kaldırma yüzeyinin ayrılmaz bir parçasını oluştururlar. Pilot kabininde gerçekleştirilen her kumanda değişikIiği bu yüzeyleri yada kuyruk dümenini harekete geçirir. Bunda amaç uçağı eksenlerinden biri yada birkaçı çevresinde döndürmektir.

Kimi zaman bu gibi eksen çevresinde dönüşler yapmak yada kıç vurmak gereklidir. Kimi zaman da -uyumlu- dönüşler yapılır. Bunun için uçağın burnunun ufuk çizgisi boyunca sağa yada sola doğru yol alması kanatların hafifçe istenen yana yatması sağlanır. Kanatlar ya na yatınca kaldırma gücünün merkezi dönüş dairesinin odak noktası olur. Bu amaçla kanatçık ve diğer aygıtlar birlikte kullanılır. Öte yandan uçağı yere indirirken pilot uçağı kesinlikle doğru bir noktaya yöneltmek zorundadır. Bu hedef iniş pistinin orta çizgisidir. Pilot uçağın hızını öyle bir ayarlamalıdır ki tekerlekler piste değdiği anda kanat saplanma açısına ulaşmış olsun. Bugün pek çok uçakta piste değme anında arta kalan kaldırma gücünü sıfıra indirmek için özel durdurucu paraşütler kullanılmaktadır.


tarama0007.jpg


Aerodinamık hattar (hava zerreciklerinin oluşturduğu yollar) kaldırma görevi gören bir kanadın üzerindeki hava akımını gösteriyor. Hava akımı hücum kenarının önünden yukarı doğru yükselir kanadın kavisli dış yüzeyini kateder ve hızla kayarak firar kenarından boşluğa geçer. Uçak yapımcıları kaldırma ile sürükleme (aerodinamik direnç) arasında mümkün olan en yüksek orantıyı elde etmek amacıyla en uygun kanat şeklini saptamaya çalışmaktadır.
tarama0010.jpg
ara


2342012142028851.jpg



Kumanda yüzeyleri küçücük kanatlar gibidir. Bu yüzeyler şunlardır: uçağın uzunlamasına ekseni etrafında dönüş için [A] kullanılan kanatçıklar bunlara gaşisman yada "aileron" da denir. Bunlarla sola ve sağa yatarak dönüşler yapılır. Uçağın enlemesine etrafında dönüş için kullanılan kıç vurma dümenleridir [B ]; bunlarla da sola ve sağa dönüşler yapılır. Bir de uçağın dikey ekseni etrafında dönüşünü sağlayan rota dümeni vardır [C]. Bu da yön B değişikliklerinde kullanılır. Bütün bu yüzeyler kanatlara menteşelerle tutturulmuştur ve pilot kabininden yönetilir. Yüzeylerden biri harekete geçirildiğinde uçak ileri doğru itilmez, daha çok eksenlerinden biri etrafında döner. Kumanda levyesi yana çekildiğinde sağ yada sol kanatçıklar birbirinin aksi yönde harekete geçer, çünkü kanatlardan biri' yukarı kalkarken diğeri aşağı inmelidir. Aynı levye ileri geri hareket ettirildiğinde de sağ ve sol dümenler birlikte harekete geçer, çünkü kuyruğu yükseltmek yada inişe geçirmek için her ikisi birlikte iş görmelidir. Bazı sesten hızlı uçaklarda kanatçık yoktur. Dönüşleri yapmak için sağ ve sol kuyruklar aksi yönde hareket eder. Dümen ayak pedalıyla hareket ettirilir. Pilot adayının öğrenmesi gereken en önemli şey çeşitli kumanda aygıtlarını birbirine uyumlu bir şekilde kullanmaktır.
tarama0008.jpg


Hava akımının kanatla buluşma açısı kritik bir ölçüyü geçtiği zaman “saplanma olayı” (C) meydana gelir. Yüksek süratte bu açı büyüktür. [A] Düşük süratte ise uçağı belirli irtifada tutabilmek için burnunu hep yukarı kalkık tutmak gerekir. (B)

Kanatların şekilleri amaçlarına göre değişir. Bazı uçakların bu arada planör tipi uçakların uzun ve dar kanatları vardır. Bunun amacı düşük süratte (sözgelimi saatte 80 · 145 km / 50-90 mil) asgari aerodinamik direnç ve azami kaldırmayı sağlamaktır. Hafif uçaklarda kanatlar basit yapılı ve kalındır. Bunlar da iyi bir kaldırma gücü sağlar. Ses üstü uçaklarında ise. kanat sesten iki misli fazla sürat yapılabilecek şekilde imal edilmiştir (Mach 2 saatte 2175 km/1350 mil) Bu tür uçakların kanatları havada uçan ve tepe noktası önde giden Gotik bir pencereyi andırır. Kalkışta ve inişte verimleri oldukça düşüktür. Ses üstü savaş uçaklarının ise geriye veya enlemesine açılan özel kanatları vardır. Bunlarla savaş uçuşu ya da "serbest uçuş" yapmak mümkündür.

Uçağın itici gücü de amaca uygun motorlar yardımıyla gerçekleştirilir. Pistonlu motorlar ucuzdur ve düşük süratli uçaklarda verimli bir şekilde kullanılabilir. Türbin motorlu itme gücüne sahip uçaklar güçlü hava akımlarına karşı koyabilecek kadar büyük yapılırlar. Türbinli pervaneli motor yüksek ses altı süratle uçan uçaklar için en iyi motordur. Türbinli jet motoru daha az verimli ve daha gürültülüdür. Çünkü uçak daha az miktarda havayı şiddetli bir şekilde içeri alır. Basit savaş uçakları ile askeri eğitim uçaklarında bu tür motorlar kullanılır. Arka yakıcısı bulunan HS 141 türbinli jet motoru son derece gürültülüdür.

Dikey havalanma ve konma yapabilen uçaklar arasında HB 141 sayılabilir. Bunun dikey havalanma için özel jet motorları vardır. Dikey havalanma için itici türbinli pervaneler çaIıştırılırken kaldırma motorları çalıştırılmaz. Tasarı halindeki başka bir uçak da CL-84 tür. Eğilebilir kanatları üzerine iki adet türbinli motor yerleştirilmiştir. Kalkış anında bu kanatlar gövdeyle 90 derecelik bir acı yaparlar. Kanat yavaşça döner ye tamamen düzgün bir hal alır. Herrier' de ise motor kalkış anında aşağı doğru muazzam bir basınç yapar. Bunun üzerine memeler kalkış için döner DHC 7 kısa mesafelerde kalkan iniş yapabilen bir uçaktır. Dört türbinli motoru ile hava akımı, flaplara yöneltilir ve uçak düz uçuşa gecer.

AİLERON

Kanat profilleri (şekilleri) detaylı çizimler olarak: Uçağa Etki Eden Kuvvetler ve Kaldırma - Technopat Sosyal 'da yer almaktadır.

Alıntıdır. Kaynak : Gelişim - Genel Kültür Ansiklopedisi - İnsan ve Makinalar, Sayfa 136, 137, Uçak Nasıl Çalışır?
 
Son düzenleyen: Moderatör:
Güzel bir paylaşım olmuş öncelikle ellerine sağlık. Fakat o ansiklopediyi kim çevirmişse maalesef havacılığı mahvetmiş biraz:) Alıntıladığın için söylüyorum sen değil yani. Flap ifadesi bizim ülkede karıştıraln bir tabir. Nedenini hiç anlamadım halbuki çok basit bir olay aslında. Uçaklarda flap denilen şey iç kanat bölgesinde olur ve iniş kalkışı kolaylaştırır o kadar. Herhangi bir manevrayı kumanda etmez. Manevrayı kumanda edenler kanatçıklar (aileron), istikamet dümeni (rudder) ve irtifa dümenidir (elevator). Ayrıca kıç atmak diye bir tabir var ama kıç vurmak tabirini duymadım cidden:) Eski bir ansiklopedi olabilir mi? Çünkü çoğu tabiri şu an internette bile bulamadım.
 

Yeni konular

Geri
Yukarı