Uçaklar Nasıl Uçar? |
2. Bölüm

Küçüklüğümüzden bu yana hepimiz uçakların nasıl uçtuğunu merak edip dururuz. Fakat çoğumuz nasıl uçtuklarını hala tam olarak bilmeyiz. Yazımızın birinci bölümünde kanat yapısından bahsetmiştik. Bu bölümde ise uçuş sırasında uçağa etki eden kuvvetleri inceleyeceğiz.

A- A+

14.02.2014 tarihli yazı 27666 kez okunmuştur.

Yazımızın birinci bölümünde kaldırma kuvvetinin nasıl oluştuğundan ve uçakların kanat yapılarından bahsettik. Bu bölümde ise uçuş sırasında uçağa etki eden kuvvetlerden ve uçağın performansını belirleyen faktörlerden bahsedeceğiz.

Şekil 1. Dünyanın en büyük uçağı olan Antonov AN-225 'in maksimum yüklü ağırlığı 640 ton ve kanat açıklığı 88 metre

►İlginizi Çekebilir: Evde Uçak Nasıl Yapılır

Uçağa Etki Eden Kuvvetler

Kanat profili sayesinde havalanan bir uçağa dört temel kuvvet etki eder. Bu kuvvetlerin oluştaracağı denge uçağın havada stabil bir şekilde uçmasını sağlar.

►Kaldırma Kuvveti (LIFT)

►Ağırlık / Yer Çekimi (WEIGHT / GRAVITY)

►İtme / Çekme (THRUST)

►Geri Sürükleme (DRAG)

►Kaldırma Kuvveti:

Kaldırma kuvvetinden yazımızın birinci bölümünde bahsetmiştik. Kaldırma kuvveti uçağın hız kazanmasıyla kanat profilinin yapısı nedeniyle oluşur. Uçağın havalanmasını ve havada kalmasını sağlar. Kaldırma kuvveti kanatların şekli, boyutları, hücum açısı ve uçağının hızı ile doğrudan bağlantılıdır.

"K" Kaldırma kuvveti aşağıdaki bileşenlerin formülize edilmesiyle hesaplanır

K=K_k.S.P.V²/2

K_k= Kaldırma Kuvveti Katsayısı ( Havanın direnci ve hücum açısına bağlı)
S = Kanat Alanı
P = Hava Yoğunluğu
V²= Hız Kare (Hız Feet/dakika olarak alınır)

Şekil 2. Kanat hücum açısı; kanadın hücum kenarı ve firar kenarını birleştiren doğrunun yer ile yaptığı açıdır.

►İlginizi Çekebilir: Efsane Uçak SR-71 Blackbird | Siyah Kuş

►Ağırlık:

Yer çekiminin uçağa etkisi yani uçağın ağırlığıdır. Normal şartlar altında uçağa etkiyen yerçekimi kuvveti yani ağırlık "1G" dir. Bu kuvvet uçuş sırasında uçağın yukarı doğru yaptığı hareketlerde hücum açısı ile orantılı olarak artar.

►İtme/Çekme Kuvveti:

Bu kuvvet uçağın motoru tarafından oluşturulan kuvvettir. Güçlü bir motora bağlı pervane ile oluşturulan çekme gücü uçağın ileri doğru hareketini sağlar. Bu hareket doğrudan veya dolaylı olarak uçağa etkiyen diğer kuvvetleri de etkiler. Örneğin hız arttıkça kanatlardaki hava akışı da artacak bu da kaldırma kuvvetini arttıracaktır. Motorsuz uçaklarda bu kuvvet uçağa dışarıdan verilecek ilk hızla sağlanır. Başka bir uçak veya vinç ile çekilen planör kazandırılan ilk hızla uçmaya başlar ve yer çekimi kuvvetini kullanarak özel kanat yapısı sayesinde süzülerek itme/çekme kuvvetini oluşturur.

Şekil 3. Uçuş sırasında uçağa etki eden dört kuvvet

►İlginizi Çekebilir: Güneş Enerjisi İle Çalışan Uçak 'Solar Impulse'

►Geri Sürükleme Kuvveti:

İki farklı geri sürükleme kuvveti vardır. Bunlardan ilki kanat hücum açısı arttırıldığında kanatın üst ve alt kısmından hava akımı başlamasıyla birlikte oluşur. Kanatlarda kaldırma kuvveti oluşmaya başladığında artık sürükleme kuvveti de vardır. İkinci geri sürükleyici kuvvet ise uçağın aerodinamik yapısı dışında bulunan iniş takımı, radyo anteni gibi hava akışını bozacak çıkıntı ve girintilerden kaynaklanan sürükleyici kuvvettir.

Kanatlarda oluşan geri sürükleyici kuvvet hız ile ters orantılıyken ikinci geri sürükleme kuvveti doğru orantılıdır yani hız arttıkça ikinci sürükleme kuvveti de artacaktır. Bu iki geri sürükleyici kuvvetin bileşimi geri sürükleyici kuvvetin toplamını oluşturur.