Aerodinamik katı cisimlerin atmosferde yer değiştirmesiyle ilgili fiziksel olayları inceleyen bilim dalıdır.

Araştırmalarının amacı, hareketli cisimlere, havada ilerlemelerini kolaylaştıran, dolayısıyle. itme gücünü azaltan biçimler vermektir (bu tür incelemeler, otomobil, uçak ve uzay taşıtları yapımı için zorunludur).

Aerodinamik, XIX. yy. sonunda Alman Otto Lilienthal ile Fransız Louis Mouillard'ın kuşların uçuşuyla ilgilenmeleriyle, planör denemeleri yapmaya başlamalarıyla ortaya çıktı. Söz konusu çalışmalardan yararlanan
Clement Ader, 1890 yılında Eole adlı aracıyla 50 m' lik ilk uçuşu gerçekleştirdi. Alman fizikçi Ludwig Prandtl'ın 1904'te sınır tabakalar üstünde yaptığı çalışmalar, aerodinamiğin gerçek atılımını yapmasını sağladı.

Profiller çevresindeki hava akışını inceleyen ilk araştırmalar,havanın sıkıştırılamayan bir akışkan sayılabileceği varsayımına dayanıyordu. İkinci Dünya savaşı sırasında bazı avcı uçaklarının dalışta 900 km/saatlik hızı asmasıyla, sesüstü hızlar için bu varsayımı yeniden gözden geçirmek zorunluluğu ortaya çıktı .Kuramsal incelemeler karmaşık hesaplar gerektirdiğinden, çok geçmeden hava tünellerinde deneyler yapılmaya başlandı; böylece, maketler üstünde elde edilen sonuçları, gerçek araçlara aktarma olanağı bulundu.

Söz konusu aktarma işlemi mekanik benzeşme yasalarına dayanır; ama sesaltı hızlar için Reynolds sayısına, sesüstü hızlar için (uçağın hızının ses hızına bölümü) de Mach sayısına eşit sayılarda deney yapmak gerekir. Maket 1/10 oranında küçültülmüşse, sesaltı hızlar için aynı hava ağdalılığında deney hızı,gerçek hızdan 10 kat büyük olmalıdır.

Gerçekten,



http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1257416556

Sesüstü hızlar için maket deneyleri, Laval boruları da denilen (1913'te ölen İsveçli bir mühendisin adından) yakınsak-ıraksak borularla donatılmış hava tünellerinde yapılır.




http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1257416556

Mach sayısı, havanın akış hızı ile bu hava içinde sesin ulaştığı hız arasındaki v/V oranına eşittir. Aşın sesüstü hızlardaysa (Mach sayısı 5'i geçtiğinde) benzeşme parametresi M'ye eşit olur. Ses-ötesi hızlarda (Mach= 1 dolayında) deneylerin gerçekleştirilmesi daha güç olduğu için, aerodinamikte, sesaltı, sesötesi, sesüstü ve aşırı sesüstü hızlarda farklı olaylar ortaya çıkar

Sesaltı hızlarda (M <0,7 için), hava akış yönüne dik doğrultuda ölçülen direnç güçleri, hava hızıyla ve profil yüzeyiyle doğ
ru orantılıdır. Bu güçler sistemi, bir R bileşkesi ve bir M momentiyle gösterilebilir.




http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1257416685


Hava tünelinde, bir profil çevresindeki hava akımı incelenirse, profilin ilk bölümünde ve "sınır tabaka" denilen belli bir kalınlık üstünde tabakalı bir akım gözlemlenir. Söz konusu akımda, hava akıntı çizgileri birbirine koşuttur; hızlanysa, profil başında akım hızının altına düşer.

"Geçiş noktası" denilen bir noktadan başlayarak, burgaçlı bir akım rejimi ortaya çıkar ve ilerlemeye karşı koyan sürtünme güçlerinin kökenini oluşturur. Ayrıca, profil boyunca etki yapan statik basınçlar incelenirse, profilin üst kesiminde düşük basınçla, alt kesimindeyse yüksek basınçla karşılaşılır. Söz konusu düşük basınç ile yüksek basıncın ortak etkisi, kaldırma gücünün kaynağını oluşturur.
Profil üstüne hava demetinin geliş açısına göre kaldırma ve sürtünme katsayılarının aldığı değerler, genellikle "kutup eğrisi" denilen eğriler üstünde gösterilir. Söz konusu eğriler üstünde, kaldırma gücünün belli bir geliş açısı ötesinde ansızın
düştüğü, sürtünmeninse büyümeyi sürdürdüğü gözlenebilir. Bu olay pilotların çok iyi bildiği hava boşluğu olayıdır.

Eğrinin başlangıcından teğet geçen doğrunun eğimine "profilin inceliği" denir ve değme noktasındaki geliş açısı, en ekonomik uçuş açısını gösterir. Bu yüzden, sesaltı uçuşlarda çok ince kanat profilleri kullanmak yararlı olur. Öte yandan, kaldırma gücü, ne kadar yüksek olursa, uçak o ölçüde düşük hızlarda uçabilir, dolayısıyle daha kısa pistlere inebilir. Sınır tabakalarının üflenmesi ya da emilmesi yoluyla sağlanan üstün tutunma düzenekleri, profil boyunca burgaçlı rejimin ortaya çıkışını geciktirir ve kaldırma/sürtünme oranının yükselmesini sağlar. __________________