|
Prof. Dr. Sinsi
|
Uçak Nedir? Uçak Tanımı, Uçak Hakkında
Kuşlara özenerek uçmak düşüncesi, insanlarda çok eski tarihlere dayanır Kuşların uçuşunu taklit etmek yanında yükseklerden paraşüte benzer şemsiyeler ve kartal kanatlarıyla süzülmek gibi deneyler
Tümünü okumak için linke tıklayınızhava içinde yükselmesine dayanır
On dokuzuncu yüzyılın sonlarındaki ilk uçuşlarda ancak saatte 20-25 km, 1975’lerden sonra ise binlerce km hızlara çıkılabildi Uçağın havada kat edebildiği mesafe, yani menzili ve çıkabildiği maksimum yükseklik (
Havanın en değişken kısmı olan su buharı en nemli havada bile %3’ten daha az bulunursa da hayatın devamı için gerekli bir maddedir Hayat için gerekli olan diğer bir değişken bileşen ozon (O3)dur Deniz seviyesinde milyonda 0,07 olan yoğunluğu
Tümünü okumak için linke tıklayınızirtifa) ilk zamanlar çok düşüktü Gelişen teknolojiye paralel olarak menzil yirmi bin km’nin üstüne, irtifa ise kırk bin km’ye kadar çıktı Bunlara paralel olarak uçakların ağırlığı da süratle arttı İlk zamanlar kg’la ifade edilirken artık tonlarla ifade edilmektedir
Yapılan araştırmalar göstermektedir ki, bir cismin havada uçabilmesi için uçuş anında cisme çarpan hava en az cismin ağırlığına eşit bir kaldırma kuvveti meydana getirmesi gerekir Uçak kanadı düz bir plaka olarak düşünülürse bu kaldırma kuvvetinin meydana gelmesi için, plakanın hareket düzlemiyle (hücum açısı denen) bir açı yapması, yani hareket yönünde ön kısmının biraz kalkmış olması gerekir Kanat hareket halindeyken eğik pozisyonundan dolayı alt kısmına çarpan hava aynı doğrultuda akışına devam edemeyeceği için kanadın alt kısmında yönünü değiştirir Hava akımının yönünün değişmesi kanadın ona bir kuvvet uyguladığını gösterir Newton’un üçüncü kuralına göre hava akımı da kanada eşit ve zıt bir kuvvet tatbik eder Bu kuvvet hem kanadı kaldırmaya hem de geriye doğru itmeye çalışır Kanadın geriye itilmesi istenmeyen bir durumdur, çünkü uçağın hızını keser Bu sebeple kanatlar, kaldırma kuvveti minimum olacak şekilde yapılırlar Hem kaldırma kuvveti, hem de sürüklenme kuvveti uçak hızına ve havanın yoğunluğu gibi faktörlerin tesiriyle birlikte hücum açısına bağlı olarak değişir Bu kuvvetlerin kanada tesir ettikleri nokta, hücum açısı arttıkça kanadın hücum kenarına (uçağın ön tarafındaki kenar) doğru kayar Bu kayma ise hücum açısının daha da artmasına sebep olur Bu durumda kanat dengesiz bir hal alır Hücum açısının belli bir değerinden sonra kaldırma kuvveti birden azalmaya başlar Kanat artık uçağı havada tutmaz hale gelir Bu hadiseye uçak “pert dövites” oldu denir
İstenmeyen sürüklenme kuvvetinin yanında bir de uçağı kanat ekseni etrafında döndürmeye çalışan bir moment meydana gelir ki, bu momenti uçağın burnunu ya yukarı veya aşağı itmek sûretiyle döndürmeye zorlar Uçağın havada yatay olarak uçabilmesi için bunun önlenmesi gerekir Bu gayeyle uçağın arka kısmında yatay kuyruklar bulunur Bu kuyruklarda meydana gelen kuvvetler bu momenti karşılayarak uçağın dengesini sağlar Uçan kanat diye adlandırılan uçaklarda ise bu moment, kanadın arka kısmına hareketli bir kısım ekleyerek karşılanmaya çalışılır Fakat uçaklarda ihtiyaç duyulan motor, iniş takımları ve yük taşıma kısımları gibi sebeplerden dolayı uçan kanat tipi uçaklar gelişmedi Bunun yerine kuyrukları kanada bağlayan ve motor gibi sistemleri taşıyan gövdeli tip uçaklar gelişti Ayrıca uçağın inip kalkabilmesi için tekerlekleri taşıyan iniş takımları ve uçağın dengesinin sağlanması ve manevra yapabilmesi için düşey kuyruklar eklendi Neticede uçakta gövde, kanat, iniş takımları, yatay ve düşey kuyruk gibi ana elemanlar meydana geldi
Ana elemanların yanında uçağın sevk ve idaresini sağlamak için çeşitli yardımcı sistemler ve teçhizatlar eklendi Bunlar uçağın manevra yapmasını ve dengelenmesini sağlayan kumanda yüzeyleri ve bunun kumanda sistemi; yakıt sistemi; uçak hızının yüksekliğini vs ölçen gösterge ve aletler, yük ve yolcular için döşeme ve koltuklar gibi genel sistemler ve diğer bazı özel sistemlerdir Kumanda için kullanılan hidrolik, pnömatik sistemler, muhabere ve seyrüsefer için kullanılan elektrik ve elektronik sistemler, askeri gayeler için geliştirilen silah ve nişangah sistemleri özel sistemlerin başlıcalarıdır Uçaklar ebat, hız, menzil bakımından geliştikçe yardımcı sistemleri de gelişti ve daha mükemmel hale geldi
Kanatlar: Uçakların en önemli ana elemanıdır Uçağın kaldırma kuvveti bunlarla sağlanır Ayrıca iç kısımlarının yakıt deposu olarak kullanılması, motor, silah ve iniş takımlarının ve küçük kanatçıkların bunlar üzerine yerleştirilmesi kanadın diğer görevlerini teşkil eder
Uçağa üstten bakınca, kanadın uçağın ön tarafındaki kısmına hücum kenarı, arka kısmına firar kenarı denir Uçağın en sağ ve en sol uç noktalarını teşkil eden kısmına ise kanat ucu denir Uçak boyuna paralel olarak kanat kesilirse mekik şeklinde bir kesit elde edilir Kanat profili olarak adlandırılan bu kesit kanadın şeklini belirleyen en önemli faktördür Günümüzde pekçok ülke tarafından geliştirilmiş çok çeşitli kanat profilleri vardır Bu profilleri belirtmek için hücum kenarından firar kenarına kadar kanat kalınlığının ne şekilde değiştiğini gösteren tanıtma işaretleri bulunur Mesela Amerikan Havacılık Komitesinin (NASA) geliştirdiği kanat profilleri NASA 4415, NASA 23012 gibi işaretlerle belirtilir
Kanatların üstten bakıldığındaki şekilleri de değişik değişiktir Bunlar trapez, eliptik, delta şeklinde veya gövde tarafı dikdörtgen, uç kısım trapez olabilir Hatta uçağın arka kısmına doğru ok açısı denen bir açı yaparak eğik olan kanatlar da vardır Tecrübi ve teorik çalışmalar en iyi kanat şeklinin eliptik olduğunu göstermesine rağmen imali zor olduğundan fazla kullanılmamaktadır Uçakların hızları arttıkça kanatların geriye doğru ok açısı yapması ve neticede bir üçgen veya delta şekline yaklaşması lazımdır Bu noktadan hareketle günümüzde kanat şekli uçuş esnasında pilot tarafından değiştirilebilen süpersonik (ses hızının üstünde bir hızla uçan) uçaklar geliştirildi Amerikan F-111, Fransız Mirage G8, Rus Mikoyen MİG-23 ve Sukhoi Su-7B ve Avrupa Birliği PANAVIA’nın MRCA Tornado uçakları bu tipten uçaklardır Bunlara rağmen uçağın dengesini sağlamak için kanatlar öne doğru eğik de yapılır
Kanatların diğer bir husûsiyeti gövdeye bağlama şekillerinin değişik olmasıdır Kanatlar gövdenin alt, orta ve üst kısmına bağlanabildiği gibi gövdeye irtibatı kanat dikmeleriyle sağlanacak şekilde gövdeden yukarıda da olabilir Kanadın kaldırma kuvvetini meydana getirmesi için kanat alanının belirli bir değerde olması gerekir İlk zamanlar kanatlarda fazla dayanıklı olmayan ağaç iskelet ve bez kaplama kullanıldığından kanatlar yanlara doğru fazla uzun yapılamıyordu ve lüzumlu kanat alanını elde etmek için alt alta iki üç tabaka halinde kanatlar yapılıyordu 1930’lara kadar bu tip kanatlar kullanıldı Sonradan çelik ve alüminyum malzemelerin kullanılmasıyla pekçok dezavantajı olan bu katlı kanatlar tarihe karıştı Günümüzde tek kat kanat kullanılmaktadır Kanatların gövdeye bağlama yerinin seçimi pekçok faktöre bağlıdır Mesela kanadın gövdeye göre yukarda olması, gövdenin yere yakın olmasına bu da yolcu ve yük indirme bindirme işinin kolaylaşmasını sağlar Ayrıca motor pervanelerinin toprak, taş ve (deniz uçaklarında) sudan zarar görmesine mani olur Kanadın gövdeye, gövdenin orta kısmından bağlanması, özellikle avcı uçakları için sağlam ve uygun bir yapıyı teşkil eder Kanadın gövde altından geçmesi, iniş takımlarının kısa olarak yapılabilmesi, kalkışta kaldırma kuvvetinin daha fazla olması, kanat yere yakın olduğundan yere vurma gibi hallerde yolcuları koruması ve yolcu kabininden geçmediği için özellikle yolcu uçaklarında kullanılan bir kanat yerleştirme şeklidir Uçağın iki tarafındaki yarı kanatlar aşağı veya yukarı eğik olabilir Hatta kanat önce aşağı veya yukarı, sonra orta kısmından tekrar ters yöne belli bir açıyla eğik olabilir ve uçağa önden veya arkadan bakıldığında kanatlar komple “M”, “W”, “V” veya ters “V” şeklinde olabilir Kanadın yatay düzlemle yaptığı bu açılara “Dihedral” denir
Kanatların diğer bir görevi de kanatçık, slat, flap, aerodinamik fren, spoyler ve kanat ucu plakası gibi uçağın manevra kabiliyetini ve kaldırma kuvvetini arttırmaya yarayan yüzeyleri üzerinde taşımaktır Kanatçıklar, sağa sola yatışları sağlarlar ve kanadın firar kenarında bulunurlar ve kanat açıklığı boyunca uzanmayıp sadece az bir kısmını işgal ederler Kanadın hücum kenarında bulunan slatlar hava akışını düzenlerler Flaplar, uçağın iniş ve kalkış anlarında hızı düşünce havada tutunabilmesi için ek bir kaldırma sağlarlar Aerodinamik frenler ve spoylerler, inişe geçmek ve inişten sonra kısa bir mesafede durmak için hızın düşürülmesi gerektiği durumlarda açılarak frenleme yaparlar Kanat ucu plakaları, kanadın alt ve üstündeki basınç farkından dolayı meydana gelebilecek hava akımlarına mani olur ve kaldırma kuvveti kaybını azaltır
Kanatların içi dolu olmayıp tesir eden kuvvetleri karşılamak için lonjeron denen kiriş ve profili şekillendiren sinirlerin meydana getirdiği bir iskeletten ibarettir Bu iskeletin dışı profile uygun bir şekilde kaplanarak içi yakıt deposu olarak kullanılır
|