Cevaplar

  • Eodev Kullanıcısı
2012-10-28T20:32:10+02:00

Uçaklar Nasıl Uçar? - Uçak Nasıl Havada Kalır?
Uçaklar ve uçak modelciliği ile ilgilenen birinin, öncelikle bir uçağın nasıl uçtuğunu bilmesi gerekir değil mi?

“Evet okulda öğretmişlerdi, uçağın kanadının üstü eğimlidir, altı düzdür, üstten geçen hava daha hızlı akar, altta yüksek basınç oluşur, bu da uçağa gerekli kaldırma kuvvetini kazandırır.” diyorsanız, size de, bana da okulda yanlış öğrettiler, hala da yanlış öğretmeye devam ediyorlar! Neyse, tüm bildiklerinizi unutun, en baştan başlayalım;

Aerodinamik Kuvvetler

Bir uçağın üzerinde dört temel aerodinamik kuvvet rol oynar;

1. Lift: Kaldırma kuvveti

2. Thrust: İtme kuvveti

3. Gravity: Yer çekimi kuvveti

4. Drag: Direnç – Sürükleme kuvveti

Bu dört kuvvetten kaldırma ve itme kuvvetleri uçağın uçması, yer çekimi ve sürükleme kuvvetleri uçmaması için çabalar. Bu nedenle de bir uçağın sabit bir hızla ve sabit bir irtifada uçabilmesi için aşağıdaki her iki denklemin sağlanması gerekir;

* İtme kuvveti = Sürükleme kuvveti

* Kaldırma kuvveti = Yer çekimi kuvveti

Thrust: İtme Kuvveti

Bir uçağın uçabilmesi için gereken itme kuvveti, karşı kuvvet olan havanın sürtünme direncini aşabilmek amacıyla uçağın pervaneleri ya da jet motoru ile sağlanır. İtme kuvvetinin, kaldırma kuvveti ile direkt bir ilişkisi vardır. Buna daha ileride değineceğiz.

Drag: Direnç – Sürükleme kuvveti

Bir uçağın üzerinde, tıpkı hareket halindeki bir otomobilden elinizi uzattığınızda elinizde hissettiğiniz direnç gibi, havanın sürtünme kuvvetinin uyguladığı direnç vardır. Havanın sürtünme direnci, hızın karesi ile orantılıdır. Bu nedenle de bir uçağın hızı arttıkça, üzerindeki sürtünme kuvveti katlanarak artar. Uçağın, havanın sürtünme direncine maruz kalan parçalarının neden olduğu sürükleme kuvvetine parasitic drag adı verilir. Bir uçağın üzerine ayrıca kanatlarının sahip olduğu hücum açısından dolayı oluşan sürükleme kuvveti etki eder. Buna da induced drag adı verilir. Hücum açısı arttıkça, uçağın maruz kaldığı induced drag de artar. Hücum açısına yazının ilerleyen bölümlerinde değineceğim.

Gravity: Yer çekimi kuvveti

Hava dahil, dünyadaki herşeyin yer çekiminden kaynaklanan bir ağırlığı vardır. Uçurduğumuz model uçakların ağırlıkları sadece birkaç kilogram iken, bir Boeing 747′nin uçuş ağırlığı 435 ton’a kadar çıkabilir.

Lift: Kaldırma kuvveti

Uçağı havada tutan ve açıklanması en zor olan kuvvettir. Yazının başında uçakların nasıl olup da uçabildiğinin yanlış öğretildiğini yazmıştık. Doğrudur, aerodinamik son derece karmaşık ve fizikçilerin bile hala üzerinde anlaşamadığı birçok fenomenle dolu bir konudur.

Burada ilginç bir örnek verelim;

ABD’de 1940 yılında yapılan Tacoma Narrows köprüsü, rüzgar tüneli modellemeleri ile çok şiddetli rüzgarlara dayanacak bir aerodinamik yapıda ve en güncel teknolojilerle (İstanbul’daki Boğaziçi Köprüsü ile aynı teknikle) inşa edildikten sadece dört ay sonra ve sadece 64 km/saat hızla esen bir rüzgarın yol açtığı ‘aeroelastic flutter’ adı verilen bir fenomenle yerle bir olmuştur. Rüzgar kat ve kat şiddetli olsaydı dahi Tacoma Bridge ayakta kalacaktı ancak, rüzgarın şiddeti o gün tam olarak köprünün yapısal titreşimi ile örtüşecek hızda esiyordu ve köprü rezonansa girerek yıkıldı. Olayda sadece köprüdeki otomobilde bırakılan bir köpek hayatını kaybetti.Video – Şapkaları dahi uçurmayan rüzgar Tacoma Narrows Bridge’i yıkıyor.

0
2012-10-28T20:37:08+02:00

motor güçleri sayesinde

0