Bu yazımda elimden geldiğince Uçaklar hakkında bilgiler vermeye çalışacağım. Bu yazı sonunda Uçak Nedir? Uçaklar Nasıl Uçar? Uçak Motorları Nasıl Çalışır? bu ve buna benzer daha bir çok soruya cevap alabilmeniz hedeflenmektedir.
Uçak Nedir?
Sözlük anlamı ile aktarmam gerekirse hava akımının başta kanatlar olmak üzere kanat profilli parçaların alt ve üst yüzeyleri arasında basınç farkı oluşturması sayesinde havada tutunarak yükselebilen, ilerleyebilen motorlu bir hava taşıtıdır. Bunun yanı sıra ayrıca dünya da kendi geliştirdiği ve tasarladığı kanat teknolojisi ile uçmayı başaran ilk insanlardan biri olan aynı zamanda uçmayı başaran ilk Türk havacı, mucit ve bilgin Hezarfen Ahmet Çelebidir.
Kokpit Nedir?
Kokpit, bir aracın sürücüsü için ayrılmış olan bölüme denir. Uçak kokpiti de haliyle uçağın kontrol edildiği alandır. Pilot ve yardımcı pilot için ayrılan bu alanda bilgi ve veri akışları aynı zamanda da pilot ve yardımcı pilota iyi bir görüş açısı ve kontrolü sağlamak hedeflenir.
Uçaklar Nasıl Uçar? Uçuşu Hangi Prensiplere Dayanmaktadır?
Öncelikler uçma eylemi için kuşlardan esinlenildiğini ve incelenerek ortaya çıktığını belirmek isterim.
Bir uçağın uçmasında fiziksel olarak etki eden 4 tane kuvvet vardır. Bunlar;
- Lift : Kaldırma Kuvveti
- Thrust : İtme Kuvveti
- Gravity : Yer Çekimi (Ağırlık)
- Drag : Sürtünme Kuvveti
Detaylı bilgilendirmeye geçmeden önce unutulmaması gerekenlerden bir tanesi uçağın havada kalmasını sağlayan motoru değil, kanatlarıdır.
Açık, net ve kısa bir şekilde anlatmak gerekirse uçak motorları sayesinde bir thrust kuvveti geliyor bu itme kuvvetinin gerçekleşmeye başladığı andan itibaren sürtünme kuvveti de var olmaya başlıyor zaten bir gravity mevcuttur. Belirli bir süre sonunda bu thrust yani itme kuvveti (uçağın hızı) arttıkça uçağın kanatları üzerinde bir hava akımı oluşmaya başlıyor ve bu hava akımı da lift dediğimiz kaldırma kuvveti etkisi yaratıyor işte ne zaman bu kaldırma kuvveti ile gravity eşit olur ya da büyük olursa uçak o zaman havalanmaya başlamış oluyor diyebiliriz.
Uçak Kanatlarının Tasarımı ve Kanatlarda Gerçekleşen Olaylar ve Prensipler
Uçak kanatlarının yapıları genel de hatta tamamına yakını airfoil yapıdadır.
Kanat yapısı böyle olunca, kanadın üzerinden geçecek olan hava alta kıyasla daha fazla yol almak zorunda kalıyor. Fakat acaba kanadın üzerinden geçen hava mı daha hızlı hareket eder yoksa kanadın altından geçen hava mı? Elimizde eşit sürede almaları gereken farklı uzunluklarda yol var. Kanadın üzerinden geçen havanın, kanadın altından geçen havaya göre daha fazla yol alacağını söylemiştim. Bu iki hava akımının da eşit sürelerde bu işi yapmaları gerektiği için tabi ki kanadın üzerinden geçen hava kanadın altından geçen havaya göre daha hızlı olmalıdır.
Bernoulli Prensibi Nedir?
Daniel Bernoulli İsviçreli matematikçi ve fizikçidir. Önemli başarılarından bir tanesi Bernoulli Prensibidir. Bu prensibi kısaca anlatmak gerekirse, akışkanların hızı ile basıncı arasındaki ilişkiyi açıklamaktadır. Daniel Bernoulli, bir yüzeyde hızlı hareket eden havanın yavaş hareket eden havaya göre, o yüzeye yaptığı basıncın daha küçük olduğunu bulmuştur. Peki bunun konumuzla ne alakası var? Uçak kanatlarının yapısından ve kanatlardan geçen havanın hızlarından bahsettik. Bu prensibe göre kanadın üzerinden geçen havanın yaptığı basınç, kanadın altından geçen havanın yaptığı basınca kıyasla daha azdır. Bu durumda net kuvvet yukarı yönlü olmaktadır. Buna da lift (kaldırma kuvveti) denir. Yani kısaca hız farkından dolayı oluşan basınç farkı vardır.
Uçak Motoru Nasıl Çalışır?
Uçağın uçması için bir thrust yani itme kuvvetinin olması gerektiğini söylemiştim işte bunun için modern sivil havacılıkta uçaklarda turbofan motoru (jet motoru) kullanılmaktadır. Burada Newton’un 3. Kanunundan yararlanıldığını da vurgulamak isterim. Yani Etki-Tepki Kanunu. Motora giren hava 3 yerden geçer bunlar sırasıyla şöyledir :
- Compressor (Kompresör)
- Combustıon Chamber (Yanma Odası)
- Turbıne (Türbin)
Fan reaksiyonunun da itme kuvveti oluşturduğunu söyleyelim ve bu sayede turbofan motoru mükemmel bir itme kuvveti üretir ve uçağı ileri doğru harekete geçirir. Buna Thrust denir
Konuyu Daha İyi Anlamanıza Yardımcı Olacak Videolar :
Kaynakça :
- TÜBİTAK
- KhanAcademy
