Uçaklar Nasıl Uçar?

06 Şubat 2016 18:17

Uçaklar nasıl uçar sorusunu bilime ilgili duyan herkes merak etmiştir. Bu yazıda uçakların nasıl uçtuğunu, nasıl havada kaldığını ve uçaklarının uçma prensibini konu edineceğiz. Uçakların uçma prensibi tamamen basınç farkı ile alakalı bir mevzudur. Basınç farkına etki eden şey de uçağın hızı ve kanatların yapısıdır. Kanat geometrisi uçak nasıl havada kalır problemini çözecek şekilde tasarlanmıştır. Şimdi meseleye biraz daha detaylı yaklaşalım.

Uçağın kanatlarının tasarımında kullanılan geometri havanın uçağın kanatlarının üst kısmında daha hızlı hareket etmesini sağlayacak şekilde hazırlanmıştır. Bernoulli ilkesi akışkanların hızı ile basıncı arasındaki ilişkiyi ortaya koymuştur. Bu ilişkiye göre hızı yüksek olan akışkanın basıncı düşüktür. Yani uçağın kanatlarının üst kısmında daha hızlı hareket eden hava üst kısmındaki basıncın kanatların alt kısmındaki basınca göre daha düşük olmasına neden olur. Bu aradaki basınç farkı uçağı yer çekimine karşı yukarıda tutan temel kuvveti meydana getirir. Olay basınç farkından ortaya çıktığı için kanatların tasarımı bu konuda temel etkeni oluşturur. Uçaklar nasıl uçar diye merak ettiğimizde incelememiz gereken konu akışkanların basıncı ve daha da özelinde havanın hıza göre basıncıdır. Havanın basıncına etki eden öz kütle, sıcaklık gibi faktörler de vardır. Ancak bunların hiçbiri uçağı havada tutmaya yetecek gücü oluşturmaz. Burada temel olay kanatların yapısından dolayı oluşan akışkan hızı farkıdır.

Peki, uçaklar nasıl havada kalır sorusuna yukarıda basitçe cevap vermiş olduk. Havada kalan uçak nasıl uçar sorusuna nasıl cevap vereceğiz. Yani uçağın ilerlemesi nasıl sağlanacak? İşte bu durumda uçağın kanatlarında bulunan uçak motorları devreye girer. Bu motorlar uçağın ileri doğru hareketini sağlar. Uçak ileri doğru hareket ettikçe karşıdan gelen havanın uçak kanatlarına etki etmesine neden olur. Yani olay birbirini besleyen iki sistemle gerçekleşir. Uçağın hızı arttıkça havada kalması daha kolaylaşır diyebiliriz. Aynı zamanda uçak kanadında kalkış anında açılıp yatay ilerleme sürecinde kapanan bir kapak sistemi vardır. Bu sistem uçağın ilk kalkışına olanak sağlar. Uçakların uçma prensibi kabataslak bir şekilde böyledir. Uçağa yön veren sistemler de bu mekanizmayı yönlendirecek şekilde geliştirilmiştir. Zaten uçağın icadı yapılırken kuşların kanat yapısından ilham alınmıştır. Gökyüzünde süzülen bir kuşun kanadında da benzer bir mekanizma devreye girer. Şimdi uçağa dört bir taraftan etkiyen kuvvetleri ortaya koyup olayı daha da netleştirelim.

uçaklar nasıl uçar

Uçağa dört yandan etkiye eden kuvvetlerin dengede olması durumunda uçak hareket etmeyecektir. Ancak ileri yönde hareket için itme kuvvetinin engelleme kuvvetinden fazla olması gerekir. Aynı şekilde uçağın yükselmesi için de kaldırma kuvvetinin yer çekimi kuvvetinden yüksek olması gerekir. Zaten kalkış sırasında kanatlar bunu sağlayacak konuma getirilir. Ancak belli bir yüksekliğe ulaşıldıktan sonra uçağın sadece yatay yönde hareket etmesi için kaldırma kuvvetinin yer çekimi kuvvetine eşit olması gerekir. Bu eşitlik uçağın sabit bir doğrultuda kalmasına olanak sağlar. Ancak iniş sırasında tekrardan yer çekimi kuvveti kademeli olarak kaldırma kuvvetinden yüksek olacak şekilde ayarlanır. Böylece uçak inişe geçer. İnişe geçiş sırasında hız yeniden kalkıştaki gibi daha düşük mertebelere gelir. Uçağın uçma prensibi genel olarak kanat yapısından kaynaklanan ve hızla da değişen basınç farkından ileri gelir.


Etiketler:
  • bilim    
  • Yorumlar
    Yorum Yap