uçak nasıl uçuyor

MOTORLAR

Bütün hava araçları havada ileri doğru yol almalarını sağlayacak bir yada
daha fazla sayıda motora ihtiyaç duyarlar. Bir çoğu pervanelerini döndürmek
için pistonlu motor kullanır. Hızlı askeri uçaklar ve modern yolcu uçakları
ise jet veya türbin motoru kullanır.

Pistonlu Motorlar:

ilk pistonlu motorlar 1880 lerde otomobiller için yapılmıştı. Hava araçlarındaki
pistonlu motorlar da otomobillerdekine benzer şekilde çalışır. Tekerleri
döndürmek yerine çok hıkı bir şekilde pervaneleri döndürürler. Pervane uçağı
havada çeker. Bir hava aracının motoru silindirine püskürtülen yakıt ve
hava karışımının tutuşturulup yakılmasıyla çalışır.

Türbin Motorları:

Türbin motorları pistonlu motorda olduğu gibi yakıt ve hava yakar ama bir
pistonu aşağı yukarı hareket ettirmek yerine türbin denen bir grup fan palini
yüksek hızda döndürülür. Türbin motorları ilk olarak ikinci dünya savaşı
sırasında uçaklarda kullanılır. Türbin motorlarının birçok çeşidi vardır.
En yaygın olanı turbofan motorudur. Bu tip motorlar jet yolcu uçaklarında
askeri kargo uçaklarında ve diğer birçok jet uçağında kullanılır.

Havayı Bölüştürme:

Turbofan motorunun önünden içeri emilen hava bölüştürülür. Bir kısmı itki
üretmek için yakılacak yakıtla karıştırılmak üzere motorun göbeğine girer.
Bununla birlikte bu havanın on katı kadar motorun yan geçit kanalına girer.
Bu hava çok daha fazla itki yaratır ve motor göbeğinin soğumasını sağlar.

Pervaneler:

Pervaneler genellikle sayıları iki ile beş arasında değişen pallerden yapılır.
Paller havayı yaratacak ve geriye doğru itecek şekilde yapılırlar. Havayı
geriye itmek uçağı ileriye doğru çekmekle aynı etkiyi taratır. Pallerin
her birinin açısına pervanenin hatvesi denir. Birçok pervane değişken hatvelidir.
Yani değişik uçuş görevleri ve durumları için pallerin açıları değiştirilebilir.
Örneğin dik bir tırmanışta daha çok çekme gücüne ihtiyaç varken düz uçuşta
daha azı yeterli olabilir.

Turbojetler ve Turboproplar:

Turbojetler türbin motorlarının en basit şeklidir. itki sıcak gazların motorun
arkasından dışarıya verilmesiyle sağlanır. Turbojetler çok yüksek hız sağlamalarına
karşın gürültülüdürler ve çok fazla yakıt tüketirler. Hızlı jet uçaklarında
kullanılırlar. Turbopropların motorun yarattığı itkinin çoğunu bir pervaneyi
döndürmek için kullanılan fazladan bir türbini vardır. Turboproplar diğer
türbin motorlarına göre daha az yakıt tüketirler, çok daha sessizdirler
ama saatte 800 km den daha hızlı uçamazlar.

Roket motorları:

Roket motorları uzay araçlarında kullanılır. ama çok az sayıda uçakta örneğin
şimdiye kadar yapılmış en hızlı uçak olan X-15’de de roket motorları kullanılmaktadır.
Roket motorları türbinleri olmaması ve oksijen kaynaklarını kendileriyle
beraber taşımaları dışında gaz türbinleri ve jet motorlarına benzerler.

AERODiNAMiK VE YAKIT

Aerodinamik bir cismin bir akışkan veya gaz örneğinin
hava içerisindeki hareketini inceleyen bilim dalıdır. Uçakların nasıl uçtuklarını
anlamak önemlidir. Bir uçak öne doğru hareket ettiğinde kanatlar üzerinden
akan hava kaldırma kuvveti yaratır. Hava kontrol yüzeyleri üzerinden akarken
uçağın yön değiştirmesini sağlar. Uçağın bütünü üzerinden akan hava ise
geri sürükleme kuvveti yaratır. Geri sürükleme kuvveti uçağı yavaşlatır
ve daha fazla yakıt harcamasına neden olur. Geri sürükleme kuvvetini azaltmak
için uçağın şeklinin cep yüzeyinin değiştirilmesine akım hattı sağlama denir.

Uçaklar nasıl kalkar:

Kalkış uçuşun diğer safhalarından daha fazla güç gerektirir. Bir uçak kalkış
sırasında en ağır durumdadır çünkü henüz yakıtının büyük bir kısmını kullanmamıştır.
Motorların uçağı kanatların uçağın ağırlığını karşılayabileceği ve uçağı
gökyüzünde tutmaya yetecek kadar hızlı hareket ettirmesi gerekir.

Kanatlar
:

Kanatlar uçağın ene önemli parçalarıdır. Uçağı yerden kaldırıp havada tutan
kaldırma kuvvetini yaratırlar bunu özel olarak kavis verilmiş şekilleri
sayesinde yaparlar. Motorlar uçağın havada ilerleyebilmesi için gereken
kuvveti sağladıkça kanadın hücum kenarı havayı bir kısmı kanadın üstünden
bir kısmı ise altından gidecek şekilde böler. Kanadın hem alt hem de üst
yüzeyi daha dik bir kavis almıştır. Bu nedenle kanadın üstünden geçen havayı
yakalayabilmesi için daha uzun bir yol göstermesi gerekir. Kanadın altında
daha yavaş hareket eden hava kanadın üstündeki hızlı hareket eden havaya
göre kanada daha çok basınç uygular. Kanadın altındaki bu daha güçlü hava
basıncı kanadı yukarı kaldırır.

Akım Hattına Uyum:

Eski uçaklar üzerindeki birçok dikme ve kaybolma akım hattına uyum sağlamıyorlardı.
Ama hızları saatte 200 km’yi geçen uçaklar yapılınca akım hattına uyum önem
kazandı. Böylece uçağın parçalarını bir arada tutan dikme ve kabloların
sayısı azaltıldı ve geri kalanlarda havanın üzerinden kolayca akıp gidebileceği
bir şekilde yapıldı. Önceden açıkta bırakılan motorlar daha sonra kaporta
adı verilen düzgün şekilli motor kapaklarının içine yerleştirildi. 20’li
30’lu yıllarda neredeyse hiç dikme ve girdirme düzeneğine sahip olmayan
bir çift kanadı bulunan tek kanatlı uçaklar çift kanatlı uçakların yerini
almaya başladı. Sabit olan iniş takımları yerlerini içeri alınabilir olanlara
bıraktı. Bunlar kalkış ve iniş sırasında indiriliyor, uçuş sırasında daha
az geri sürükleme yapmasından dolayı içeri alınıyorlardı. Jet motorlarının
ortaya çıkmasıyla beraber uçaklar daha hızlı yol almaya başladılar. Bu uçakların
şekil konusunda bir çok değişikliği de beraber, inde getirdi. Uçakların yüzeyi
mümkün olduğunca düzgün yapılmaya başlandı. Burun kısımları havayı yarabilmesi
için uçları geriye doğru çekik yapıldı.

Rüzgar Tüneli:

Bilim adamları ve mühendisler aerodinamik hakkında daha fazla şey öğrendikçe
daha hızlı uçabilen daha uzağa gidebilen ve daha güvenli uçaklar yapabilir
duruma geldiler. Bir uçağın aerodinamik özellikleri en iyi rüzgar tünelinde
denenebilir. Günümüzde kullanılan rüzgar tüneli çok karmaşıktır ancak temel
prensipler hala aynıdır. Hava rüzgar tünelinde uçağın küçük ölçekli modeli
veya bir parçası üzerinde yol alır. Mühendisler havanın oluşturduğu etkiyi
gözlemler. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmesi için bilgisayarda kullanılır.

Yakıt:

Jet motorlu modern uçaklar çok hızlı yakıt tükettikleri için çok fazla miktarda
yakıt taşımak zorundadırlar. Örneğin bir Boeing 747, 197.000 litre yakıt
taşıyabilir. Sadece 70 litre benzin taşıyabilen tipik bir aile otomobilini
düşündüğümüzde bu miktarın büyüklüğünü anlayabilirsiniz.

Uçuş Sırasında Yakıt ikmali:

Uçakların yakıt tankları genellikle uçak yerdeyken son derece hızlı yakıt
pompalayabilen tanker kamyonlar tarafından doldurulur. Ama bazı askeri uçaklar
uçuş sırasında havada yakıt ikmali yapabilirler. Bir yolcu veya kargo uçağından
dönüştürülmüş büyük bir tanker uçak yakıt ikmali yapacak olan uçağın çok
yakınından uçar. Bunu başarmak için her iki pilotu da çok becerikli olmalıdır.
Bir uçak uçtuğu sürece dengede kalmalıdır. Yakıt tükettikçe uçağın dengesi
değişir. Modern uçakların çoğunda yakıt idare sistemi vardır. Bu sistem
her tankta ne kadar yakıt kaldığını ölçer ve tanklardaki yakıt ağırlığının
eşit olması için o anda yakıt alınmakta olan tankı değiştirebilir.