Uçuşun Temelleri
1. Havacılık Nedir?
Havacılık: Uçmak eylemi ile ilgili olan her şey demektir. Pilotluk, hava trafik kontrolörlüğü, uçak
mühendisliği, havacılık meteorolojistliği, hava ulaştırma işletmeciliği gibi pek çok meslek grubu buna
dahildir.
Havacılık, insanlar tarafından üretilmiş hava taşıtlarıyla uçmak ya da uçmak için gerekli olan makinelerin
tasarımıyla veya bakımlarıyla uğraşmak demektir.
2. Havacılık Çeşitleri Nelerdir?
HAVACILIK
Sivil
Havacılık
Askeri
Havacılık
Genel
Havacılık
Ticari
Havacılık
Sportif
Havacılık
1
3. Uçuş Türleri
UÇUŞLAR
IFR: Instrument Flight
Rules
VFR: Visual Flight Rules
Visual Flight Rules: Görerek Uçuş Kuralları anlam ına gelir. Uçuşun tamamen görsel dayanaklara bağlı
kalarak icra edilmesi ile ortaya çıkar. Bu uçuş türünde aletler ikinci plandadır ve daha çok pilotun yer ile
arasındaki görsel dayanaklar ön plana çıkmalıdır.
Instrument Flight Rules: Aletli Uçuş Kuralları anlamına gelir. Hava şartlarının çok kötü olması, yerle
görüşün bulunmaması veya kullanılan uçağın görerek uçmaya el vermemesi gibi durumlarda aletli uçuşlar
yapılır. Aletli uçuşlar, kokpit içerisindeki göstergelere bakılarak yapılır.
4. Uçağa Etki Eden Kuvvetler
Bir uçuş sırasında uçağa etki eden dört kuvvet vardır. Bunlar; Kaldırma, İtme, Yerçekimi ve Sürtünme
olarak sıralanabilir. Uçağa etki eden hangi kuvvet diğerinden daha önemlidir? Diye bir soru olamaz.
Çünkü bu kuvvetler uçağa etki eden temel kuvvetler olduğu için bir tanesinin kaybolması uçuşu olanaksız
kılmaktadır. Kaldırma ve İtme kuvvetlerini pozitif kuvvetler, yerçekimini ve sürtünmeyi ise negatif kuvvetler
olarak ele alabiliriz.
4.1 Kaldırma
Kaldırma (Lift) kuvveti uçağın pisten kalkmasını ve gökyüzünde yükselmesini sağlayan kuvvettir.
Kanatlardaki hava akımı (Airflow) kanat üzerinde kaldırma kuvveti oluşturur. Kanat üzerinde ki hava akımı
ne kadar büyükse kaldırma kuvveti o kadar kolay kazanılır. Kanat üzerinde kaldırma kuvveti oluşmuş
olması uçağın havalanacağı anlamına gelmez. Bir uçağın yerden havalanması için kaldırma kuvvetinin
yerçekimi kuvvetini yenmesi gerekir. Hiçbir zaman unutulmamalıdır ki bir uçakta hiçbir zaman kaldırma bir
anda ortadan kalkmaz.
Bu durumda:
FKALDIRMA>FY ERÇEKİMİ oluştuğunda uçak yerden havalanır.
2
4.2 İtme
İtme (Thrust) kuvveti uçağa hızını veren kuvvettir ve genellikle motorlar tarafından oluşturulur. İtme
kuvvetinin ortadan kalkması durumunda sürtünme kuvveti itme kuvvetinin üzerine çıkacak ve uçakta hız
kaybı meydana gelecektir. Uçakta hız kaybının oluşması, kanatlardaki hava akımının hızını düşürecek ve
orantılı olarak kaldırma kuvveti düşecektir.
Bir uçağın itme gücünü kaybetmesi durumunda uçakta;
FSÜRTÜN ME>FİTME ve buna bağlı olarak FY ERÇEKİ Mİ >FKALDIRMA oluşacaktır. Fakat unutulmamalıdır ki bir uçakta
hiçbir zaman bir kuvvet bir anda ortadan kalkmaz. Örneğin bir uçakta itme gücü azaldığında sürtünme
mevcut itme gücünün üstüne çıkacaktır. Bu durumda uçakta hız kaybı oluşur. Yani uçak yere bir taş gibi
düşmeye başlamaz.
Kaldırma kuvvetinin düşmesi bir uçakta irtifa kaybına neden olur. İrtifa kaybına uğrayan bir uçakta;
FY ERÇEKİMİ > FKALDIRMA oluşmuştur.
4.3 Yerçekimi
Yerçekimi (Gravity) dünya üzerindeki tüm nesnelere ve maddelere etki eden kuvvettir. Bu yüzden
yerçekiminin etkisinden kurtulmak dünyada uçuş yapan bir uçak için mümkün değildir. Fakat bir uçak,
uçmak için öncelikle bu kuvveti azaltmalıdır. Bunun için uçaklar kanatları ile kaldırma kuvveti oluştururlar.
Bir uçağın yerden havalanması yetersizdir. Bir uçak, aynı zamanda gökyüzünde kalabilmelidir. Bu yüzden
devamlı bir kaldırma kuvveti ve orantılı olarak bir hava akım ına aynı zamanda tabii ki bir hıza ihtiyaç
duymaktadır. Ancak, kaldırma ve itme kuvvetleri bir araya gelerek yerçekimi kuvvetini yenebilirler.
4.4 Sürtünme
Sürtünme (Drag) bir uçağa çarpan havanın yarattığı uçağın hareketinin tersi yönünde oluşan kuvvettir.
Sürtünme, sadece havada değil, yerde, suda, mermerde, tahtada kısaca aklınıza gelebilecek her türlü
maddede vardır.
Sürtünmeyi maddede bulunan mikroskobik pürüzler olarak ele alabiliriz. Mikroskobik çünkü biz bu pürüzleri
gözle göremeyiz. Bu maddenin pürüzü ile diğer maddenin pürüzü bir biri ile karşılaştığında aynı bir çark
dişleri gibi bir birine kenetlenmeye ve hareketi durdurmaya çalışırlar. Bu iş sırasında ısı açığa çıkar.
Eğer sürtünme olmasaydı, uçağın motorlarını çalıştırdığım ızda uçağı durdurmamıza imkân olmazdı.
Kısaca, hareket eden bir maddeyi durdurmamıza olanak olmazdı. Yani fren. Bir uçağı veya nesneyi
yavaşlatmak için, sürtünme kuvvetini arttırırız. Bunu yapmak için itme kuvvetini düşürebilir, kanatlardaki
sürtünmeyi artırabilir veya gövde üzerindeki sürtünmeyi artırabiliriz.
3
5. Kalkış
Bir uçağın havalanabilmesi ve tabii ki havada kalabilmesi için kaldırma kuvvetinin yerçekimini yenmesi ve
kaldırma kuvveti oluşması için (Hız veya Airflow) itme gücünün sürtünme gücünü yenmesi gerekir.
A. İlk başta, uçağın pist başında ve hareketsiz olduğunu varsayalım. Bu durumda uçağa sadece yer
çekimi etki edecektir. Bu kuvvetin şiddeti 1 G yani uçağın ağırlığı kadar yer çekimi (1 Gravity yani 1
G) olacaktır.
B. Uçağın motorlarına güç verildikçe itme kuvveti açığa çıkacaktır ve bir süre sonra iniş takımları ile
pist arasındaki sürtünmeyi yenecek ve uçak hareket edecektir. Uçak hareket ettiği anda kanat ve
uçağın tamamı üzerinde sürtünme kuvveti meydana gelecektir ama uçağım ız harekete başladığı
için zaten bu kuvveti en başında yenmiş olacaktır.
C. Uçak havanın içinde hareket ettikçe kanatlar üzerinde hava akımı meydana gelecektir. (Airflow)
Hava akımının kuvveti ve tabii hızı uçağın sürati ile orantılıdır.
D. Kanatlardaki aerodinamik yapı gereği oluşan hava akımı kanat üzerinde bir kaldırma kuvveti
meydana getirecek ve uçak yerçekimini yenerek havalanacaktır.
6. Kanatlarda Kaldırma Kuvvetinin Oluşması
Kanadın alt kısmı düz, üst kısmı ise bombelidir. Bu da hava akımının kanadın önünden arka tarafına
geçerken kanadın alt kısmından daha kısa sürede, üst kısmında ise daha uzun sürede geçmesini sağlar.
Kanadın üst yüzeyi ile alt yüzeyi tamamen bir bütün ise (Ayrı iki parça değilse) o zaman kanattan geçen
hava akım ı, kanadın önünden arkasına aynı sürede gitmek zorundadır. Bu durumda, kanadın altından
geçen hava daha yavaş, üstünden geçen hava daha hızlıdır.
1700’lü yıllarda İsviçreli fizikçi Daniel Bernoulli, bir yüzey üstünde hareket eden havanın, yavaş hareket
eden havaya göre o yüzeye yaptığı basıncın daha küçük olduğunu buldu. Buna Bernoulli Prensibi denir.
Bu prensibe göre, hızlı hareket eden havanın oluşturduğu basınç, yavaş hareket eden havanın oluşturduğu
basınçtan daha küçük olduğundan kanadın altı ve üstü arasında basınç farkı oluşur. Kanadın altındaki hava
daha yavaş ve tabii ki yaptığı basınç daha çok olduğundan yukarıya doğru bir kaldırma kuvveti oluşturur.
4
7. Hücum Açısı
Hücum açısı ( ) aerodinamikte akış çizgileri ile kanat profilinin chord çizgisi arasında kalan açıdır. Yani
hareket doğrultusu ile chord çizgisi arasında kalan açıdır.
Siyah çizgileri hava akım ı (airflow) olarak ele alırsak kanat ile hava akımı arasında kalan
açısıdır.
açısı hücum
Kaldırma kuvveti, hücum açısının büyüklüğü ile yakından ilişkilidir. Ancak hücum açıları aerodinamiğin ve
fiziğin temel kuralları gereği sınırlı açılardır ve genellikle ( α< 15 ÷20°) arasındadırlar. Hücum açısı
büyüdükçe kaldırma kuvveti de artar ancak bu aynı zamanda sürtünmeyi de arttırır. Bu doğru orantılı ilişki
kaldırma kaybının (Stall yani perdövites) başladığı yer olan yani hava akım ının kanat profilinden ayrılmaya
başladığı yere kadar devam eder. Ancak bu noktadan sonra ayrılma başladığı için kaldırma kuvveti
küçülmeye başlar.
GRAFİK: Hücum Açısının Değişmesi Sonucu Kaldırma Kuvveti
30
28
25
25
20
20
18
15
15
Kaldırma Kuvveti
10
Hücum Açısı
5
5
0
Hücum Açısı Hücum Açısı Hücum Açısı
Artar
Maximum
Normalin
Seviyede
Üstünde
Kaldırma Değerli Gerçekçi Değilidr.
Grafikten de anlaşılacağı üzere hücum açısı maksimum 20o’lik açısının üzerine çıktığında kaldırma kuvveti
düşmeye başlamaktadır. Bu konudan anlayacağım ız üzere, hücum açısı sınırları dâhilîde kaldırma
kuvvetini yükselten bir etkendir. Fakat hücum açısı sınırlarının üzerine çıktığında kanat üzerindeki hava
akışı bozulacağından kaldırma kuvvetinin kaybına yol açacaktır.
5
8. Relatif Rüzgar
Relatif rüzgâr, hareket yönümüzün tersi yönünde hareket eden rüzgârdır. Örneğin arabadan dışarı elimizi
çıkardığım ızda elimize çarpan rüzgar.
6
Bu doküman Zirve Airlines için Alp Yeni tarafından hazırlanmıştır. İzinsiz kopyalanması kesinlikle
yasaktır.
Copyright © Zirve Airlines Training Department.
7
Download

havacılık - Zirve Airlines