Uçakların Terminolojisi

Uçak dediğimiz zaman önümüze çıkacak birçok teknik kelime vardır, bu teknik kelimeler bir uçakların terminolojisi alanı oluşturur. Bazı okuyucular uçakların terminolojisi hakkında bilgi sahibi olabilirler ancak diğer okuyucuların sonraki bölümleri kolayca anlamasını sağlamak için, bu bölümü okumalarını tavsiye ediyorum. Uçağın ana parçalarına aşina olanlar bu kısmı geçebilirler.

Uçak

Uçak veya tayyare; 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. Pervaneli ya da jet motorlu, sabit kanatlı ve havadan ağır pek çok hava taşıtı uçak kategorisine dahildir. Günümüzde en temel uçak tipleri, yolcu uçağı, askeri uçak, kargo uçağı ve insansız uçaklar olarak bilinirken, farklı coğrafi şartlara göre özelleşmiş uçaklar da mevcuttur.

Şekil 1.1, high-winged (yüksek-kanatlı) bir uçağın ana parçalarını göstermektedir. Uçak şu ana parçalardan oluşur; fuselage (gövde), wings (kanatlar), empennage (kuyruk takımı). Empennage (kuyruk takımı) horizontal stabilizer (yatay stabilizatör), elevator (irtifa dümeni), vertical stabilizer (dikey stabilizatör), rudder (kuyruk dümeni) parçalarından oluşan kısımdır. Elevator, uçağın pitch (yunuslama) hareketini ayarlamak veya kontrol etmek için kullanılır. Bazı uçaklarda, tüm vertical stabilizer, Şekil 1.2’de gösterildiği gibi elevatordır. Bu stabilator diye isimlendirilir. Rudder, küçük yönlü değişiklikler yapmak için dönüş yaparken kullanılır.

uçakların terminolojisi, airplane parts

Şekil 1.1. Uçağın ana parçaları.

Çoğu uçağın Şekil 1.2’de gösterildiği gibi, elevatorlarının arka kenarlarında ve rudder üzerinde, trim tab olarak adlandırılan küçük menteşeli bölümleri vardır. Bu trim tab kontrol yüzeyine zıt yönde hareket eder. Trim tabın amacı, pilotun uçak üzerindeki kontrolünü kolaylaştırarak istenilen irtifada kalınmasını sağlamaktır.

uçakların terminolojisi

Şekil 1.2. Kuyruk takımı.

Modern uçakların çoğu, gövdenin üstüne veya altına tek parça olarak monte edilmiş bir kanada sahiptir. Kanatların dış arka kenarı üzerindeki hareketli yüzeyler aileron (kanatçık) olarak isimlendirilirler,  uçağın roll (gövdenin ekseni etrafında dönme) hareketini kontrol etmek için kullanılan kanatçıklardır. Aileronlar, biri yukarıya doğru hareket ettiğinde bir diğeri aşağıya doğru hareket edecek şekilde birbirine bağlıdır. Kontrol yüzeyleri aşağıda detaylı olarak anlatılacaktır.

Kanatların arka kenarının iç tarafındaki menteşeli bölümler flaplardır. Bunlar, düşük hızlarda daha fazla lift (kaldırma kuvveti) sağlamak ve iniş sırasında artan dragı (sürtünme) artırmak için kullanılır. Bu artan drag, uçağın hızını azaltmaya ve iniş yaklaşma açısını yönlendirmeye yardımcı olur.

Airfoil ve Kanatlar

Bir airfoil (kanat profili), lift üretmek için tasarlanmış, 900 döndürüldüğünde şekil olarak aşağı düşen bir su damlasına benzeyen kanat profilidir. Şekil 1.3’de gösterildiği gibi, bir kanat airfoil bir kanattan kesit alındığında görülen şekildir. Kanatın yanı sıra pervaneler ve kuyruk takımları da airfoile sahiptir. Bazı kanatlar için, kanadın uzunluğu boyunca farklı yerlerden alınan kesitler farklı airfoiller ortaya çıkarabilir.

uçakların terminolojisi, airfoil

Şekil 1.3. Kanat ve Airfoil.

Şekil 1.3’te gösterildiği gibi bir airfoil, bir leading edge (ön kenar) ve bir trailing edge (arka kenara) sahiptir. Şekil 1.4’de detaylandırıldığı gibi, bir chord (kiriş) ve bir camber (kavis) airfoili karakterize eder. Chord, leading edge ve trailing edge arasındaki hayali bir düz çizgidir. Camber ise, geometrik angle of attack (atak açısını) belirlemek ve bir kanadına alanını belirlemek için kullanılır.

Ana camber, airfoilin üst ve alt yüzeylerinden eşit uzaklıkta bir çizgidir. Camber hattında büyük bir eğriliğe sahip bir airfoil bulunan bir kanadın yüksek ölçüde bombeli bir kanat olduğu söylenir. Simetrik bir airfoilin camberı yoktur.

uçakların terminolojisi, chord ve camber

Şekil 1.4. Airfoil terminolojisi.

Lift üreten bir airfoil, şekilde gösterildiği gibi, bir angle of attack da taşır. Relative wind (nispi rüzgar), kanattan bir miktar uzaktaki rüzgarın yönüdür. Kanadın hareket yönüne paralel ve zıttır. Relative wind hızı, kanat hızına eşittir. Havacılıkta, geometrik angle of attack, airfoilin chordu ve relative windin yönü arasındaki açı olarak tanımlanır. Kanadın önemli bir ölçüsü ise aspect ratio (en-boy oranı)dır. Aspect ratio, wingspanın (kanat uzunluğu) ortalama chord uzunluğuna bölünmesiyle tanımlanır. Wingspan, kanadın bir ucundan diğer ucuna kadar ölçülen uzunluktur. Ortalama chord uzunluğu, kanat boyunca bulunan chord uzunluğunun ortalamasıdır. Küçük genel havacılık uçaklarındaki kanatların çoğu, yaklaşık 6 ila 8 arasındaki aspect ratioya sahiptir. Bu, kanadın ortalama genişliğinden 6 ila 8 kat daha uzun olduğu anlamına gelir.

Kontrol Eksenleri

Bir uçak, Şekil 1.5’de resmedildiği gibi üç boyutta hareket eder. Bunlara roll, pitch ve yaw denir. Roll, gövdenin tam ortasından geçen yatay eksen etrafındaki dönüştür. Aileronlar, uçağın roll hareketini kontrol eder. Pitch, kanadın uzunluğuna paralel olan bir eksen etrafındaki dönüştür. Elevatorlar uçağın pitch hareketini kontrol eder. Uçağın pitch hareketini kontrol ederek, angle of attack kontrol edilir. Angle of attackı artırmak için, uçağın burnu yukarı kaldırılır. Göreceğimiz gibi, bu pitch hareketinin kontrolü veya angle of attack açısının değişimi, kanatların üzerinde oluşan liftin ayarlanmasında anahtardır.

uçakların terminolojisi, yaw, pitch, roll

Şekil 1.5. Uçağın kontrol eksenleri.

Son olarak, rudder tarafından kontrol edilen yaw, dikey eksen etrafında yapılan dönüştür. Üç eksenin de, uçağın ağırlık merkezi boyunca geçtiğini dikkate almak önemlidir. Ağırlık merkezi uçağın denge noktasıdır.

Dönüş

Uçak üzerinde çok küçük yön değişiklikleri istendiği zaman rudder kullanılır ancak asıl dönüş için aileronlar kullanılır ve roll hareketi yapılarak dönüş gerçekleştirilir. Şekil 1.6’da gösterildiği gibi, uçak belirli bir açıyla döndüğünde, liftin yönü sebebiyle liftin bir kısmı dönüş için bir kısmı ise weighti (ağırlık) karşılamak için kullanılır. Böyle bir dönüş hareketinde rudder sadece küçük düzeltmeler yapmak için ve dönüşü koordine etmek için kullanılır.

uçakların terminolojisi, dönüş

Şekil 1.6. Dönüş sırasında uçağın üzerine etkiyen kuvvetler.

Dört Kuvvet

Bir uçağın uçuşuyla ilgili olarak dört kuvvet vardır. Şekil 1.7’de gösterilen bu kuvvetler, lift (kaldırma), weight (ağırlık), thrust (itme) ve drag (sürükleme) şeklindedir. Düz bir uçuşta (hız, yön veya yüksekliğin değişmediği), uçaktaki net lift, weighte eşittir. Motor tarafından üretilen thrust ise, hava sürtünmesinden veya lift üretilmesinden kaynaklanan draga eşittir.

uçakların terminolojisi, uçak üzerindeki 4 kuvvet

Şekil 1.7. Düz uçuşta uçağın üzerine etkiyen 4 kuvvet.

Mach sayısı

Yüksek hızlı uçuşun tanımlanmasında Mach sayısı önemli bir parametredir. Mach sayısı, basit bir şekilde, ses hızına göre uçağın veya havanın hızını ölçülmesidir. Böylece, Mach 2 hızında hareket eden bir uçak ses hızının iki katında uçuyor anlamına gelir. Sesin hızı uçuş için çok önemlidir. Bir uçağın Mach 1’e yaklaşması, performansında önemli değişiklikler meydana getirir.

Sesin hızı havada sabit değildir. Özellikle hava sıcaklığı ve dolayısıyla yükseklik ile değişir. Hava sıcaklığı irtifa ile azalır, ses hızı da azalır ancak aynı miktarda değil. Deniz seviyesinde, Mach 1 değeri yaklaşık 1220 km / s’tir ve rakım yaklaşık 11.000 m olduğunda ise değer yaklaşık 1060 km / s’tir.

Sonuç

Bu yazıda uçakların terminolojisi hakkında bazı konulardan bahsettik. İsimlendirmeler, uçak parçaları, kontrol eksenleri, dönüşler vs. gibi konulara ele aldık. Uçaklar hakkında daha derin konulara girmeden önce bu terminolojinin öğrenilmesini tavsiye ederiz.

 

Kaynak:

Anderson, D. F. ve Eberhardt, S. (2001). Understanding Flight. McGraw-Hill.

Yazar: Osman Veysel Özdemir

Necmettin Erbakan Üniversitesi Uçak Mühendisliği bölümü öğrencisi. Mühendisliğin, dersleri yüksek notlarla geçmekten ibaret olmadığını ve gerekirse aynı dersin 3 kez alınabileceğini savunan adam. Ayrıca bilgisayarlara ve kodlamaya dair özel bir ilgisi var. "Forget Bernoulli Theorem". #NecmettinErbakan #AbbasibnFirnas #MilliGörüş #%0.7 #AGD #UGSAM #AeronauticalEngineer #UçakMühendisi

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir