Sabit kanatlı, özitmeli (kendi motoruyla hareket eden) hava taşıtlarına uçak denir. Basit içten yanmalı motorlu, tek kişilik uçaklardan, dev jumbo jetlere kadar değişen çok çeşitli tip ve büyüklükte uçak vardır. Ama bunların hemen hepsi kabaca aynı genel plana dayalı olarak yapılır. Bu maddede, uçakların tasarım, yapim ve uçuş teknikleri anlatılmıştır. Bu taşıtların başlangıcından bugüne kadar olan gelişmesini HAVACILIK TARİHÎ ve HAVA KUVVETLERİ maddelerinde bulabilirsiniz.
Bir Uçağın Başlıca Bölümleri
Çok hafif bazı uçaklar neredeyse bir uçurtmaya benzer; bazılarında üst üste yerleştirilmiş iki kanat bulunur; bazı avcı uçaklarının, geriye doğru genişleyen üçgen biçimli "delta" kanatlan vardır; bazı uçaklar ise yerde yol almaya gerek kalmadan dikey olarak havalanabilir. Ama hepsinde başlıca beş öğe bulunur; bunlar, gövde, kanat, kuyruk takımı, iniş takımları ve motordur.
Gövde. Bütün öbür öğelerin doğrudan ya da dolaylı olarak bağlandığı gövde, uçağın çekirdeğini oluşturur. Uçuş mürettebatı, yolcular, yük, bazı uçak tiplerinde de motor, yakıt tankı ve iniş takımları gövdenin içinde taşınır. Taşıma kuvvetini oluşturan kanat ve kuyruk takımı gövdeye bağlı bulunduğundan gövde çok dayanıklı olmalıdır.
Kanat. Kanat, uçuş sırasında uçağı havada tutan taşıma kuvvetinin oluşmasını sağlayan yüzeydir. Genellikle kanadın üst yüzeyi şişkin, alt yüzeyi ise hemen hemen düzdür. Böylece kanadın üst yüzeyinden akan hava, alt yüzeyinden akan havaya göre daha hızlı hareket eder ve daha fazla yol alır. Bir yüzey üzerindeki hava ne kadar hızlı hareket ederse, o yüzey üzerindeki hava basıncı da o kadar az olur. Bu nedenle, kanadın üst yüzeyindeki basınç alt yüzeyindekinden daha az olur ve alt yüzeydeki fazla basınç kanatları yukarı doğru iter. Her kanadın arka kenarında kanatçık ile flap denen ve pilot tarafından denetlenen hareketli küçük yüzeyler vardır. Kanatçıklar uçağı yana yatırmaya ve döndürmeye, flaplar da gerektiğinde (örneğin kalkış sırasında) uçağa ek taşıma kuvveti sağlamaya, iniş sırasında ise hızı düşürmeye yarar. Bazı uçaklarda kanadın ön kenarında da, temel işlevi ek taşıma kuvveti sağlamak olan ve slat denen, flap benzeri yüzeyler bulunur.
Kuyruk Takımı. Uçağın kuyruk takımı düşey stabilize (dengeleyici) denen bir dik yüzey ile yatay stabilize denen bir yatık yüzeyden oluşur. Bu yüzeyler uçağın dengeli biçimde uçmasını sağlar. Düşey stabilizeni arka bölümünde bulunan hareketli yön dümeni uçağın sağa sola dönmesini sağlar. Yatay stabilizenin arkasındaki yükseklik dümeni de uçağı aşağı yukarı doğru yönlendirmekte kullanılır.
İniş Takımları. Uçak havalanmadan önce ve inişten sonra yerde, iniş takımları denen donanımın üzerinde yol alır. En çok kullanılan iniş takımları tekerlekler ve bunları gövdeye bağlayan çubuklar olan dikmelerden oluşur. Uçak inerken yere ilk değdiği anda dikmelerde büyük bir gerilim oluşur, bu nedenle iniş takımları çok dayanıklı ve darbeleri soğurucu (emici) bir yapıda olmalıdır. Hızlı uçaklarda, hava sürüklemesini (havanın uçağa gösterdiği direnç) azaltabilmek için kalkış sonrasında katlanıp içeri alınan tekerlekli iniş takımları kullanılır. Deniz uçaklarında genellikle tekerlek yerine iki uzun şamandıra bulunur. Bazı deniz uçakları doğrudan gövdelerinin üzerine iner; bunların gövdeleri özel olarak biçimlendirilmiş ve sağlamlaştırılmıştır.
Motorlar. Uçaklarda üç tür motor kullanılır. Birincisi, görece küçük ve kısa menzilli uçaklarda kullanılan pistonlu motor-pervane sistemidir. Bunlarda motor pervaneyi döndürür. Tek motorlu uçaklarda motor genellikle gövdenin burun bölümüne, iki ya da daha çok motorlularda ise çoğunlukla kanatlara yerleştirilir. İkinci motor türü gaz türbinli motorlardır. Bunlar pervaneleri döndürebildikleri gibi, jet motoru da olabilirler. Jet motoru uçağın hemen her yerine takılabilir. Türbinli motor aynı güçteki bir pistonlu motordan daha hafiftir, ayrıca çok yüksekten ve çok hızlı uçuşlar için daha elverişlidir. Üçüncü tür motorlar ise roketlerdir. Hava olmadan da çalışabilen roketler uçaklardan çok, uzay araçlarında kullanılır.
Bazı bölümleri bu anlatılanlara tam olarak uymayan modern uçaklar da vardır. Örneğin, "delta" kanatlı bir uçakta alışılmış türden yatay stabilizeli bir kuyruk olmayabilir. Bu tür kanatların arka kenarı çok geriye, neredeyse uçağın kuyruğuna kadar ulaştığından, buraya takılan tek bir kanatçık normal uçaklardaki kanatçıkların ve yükseklik dümeninin işlevini görür.
Uçağın havalanabilmesi için gerekli taşıma kuvvetini sağlamakta kullanılan tek araç kanat değildir. Gerekli taşıma kuvvetinin tümü ya da bir bölümü, jet motorlarının itme kuvvetinin yere doğru yöneltilmesiyle de sağlanabilir. Böylece uçak düşey ya da düşeye çok yakın bir konumda inip kalkabilir. Bunu gerçekleştirmek için ya motorlar döndürülerek egzoz gazı aşağı doğru püskürtülür ya da motorların konumu değiştirilmeden hareketli gaz kanallarıyla gaz çıkış yönü aşağı doğru çevrilir.
Planörler de temel olarak gövde, kanat, kuyruk ve iniş takımı öğelerinden oluşur; uçaklardan tek farkları motorlarının olmayışıdır.
Standart Tip Uçakların Çalışma İlkesi
Standart tip uçakların sabit bir çift yarım kanadı ve iki ya da dört motoru vardır. Küçük ya da büyük bütün uçakların ortak yanı havalanmadan önce yerde yüksek bir hıza ulaşmak zorunda olmalarıdır. Büyük jet uçakları o kadar ağırdır ki, yerden havalanabilmeleri için uzunluğu 3.000 metreye varan sağlam yüzeyli bir piste gereksinimleri vardır. Concorde saatte 385 kilometrelik bir hıza ulaşmadan kalkamaz. Benzer biçimde, standart tip uçaklar önce havada durup sonra inişe geçemezler. Piste yüksek bir hızla yaklaşırlar ve yere konduktan sonra durabilmek için bazen kilometrelerce yol alırlar.
Kalkış hızına ulaşmak için uçağın motoru bütün gücüyle çalıştırılır. Pervaneli uçaklarda, pistonlu motor ya da türbinle döndürülen pervaneler çok büyük bir hava kütlesini geriye doğru hızla hareket ettirir. Böylece gürültüsüz ve etkili bir kalkış sağlanır, ama pervaneli uçakların ulaşabileceği hızın üst sınırı saatte 640 kilometredir. Modern hızlı uçakların büyük bölümünde türbofan motorları kullanılır; bu motorlar da büyük bir hava kütlesini hareketlendirerek geriye doğru püskürtür. Türbofan motorlarının çıkardığı gürültü hâlâ kabul edilebilir düzeydedir ve bunlarda herhangi bir üst hız sının yoktur. Bazı uçaklarda hâlâ türbojet motorları kullanılmaktadır. Türbojetler küçük bir hava kütlesini hareketlendirir, daha çok yakıt yakar ve daha gürültülüdürler. En yüksek hızlı uçaklarda, bir artyakıcıyla donatılmış türbojet motorları vardır; bunlarda çok yüksek miktarda yakıt yakılır ve kulakları sağır edecek bir gürültü oluşur.
Uçak pistin sonuna doğru hızlandıkça kanadın üstünden akan hava kütlesi yukarıya doğru bir itme kuvveti, yani taşıma kuvveti sağlar. Bu taşıma kuvveti, şöyle de açıklanabilir: Uçurtmaya benzer eğik bir yüzey olan kanat, içinde hareket ettiği hava kütlesini aşağı doğru yönlendirir, buna karşılık hava kütlesi de kanadı yukarı doğru iter. Alt yüzeyde oluşan basınç ile üst yüzeyde oluşan basınç arasındaki farktan dolayı ortaya çıkan kuvvet de kanadın yukarı doğru itilmesine yardımcı olur ve uçağın havada tutunmasını sağlar.
Çoğu uçaklar, pilot yön değişikliği yapmadığı sürece, yöneltildikleri doğrultuda uçuş kararlılığını (denge konumunu koruma) kendiliğinden sağlayacak biçimde tasarımlanır. Yani uçağın kuyruğunda, ok ya da dartta olduğu gibi, uçuş kararlılığını sağlamaya yarayan düzenekler bulunur. Uçakta bu düzenekler sabit düşey yüzeyler ve buna dik, sabit yatay yüzeyler biçimindedir. Yatay sabit yüzeye yatay stabilize, düşey sabit yüzeye ise düşey stabilize denir.
Uçağa kumanda etmeye yarayan yüzeylerden bir bölümü hareketli kuyruk parçalandır. Bu parçalar kuyruğun sabit yüzeylerine takılmıştır. Uçağın sağa ya da sola yönlendirilmesini sağlayan yön dümeni, düşey stabilizenin arka kenarına; uçağın yukarıya ya da aşağıya doğru yönlendirilmesini sağlayan yükseklik dümeni ise yatay stabilizeye takılmıştır. Uçağın sağa ya da sola yatırılması ise kanatların arka kenarının uca yakın bölümüne yerleştirilmiş hareketli yüzeylerce sağlanır. Bu yüzeylere kanatçık denir. Bütün bu yüzeyler pilot kabinindeki kumanda kol ya da levyeleri ve pedallar aracılığıyla, pilot tarafından denetlenebilir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder