Aerodinamik

Özel Aerodinamik
Öğeyi Oyla
(0 oy)

Hava ve diğer gaz şeklindeki akışkanların hareketlerini, aynı zamanda bu akışkanlar içinde hareket eden katı cisimlerin durumlarını ve bunlara tesir eden kuvvetleri inceleyen bir bilimdir. Hava araçları aerodinamik kuvvetlerin etkisi ile hareket ederler. Bu hareket statik veya dinamik kuvvetlerle sağlanır. Statik kuvvetlerle hareket edenlere havadan hafif cisimler adı verilir. Çeşitli balonlar gibi. Dinamik kuvvetlerle hareket edenlere ise havadan ağır araçlar denir. Helikopter, uçaklar, planörler gibi. Motorlu Yamaçparaşütü kanatları etrafından havanın geçmesi neticesi meydana gelen dinamik kuvvetlerin yardımı ile havada tutunup hareket eden bir araçtır. Nisbi Hareket Bir kütle veya cisim, durumunu değiştirdiği vakit hareket ediyor denir. Bu cismin durumu veya yeri, çevresindeki cisimlere olan mesafesi ile tespit edilir. Bu kütle hareket edince çevresindeki sabit kabul edilen diğer cisimlere göre yerini değiştirir. Yani; bu yer değiştirme esnasında nisbi bir hareket olmuş demektir. Bu hareket sabit cisimlere kıyasla ifade edilir. Trende sabit oturan bir kişinin çevresindeki cisimlere göre hareket etmesi gibi. Bir hava aracının havada tutunması kendisi ile çevresindeki hava arasında mevcut bir nisbi harekete bağlıdır. Bu nisbi harekete hava sürati denir.

AERODİNAMİĞE ETKİ EDEN KUVVETLER

1. YERÇEKİMİ KUVVETİ Yerçekimi nedeniyle meydana gelen ve hava aracını aşağı doğru çeken kuvvettir. Motorlu yamaçparaşütü havadan ağır olduğu için havada tutunabilmesi bu ağırlığı yenecek bir kuvvete sahip olmasına bağlıdır.

2. KALDIRMA KUVVETİ Toplam ağırlığı yenmek veya dengelemek için lüzumlu olan faydalı kuvvettir. Ağırlığın aksine hava aracını yukarı doğru çekerek havada tutar. Kaldırıcı kuvvet ileri hareket sonucu kanatların alt ve üst yüzeyleri arasındaki basınç farkından doğmaktadır. (Bernoulli Prensibi ). Kaldırıcı kuvvete tesir eden faktörler şunlardır. a. Kanat kesitinin şekli, genişliği ve uzunluğu, b. Hava akımının sürati (nisbi rüzgar), c. Hücum açısı Kanat kesitinin şekli, genişliği ve uzunluğu sabit olup pilot tarafından değiştirilemez. Sabit bir hücum açısında hava akımının sürati arttırılacak olursa kaldırıcı kuvvette artar, hava akımı sabit iken hücum açısı arttırılır ise kaldırıcı kuvvet bir noktaya kadar artar sonra stol olur. Kaldırma kuvvetinin özellikleri ise şunlardır. a. Kaldırma kuvveti nisbi rüzgara diktir, b. Hücum açısı ile artar. c. Hücum açısının stol durumu ile birdenbire azalır d. Nisbi rüzgarın artmasıyla artar.

3. İTME KUVVETİ Kaldırma kuvvetinin doğabilmesi için Motorlu Yamaçparaşütün ileri doğru hareket etmesi gerekir, bunu sağlayan kuvvete itme kuvveti denir.

4. SÜRÜKLEME KUVVETİ Nisbi rüzgâra paralel ve aynı yönde hareket eden kuvvettir. Kesit hava içinde hareket ederken bir kaldırma kuvveti meydana gelir ve bu kaldırma kuvveti kanat kesitinin hücum açısı ile değişir. Nisbi rüzgarın hava aracı ve kanat yüzeyine direnç göstermesi ile sürükleme kuvveti oluşur. Buna geri sürükleme kuvveti de denir. İki kısımda incelenir.

a. Parazit Sürükleme: Akışkanın (havanın) cismin yüzeyine yapışmasından dolayı meydana gelen sürüklenmedir. Kaldırma kuvveti meydana getirmeksizin hava aracı üzerinde mukavemet oluşturan ve süratin düşmesine neden olan kısımlardır. Parazit sürükleme kendi içinde de yüzey sürtünmesi ve şekil sürüklemesi olarak ikiye ayrılır. - Hava aracının hava ile temas eden bütün sathı, ince bir hava tabakası ile kaplıdır ki buna sınır tabakası denir. Yüzey sürtünme serbest havanın bu tabakadaki sürtünmesidir. - Şekil sürüklemesi ise hava akımının bozulmasından ve anaforlaşmasından ortaya çıkar.

b. Emme Sürüklemesi : (Doğal sürükleme) Kaldırma kuvvetinin meydana gelmesi için mutlaka oluşan tabii bir sürüklemedir. Az da olsa ön kenarda bulunur. Ancak en fazla kanat uçlarında ve firar kenarında oluşur. Sürükleme kuvvetinin özellikleri şunlardır - Nisbi rüzgâra paralel ve aynı yöndedir. - Hücum açısı ile artar. - Hücum açısının stol durumunda birdenbire artar.

TERİMLER VE TANIMLAR

Hava araçlarının havada tutunabilmeleri için kaldırma kuvvetine mutlaka ihtiyaçları vardır. Motorlu Yamaçparaşütünü havada taşıyan esas kuvvet kaldırma kuvveti, bu kuvveti sağlayan satıh ise kanattır. Dolayısıyla motor gücünden sonra yamaçparaşütün havalanmasına ve havada tutunmasına en fazla etki eden unsur kanat olmaktadır. Bu nedenle her pilotun kaldırma kuvvetinin nasıl oluştuğunu ve nasıl muhafaza edileceğini bilmesi gerekir. Aksi takdirde önemli kazalarla karşı karşıya kalınması kaçınılmaz olur. Bu tür konulara tam olarak hakim olunabilmesi için bilinmesi gereken bazı temel terimler ve tanımlar vardır. Bunların öncellikle bilinmesi gerekmektedir.

1. Kanat: Hava içinde hareket ederken bir aksi tesir meydana getirecek şekilde yapılmış olan aerodinamik satıhtır.

2. Aerodinamik Kesit: Üzerinden hava akımı geçirildiği zaman kaldırma kuvveti yaratacak şekilde planlanmış yüzeylere denir.

3. Hücum Kenarı: Kanat veya kanat kesitinin hava ile ilk temas eden ön kenarıdır.

4. Firar Kenarı: Hava akımının kanadı terk ettiği kesitin arkada birleşen kısmıdır.

5. Nisbi Rüzgar: Bir aerodinamik kesitin uçuş istikametine zıt yönde olan ve kesitin hem altından hem de üstünden geçen hava akımıdır.

6. Rüzgar Akış Açısı: Kesite çarpan nisbi rüzgarın bir kısmı yukarı kanat üstüne, bir kısmı da kanat aşağı kısmına doğru gider. Bu gidiş istikameti ile esas gidiş istikameti arasındaki açıya akış açısı denir.

7. Basınç Merkezi: Kaldırma ve sürükleme kuvvetlerinin hava aracı kanadına tesir ettikleri nokta olup sabit bir yer değildir.

8. Ağırlık Merkezi: Kanat ağırlığının veya yerçekiminin kanat üzerinde tesir ettiği bir noktadır.

9. Kordo Hattı: Hücum kenarı ile firar kenarını birleştiren hayali bir hattır.

10. Hücum Açısı: Kordo hattı ile nisbi rüzgar arasındaki hattır.