Aerodinamik Kuvvetler
Evrenos Bey
Havada seyir halinde olan bir hava aracı aerodinamik kuvvetlerin etkisi altında kalır. Bu kuvvetler;
Yerçekimi kuvveti (Ağırlık)
Yerçekimi kanunu dolayısıyla havadaki bir platforma uygulanan ve onu yere doğru çeken kuvvettir. Platformun havada tutunabilmesi bu kuvvetten daha fazla miktarda bir kaldırma kuvveti ile mümkündür.
Geri Sürükleyici Kuvvet (Sürüklenme)
Hava platformu havada seyir halinde iken , üç tip geri sürükleyici kuvvetin birleşmesinden oluşmuş ve nısbi rüzgara paralel toplam geri sürükleyici kuvvetin etkisi altına girer.Bu kuvvetler kütlesel sürüklenme, uyarılmış sürüklenme ve parazit sürüklenme başlıkları altında incelenebilir.Toplam geri sürükleyici kuvvet (sürüklenme) nısbi rüzgara paralel ve aynı yönde hareket eden bir kuvvettir ayrıca hava hızının da bir fonksiyonudur. Şöyleki; en az toplam sürükleyici kuvvetin oluştuğu hava hızı değerleri ideal tırmanma, otorotasyon için minimum alçalma ve ulaşılabilecek maksimum hava hızlarını belirler.
- Kütlesel Sürüklenme: Bir cismin sıvı içerisindeki hareketinden dolayı meydana gelen sürtünme direnci olarak tanımlanabilir. Bu kapsamda hava bir çeşit sıvı olarak algılanır. Daha basit bir anlatımla hava hareketli olan cismin üzerine adeta yapışarak hareketine karşı bir mukavemet gösterir ve böylece kütlesel sürüklenme oluşur. Hava ile teması söz konusu olan tüm yüzeyler hava direncini azaltacak şekilde pürüzsüz olarak imal edilirler böylece oluşan sürüklenme kuvvetinin değeri belirli oranlarda azaltılır. Döner kanatlı hava araçlarında pallerin dönüsü ile oluşan kütlesel sürüklenme değeri hucum açısının değişmesiyle çok fazla değişmemekle birlikte hava hızının artması ile doğrusal olarak artacaktır.
- Uyarılmış Sürüklenme: Kaldırma kuvvetinin meydana gelmesi ile oluşur. Şöyle ki kanat profili pozitif bir açı ile uçmakta iken hava değişik yönlere hızlı ve basınçlı bir şekilde hareket ettirilmeye zorlanır. Havanın bu zorlamaya karşı gösterdiği mukavemet kaldırma kuvvetini yarattığı gibi aynı anda geriye doğru sürüklenme kuvveti de yaratacaktır. Uyarılmış sürüklenme kuvvetinin değeri kaldırma kuvveti ile doğru orantılıdır. Döner kanatlı hava araçlarında hava hızının artması ile bu sürüklenme kuvvetinin değeri azalır.
- Parazit Sürüklenme: Gövdenin üzerinde bulunan ve direk olarak kaldırma veya çekme kuvvetlerine yardımcı olmayan eklentilere havanın göstermiş olduğu mukavemet sonucu oluşur. Motor kapakları, iniş takımı/tekerlekler, radyo antenleri, pitot tüpleri bu eklentiler içerisinde sayılabilirler. Hava platformunun bu tür parçaları aerodinamik yapıya uygun olarak imal edilirler böylece, geri sürükleyici kuvvet miktarı mümkün olan en alt düzeyde tutulabilecektir . Hava hızının artması ile parazit sürüklenme değeri artar.
İleri Çekici Kuvvet (Çekme)
İleri çekici kuvvet, helikopter için hava profillerinin (pallerin) motordan aldığı dönü gücü ve uçuş kumandaları vasıtasıyla değişen hucum açıları ile oluşmaktadır. İleri çekici kuvvet, toplam geri sürükleyici kuvvet (sürüklenme) miktarından fazla ise helikopter ileri az ise ilgili yöne doğru hareket edecektir. Döner kanatlı hava araçlarına has bir uçuş hareketi olan hover pozisyonunda bu iki kuvvet eşit olacaktır.
Kaldırma Kuvveti (Taşıma)
Hava aracının havada tutunabilmesini sağlayan kuvvettir. Kanat profilinin hava ile arasındaki nısbi harekete dinamik olarak gösterdiği bir reaksiyon olarak ta ifade edilebilir. Kaldırma kuvvetinin genel olarak 1/3 lük oranı profilin alt tarafına çarpan hava ile geriye kalan 2/3 lük oranı ise üst kısmında basıncın azalması ile üretilir. Kaldırma kuvvetinin meydana gelmesinde yukarıda bahsi geçen profilin aerodinamik özelliklerine etki eden faktörler yanında havanın yoğunluğu ve hız da önemli birer etkendirler. Hucum açısı sabit tutulduğu sürece hava akımının sürati artırılır ise kaldırma kuvveti artar. Hava akımı sabit tutulduğu sürece hucum açısının artırılması ile kaldırma kuvveti bir noktaya kadar artar sonra sıfırlanır. Bu noktada hucum açısının değeri o kadar büyüktür ki kanat profilinin üzerinden hava akışı kesintisiz olarak akamayacaktır. Böylece kanat profilinin aerodinamik özelliğine ve hucum açısının o anki değerine bağlı olarak profil bölgesel veya tam olarak stall olacaktır. Bu durumda geri sürükleyici kuvvet (sürüklenme) ve yer çekimi kuvveti (ağırlık) nedeniyle havada tutunma doğal olarak mümkün olmayacaktır.



del.icio.us
Digg
Technorati
Twitter
Yorumunuzu ekleyin