1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Uçaklar Nasıl Uçar? Bernoulli İlkesiyle Tanışın!

Uçaklar Nasıl Uçar? Bernoulli İlkesiyle Tanışın!

Uçaklar Nasıl Uçar? Bernoulli İlkesiyle Tanışın!
2

Tonlarca ağırlığa sahip bir uçak nasıl uçar hiç düşündünüz mü? Cevap basit aslında; uçaklar, havanın uçağın kanatları boyunca olan hareketinin (ve dolayısıyla uçağın geri kalanında) uçağı dünyaya doğru çeken yerçekimi kuvvetinden daha büyük bir yukarı doğru kuvvet oluşturduğunda uçarlar. Öyleyse gelin, uçaklar havada nasıl sorunsuz uçar sorusunu kısaca inceleyelim.

Bir Uçağın Arkasındaki Fizik: Bernoulli İlkesi

Uçak nasıl uçar sorusunun arkasındaki fizik ilk olarak, sıvıların hareketini inceleyen 18. yüzyıl İsviçreli matematikçi ve bilim adamı Daniel Bernoulli tarafından tanımlandı. Bernoulli, hareket eden bir sıvının uyguladığı basıncın sıvının hızıyla ters orantılı olduğunu keşfetti. Başka bir deyişle, sıvı hızı arttıkça sıvı basıncı düşer ve bunun tersi de geçerlidir.

İlgili Makale
Bernoulli İlkesi: Tanımı, Denklemi ve Örnekler
Uçaklar nasıl uçar?

Aynı ilke hareketli hava için de geçerlidir. Hava boşlukta ne kadar hızlı hareket ederse, hava basıncı o kadar düşük olur ve ne kadar yavaş hareket ederse, basınç o kadar yüksek olur. Uçak kanatları, bu olgudan yararlanmak ve uçağın ağırlığının üstesinden gelmek ve uçakları yerden kaldırmak için gerekli kaldırma kuvvetini oluşturmak üzere tasarlanmıştır. Kanatların alt tarafları düz, üst kısımları ise kavislidir. Ek olarak, kanatlar önden arkaya hafifçe aşağı doğru eğimlidir, bu nedenle bir kanadın etrafında hareket eden havanın, altta olduğundan daha üstte dolaşmak için daha uzun bir yolu vardır. Yukarıdan geçen hava, alttan giden havadan daha hızlı hareket eder ve böylece kanadın üzerindeki hava basıncı, daha yavaş hareket eden hava moleküllerinin bir araya toplandığı kanat altındakinden daha düşüktür. Şunu söylemeyi unutmayalım; pervaneli, jet, tek motorlu veya kargo uçaklarının uçmasının arkasında yatan fizik değişmez, cevap hepsi için aynıdır.

Uçaklar nasıl uçar hakkındaki bu videoyu izlemenizi öneririz.

Bir Uçak Nasıl Uçar? Aşamaları:

Geri itme ve Taksi Çıkışı

Uçak nasıl uçar sorusunun ilk aşaması, tüm kapılar emniyete alındıktan sonra, uçağın terminal jet yolundan uzağa ve taksi yolları boyunca bir piste hareketini içerir. Bazen uçağı kapısından geri itmek için römorkör adı verilen motorlu bir araç kullanılır. Bazı havalimanlarında, belirli uçakların yeniden güç sağlamasına izin verilir. Bu, motorun kapıda çalıştırılmasının ardından, itme ters çeviricilerinin uçağı tam anlamıyla kapıdan uzağa geri döndürmek için kullanıldığı anlamına gelir. Uçak daha sonra taksi yolları boyunca kendi gücüyle hareket eder. Uçaklar öncelikle uçuş için tasarlandıklarından ve kara araçları olmadıklarından, çok düşük hızlarda hareket ederler. Geri itme, yalnızca pilotun taksi sırasında tüm uçak hareketlerini izleyen Hava Trafik Kontrolünden izin aldığında gerçekleşir.

Uçuş aşamaları: Kalkış ve Tırmanış

Kalkış ve Tırmanış

Kalkışa hazır olduğunda ve devam etmek için Hava Trafik Kontrolü tarafından izin verildiğinde, bir uçağın pilotu veya birinci kaptanı frenleri serbest bırakır ve pistte hızlanmak için motor gücünü artırmak üzere gazı arttırır. Pist üzerinde hizalandıktan sonra uçağı yönlendirmek normal olarak, hız yeterli olana kadar burun tekerleğini manipüle eden ayak pedalları kullanılarak gerçekleştirilir; bu, dümen tarafından uçak kuyruğundaki rüzgarın hızla hareket etmesini burun tekerleğini gereksiz hale getirir.

Uçak hız kazandıkça, hava kanatlarının üzerinden daha hızlı geçerek asansör oluşturulur. Uçaktaki aletler, yalnızca uçağın yere göre hızına değil, aynı zamanda uçağa doğru esen herhangi bir rüzgarın hızına da eşit olan bu hava hızını gösterir (uçak normalde rüzgara doğru yönelir). Hava hızı, dönüş hızı olarak bilinen önceden belirlenmiş belirli bir noktaya ulaştığında, pilot uçağın burnunu yukarı doğru döndürmek için uçağın kuyruğundaki panelleri hareket ettirir. Bu daha da güçlü bir kaldırma yaratır ve uçak yerden ayrılır.

Büyük jetlerin çoğu yerden saatte yaklaşık 160 mil hızla ayrılır ve başlangıçta 15 dereceyi aşan bir açıyla tırmanır. Bir uçağın kanatlarının etraflarında akan havaya olan açısı, kaldırma kuvvetini korumak için son derece önemlidir. Sözde hücum açısı çok şiddetli olursa, kanatların etrafındaki hava akışı bozulur ve uçak havalanmayı kaybeder.

Bir uçağı aerodinamik açıdan daha verimli hale getirmek için, bir uçağın yerdeyken üzerinde yuvarlandığı tekerlekler, havaya uçtuktan sonra uçağın karnındaki bir boşluğa geri çekilir. Daha az sürtünme (rüzgar direnci) vardır ve bir uçak, iniş takımı geri çekildiğinde daha hızlı uçabilir.

Seyir

Uçak havaya girdikten sonra pilot tarafından belirlenen ve Hava Trafik Kontrol tarafından onaylanması gereken seyir irtifasına ulaşana kadar tırmanmaya devam eder. Bu noktada güç, tırmanmak için gereken ayardan düşürülür ve uçak tutarlı, düz bir irtifa sağlar. Düz uçmak için uçağın ağırlığı ile kanatların oluşturduğu kaldırma kuvveti tam olarak eşittir.

Seyir için standart bir rakım yoktur. Genel olarak yaklaşık 35.000 fittir, ancak bu uçuşun uzunluğuna, hava koşullarına, hava türbülansına ve gökyüzündeki diğer uçakların konumuna bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. 

Uçuş sırasında pilotlar normalde, uçuş haritalarında işaretlenen ve sinyalleri uçak tarafından alınan radyo seyrüsefer işaretçileri ile olan ilişkileriyle tanımlanan belirli hava yollarını veya gökyüzündeki otoyolları takip eder. Bazı uçaklar, pilotların yollarını bulmalarına yardımcı olmak için yerleşik atalet navigasyon sistemlerine de sahiptir. Bu bilgisayar tabanlı sistemler uçağın yönünü, hızını ve diğer faktörleri yakından takip ederek uçağın kalkış noktasından konumunu hesaplar. Bazı uçaklar, konumlarını tam olarak belirlemek için bir dizi uydudan gelen sinyalleri de kullanabilir. Bu, Küresel Konumlandırma Sistemi olarak bilinir. Ticari uçaklar bunu giderek daha fazla kullanıyor. GPS, uçakların Hava Trafik Kontrolünün izniyle önceden belirlenmiş hava yollarının dışında emniyetli bir şekilde çalışmasını sağlar.

Pilotlar, uçağın kanatları ve kuyruğu üzerindeki panelleri kullanarak uçağı uçuşta kontrol eder ve yönlendirir. Bu kontrol yüzeyleri, bu bölümün ilerleyen kısımlarında daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

İniş

Uçuşun bu aşamasında pilot, motor gücünü, hızını ve dolayısıyla kaldırma kuvvetini azaltarak uçağı kademeli olarak yere geri getirir. Sözde son yaklaşım, havaalanından birkaç mil uzakta başlar. Bu noktada, Hava Trafik Kontrolü, uçağı iniş sırasına koymuş, aynı havaalanına giden veya aynı havaalanından ayrılan diğer tüm uçaklardan dikkatlice ayırmıştır. İniş takımı indirilerek uçağı daha da yavaşlatır. Ek olarak, uçağın kanatlarının arka kenarındaki kanatçıklar olarak bilinen paneller, sürtünmeyi artırmak ve böylece hızı ve yüksekliği azaltmak için kullanılır. Asansör olarak bilinen diğer paneller ve dümen, uçağı yönlendirmek ve onu yerelleştiricide (rota) ve kayma eğiminde (kayma yolu) tutmak için (uçuş boyunca olduğu gibi) kullanılır.

Taksi Giriş ve Otopark

Uçak nasıl uçar sorusunun son aşaması, ilk aşamanın tersidir. Uçak, taksi yoluna ve oradan bir kapıya kendi gücüyle yavaş hızda ilerler. Çoğu kapı, hareketli jet yolları veya kapalı rampalarla donatıldığından, uçaklar genellikle kendi güçleri altında park edilir.

Bu Yazıya Tepkiniz Ne Oldu?

Yorum Yap