Havacılıkta Aerodinamik Terimler

12406

Camber (Kamburluk)
Airfoil yapının kamburluk ölçüsüdür. Büyük yük taĢıyan ve düĢük hızlarda seyreden uçaklarda chord uzunluğuna göre camber oranının fazla olması istenir.
Chord (Veter uzunluğu)
Kanadın, gövde simetri düzlemine paralel olarak alınmıĢ herhangi bir kesitinin hücum kenarını firar kenarına birleĢtiren doğrunun uzunluğudur.

Ortalama aerodinamik chord
Kanat kökünde daha büyük olan kök veter uzunluğu ile kanat ucunda daha küçük olan
uç veter uzunluğunun ortalamasıdır.

Kanat yapısı ve aspect (açıklık) oranı
Uçaklarda kanat tasarımıyla ilgili diğer önemli bir değer de “cephe oranı” veya
“açıklık oranı” (aspect ratio) adı verilen kavramdır. Açıklık oranı, kanat açıklığının ortalama
veter değerine oranıdır. Bu oranın uçak performansında ve yakıt ekonomisinde önemli
etkileri vardır. Yüksek açıklık oranlı kanatlar, aynı yüzey alanına sahip kanatlardan eĢit
Ģartlarda daha fazla kaldırma kuvveti sağlarlar.

Açıklık Oranı
Veter boyunca çeĢitli noktalarda profil alt yüzeyi ile üst yüzeyi arasındaki en büyük
uzaklıkların (kalınlıkların) yani en büyük kanat kalınlığının veter uzunluğuna oranı olarak
tanımlanır.

Basınç Merkezi
Yunuslama (öne-arkaya salınım) momentinin sıfır olduğu aerodinamik kuvvetlerin uygulama noktasıdır.

Hücum açısı
Kanat veteri (chord ekseni) ile hava akıĢ doğrultusu arasındaki açıdır.

Çekiş (Trust)
Motor tarafından sağlanan egzoz çıkıĢına tam ters yöndeki uçağı ileriye doğru gitmesini sağlayan kuvvettir.

Ağırlık(Gravity)
Uçak kütlesinin, yerçekimi etkisiyle düĢey doğrultuda aĢağıya doğru meydana getirdiği kuvvettir.

Aerodinamik Bileşke
Kaldırma kuvveti (Lift) ile sürükleme kuvvetinin (Drag) bileĢkesidir. Hücum açısı ile birlikte büyüklüğü değiĢir. Belli bir hücum açısına kadar, hücum açısı artırıldığında lift ve drag arttığından bileĢke kuvvet de artar.
ġekil 3.14: Aerodinamik bileĢke kuvvet
Aerodinamik kuvvetler ile ilgili bir eĢitlik çözülürken, kuvvetlerin meydana gelmesine sebep olan faktörlerin tespit edilmesine ihtiyaç vardır. Kuvvetlerin oluĢmasına ve etkilenmesine sebep olan pek çok faktör bulunmasına rağmen en önemlileri Ģunlardır:
 Hava akıĢ hızı (V)
 Hava akıĢkanının yoğunluğu (ρ)
 Profilin kapladığı alan – Kanat alanı (S)
 Profil yüzeyini Ģekli
 Hücum açısı (α)
 Viskozite etkileri (μ) SıkıĢtırılabilme özellikleri
Aerodinamik kuvvet, net basınç farkı ile kanat alanını çarpma sureti ile bulunabilir;
fakat, basınç farkı hücum açısı ile değiĢmekte olduğundan matematiksel olarak hesaplamak
son derece güçtür. Hâlbuki tecrübeler, basınç farkının dinamik basınç ile doğru orantılı
olarak değiĢtiğini göstermektedir. Her hücum açısı için dinamik basınçta meydana gelen bir
artma, basınç farkını da arttırmaktadır. Bu nedenle aerodinamik kuvvet eĢitliği, dinamik
basınç ile kanat alanının çarpının bir “CF ” katsayısı ile çarpımı Ģeklinde
gösterilebilmektedir.

Kaldırma (lift)
Aerodinamik bileĢke kuvvetin, kanat yüzeyine dikey olan bileĢkesidir. Uçağın havada
tutunabilmesini sağlayan kuvvettir.

Sürüklenme (drag)
Aerodinamik bileĢke kuvvetin, yatay olan bileĢkesidir. Uçak üzerindeki durgun
noktaların ve hava akıĢı sürtünmelerinin neticesinde uçağın gidiĢ yönüne ters yönde oluĢan
kuvvettir.

 Hücum açısı: Hücum açısı artırıldığında, havanın kanat üzerinde alacağı yol ve
hızı artar. Böylece kanat üstündeki havanın dinamik basıncı, kanat altındaki
havanın dinamik basıncından fazla olur. Bu dinamik basınç farkı lift kuvvetini
artırırken, durgun nokta alanının ve hava sürtünmesinin artması geri
sürüklemeyi arttıracaktır.
 Kaldırma (lift) katsayısı: Bir airfoil yapının matematiksel olarak hesaplanan
lift kuvveti ile rüzgâr tünelinde ölçülen lift kuvveti arasında farklılık vardır. Lift
kuvvetini hesaplarken bu farklılığı göz önüne almak için hesaplamalarda
kaldırma kuvveti katsayısı (CL) kullanılır.
CL = Rüzgâr tünelinde ölçülen lift / Teorik olarak hesaplanan lift
L =  V2SCL / 2
 Sürüklenme (drag) katsayısı: Bir airfoil yapının matematiksel olarak
hesaplanan drag kuvveti ile rüzgâr tünelinde ölçülen drag kuvveti arasında
farklılık vardır. Drag kuvvetini hesaplarken bu farklılığı göz önüne almak için
hesaplamalarda sürüklenme kuvveti katsayısı (CD) kullanılır.

Kutupsal Eğim
Kutupsal eğim; kaldırma ve sürüklenme kuvvetleri katsayılarının birlikte gösterildiği polar diyagramdır.

Stall
Hücum açısının artırılması belli bir noktadan sonra kanat üst yüzeyden geçen hava akımının türbülanslı akması ve sınır tabakasının airfoil yüzeyden ayrılması ile lift kuvvetinin azalması ve sürüklenme kuvvetinin artmasına neden olur. Bu durumun, uçağın havada tutunması ve düzgün bir seyrine engel olacak seviyeye gelmesine “stall” denir.

Parazit Drag
Havanın düzgün akıĢına engel olacak yapısal dizayn parasite (parazit) drag meydana getirebilmektedir.
Parasite drag üç farklı Ģekilde meydana gelebilir. Bunlar:

 Form (şekil) drag: Uçağın dış şeklinden kaynaklanan geri sürüklemeye “Ģekil sürüklemesi” adı verilir. Havanın düzgün bir Ģekilde akmasını sağlayacak airfoil yapının olmaması sonucu meydana gelir.

 Friction (sürtünme) drag: Uçağın dıĢında bulunan perçin, cıvata, anten, kapak, kapı mandalları, birleĢme aralıkları, dıĢ yüzey seviye farklılıkları gibi yüzey pürüzleri “sürtünme sürükleme” kuvvetine neden olur.

 Interference (engel) drag: Uçağın dıĢ yüzeyinden geçen hava akımı keskin köĢelerden, birbirine yakın kompenentlerin olduğu yerden ve fairing (kaporta) yüzeylerinden geçerken oluĢan sürüklemeye “engel sürüklemesi” denir.

Induced Drag
Induced drag (indüksiyon geri sürüklemesi); düĢük aspect ratio (kanat açıklık oranı), düĢük hızlarda kaldırma kuvvetini arttırmak için verilen fazla hücum açısının yarattığı türbülanslı akıĢ ve vortisler ile kanat alt yüzeyindeki yüksek statik basınca sahip havanın kanat üst yüzeyine geçme eğiliminden kaynaklanır. Günümüzün geliĢmiĢ uçaklarında kanat ucunda oluĢabilecek indüksiyon geri sürüklemesini azaltmak için “winglet” veya wing tip” olarak isimlendirilen ilave yüzeyler kanat uç kısmına yerleĢtirilmektedir.

Wash Ön ve Wash Out
Kanat hücum açısının kanat uçlarına doğru büyümesi olayına “wash in” ve kanat hücum açısının kanat uçlarına doğru küçülmesi olayına “wash out” denir. Genelde kanatlar wash out olarak tasarlanır.

Döner Kanat Aerodinamiği
Terimler
Bir uçağı ileri doğru çeken kuvvet akıĢkan kütlesinin geriye doğru, momentumun
arttırılarak sevk edilmesi suretiyle elde edilir. Sözü edilen momentumun artımı genellikle:
 Bir turbojet motorunda havanın önce sıkıĢtırılıp sonra ısıtılarak
genişletilmesiyle,
 Bir pervane ile havanın geriye doğru hızlandırılmasıyla,
 Modern, yüksek by-pas’lı turbojet motorlarında kısmen türbinde geniĢlemeyle
ve kısmen de pervane ile hızlandırmak suretiyle elde edilir.