Uçağı İleri İttiren Gücün Motor Olduğunu Mu Düşünüyorsunuz?

7397

Uçağı ileri ittiren güç nedir diye bir soru yöneltilse hemen motor deriz. Bu cevap doğru fakat eksiktir. Uçağı ileri ittren birçok etken vardır. Hezarfen Havacılık Dergisi olarak yapmış olduğumuz bu araştırmada uçağı ileri ittiren güçleri tek tek inceledik ve sizler için bilginin kaynağını yeniden dizayn ettik.

Bir uçağı ileri doğru çeken kuvvet akışkan kütlesinin geriye doğru, momentumun arttırılarak sevk edilmesi suretiyle elde edilir. Sözü edilen momentumun artımı genellikle:

  •  Bir turbojet motorunda havanın önce sıkıştırılıp sonra ısıtılarak genişletilmesiyle,
  •  Bir pervane ile havanın geriye doğru hızlandırılmasıyla,
  •  Modern, yüksek by-pas’lı turbojet motorlarında kısmen türbinde genişlemeyle ve kısmen de pervane ile hızlandırmak suretiyle elde edilir.

uçağın aerodinamiğiPervane, içten yanmalı bir motorun veya türbinli bir motorun (turbo-prop) ürettiği mekanik enerjiyi, önündeki hava kitlesini uçağın hareket yönüne zıt yönde hızlandırmak suretiyle ileri doğru bir çekme kuvvetine dönüştürür.
Pervane aslında düz veya burkulmuş bir kanat kesitidir (airfoil). Burkulmuş (twisted) olmasının ve uca doğru incelerek gitmesinin sebebi pervane boyunca düzgün dağılmış bir itme gücü oluşturmaktır. Çünkü pervanenin üzerinden akan hava akımı uç kısımda en yüksek hızına ulaşır. Bu durumda sabit kesitli bir pervane yüksek devirle kullanıldığında uç
kısımlarda büyük sorunlara yol açar.

  •  Güç iletme şekline göre pervaneler;
  •  Çekici Pervane: Uçakta thrust elde etmek için kullanılır. Bu tip

pervaneler motorun önündedir. Motor sayısı ve motorun uçaktaki yerleşimine göre yerleri değişir.

  •  İtici Pervane: Uçağa itme gücü aktarır. Bunlar motorun arkasındadır ve uçağın arka tarafına bakarlar. Bu tip pervane kullanılan uçaklarda motor gövde gerisinde ya da kanat firar kenarındadır.
  •  Hatve (pitch) özelliğine göre pervaneler;

Bir pervane göbeği etrafında eşit açısal aralıklarla konumlandırılmış ve blade (pal) adı verilen kanatçıklardan meydana gelir. Pervane iki veya daha fazla blade’in bir Hub’a monte edilmesinden oluşur. Hub’da blade’leri motor şaftına bağlar.

Pervane pal’inin açıklığına dik bir düzlemle kesilmesi suretiyle elde edilen kesit profilin veter’inin pervanenin içinde döndüğü düzlemle yaptığı açıya kesit konum açısı denir. Herhangi bir kesitindeki konum açısı sabit olan pervaneye sabit hatveli pervane, konum açısı değişen pervaneye ise değişken hatveli pervane adı verilir.

  •  Geometrik pitch: Pervanenin, geri sürüklenme kuvveti dikkate

alınmadığında bir tam dönüşünde alabileceği en fazla yoldur.

  •  Efektif pitch: Pervanenin geri sürüklenme kuvveti dikkate alındığında bir dönü hareketinde aldığı hakiki hatvedir.
  •  Pervane yolu: Pervanenin hareketiyle ortaya çıkan daire ve ileriye bükümlü olan vida adımına benzeyen yoldur.

uçak aerodinamikBlade elemanları airfoil biçimde yan yana birleşerek blade airfoilini oluştururlar. Blade açısı blade yüzeyi ve dönüş düzlemi arasındaki açıdır. Blade açısı blade başından sonuna kadar aynı değildir. Bu elemanlar farklı hücum açılarında dönüş düzlemine yerleştirilmişlerdir. Blade elemanları farklı açılarda yerleştirilirler. Çünkü blade’ler yol
aldıkça çeşitli kısımlardaki hız değişiktir. Blade’in iç bölümü dışına göre daha yavaş hareket eder. Eğer bütün elemanlar bir blade boyunca aynı açısında ise bağıl rüzgâr (reletive wind) bu elemanlara aynı hücum açısıyla çarpmayacaktır. Blade parçalarının her biri yüksek hızda döndüğü zaman blade’lerin en iyi hücum açısında en iyi thrust yaratabilmeleri için dizayn edilirler.

  •  Hücum açısı (angle of attack); kord hattıyla bağıl rüzgârın yönü arasındaki açıdır.

Belirli hücum açısından sonra kritik akış bölgesi başlar, sınır tabakası ayrılır ve aerodinamik kuvvet (FR) keskin bir şekilde azalır.

Eğer hücum açısı negatifse olay tersine döner. FR aşağı doğrudur ve kanat profili bu kuvvetle aĢağı doğru çeker.

Hücum açısı eğer sıfır olursa, akış alt ve üst yüzeyde simetriktir (simetrik kanat profilinde). Alt ve üst yüzeyde basınç kuvvetleri eşittir. Bu durumda aerodinamik kuvvet (FR), akıma paraleldir. Bu sürüklemedir ve kaldırma yoktur.

Pervane, motor şaftına bağlar. Motor arızasında, pervane bir kavramayla motordan ayrılır ve şayet kumandalar çalışıyorsa “free-wheeling” denilen pervanenin serbest dönüşüyle süzülerek uygun bir yere güvenli bir iniş yapabilir.