Nüve Forum


Uçak hakkinda Uçaklar nasıl uçar? ile ilgili bilgiler


Bir uçağın hareketinin en genel hal için inclemek istediğimizde, uçağa tesir eden kütlesel kuvvetleri ve dış kuvvetleri göz önüne alarak, bu kuvvetlerin tesiri altında tamamen serbest hareket edebilen bir cisim

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 23.08.07, 20:47
nuvekolik
Ziyaretçi
 
İletiler: n/a
Standart Uçaklar nasıl uçar?

Bir uçağın hareketinin en genel hal için inclemek istediğimizde, uçağa tesir eden kütlesel kuvvetleri ve dış kuvvetleri göz önüne alarak, bu kuvvetlerin tesiri altında tamamen serbest hareket edebilen bir cisim incelememiz gerekir.

Uçağa tesir eden ağırlık kuvveti, şiddet ve yön bakımından tamamen belirli olup, belli hareketler dışında bu kuvvetin uçus sırasında değişmediği kabul edilebilir.

Uçağa tesir eden aerodinamik kuvvetler, daha önce belirlenmiş olan uçağa ait aerodinamik karakteristik katsayılar, hız, yoğunluk gibi değerlere bağlı olarak belirlidir.

Güç sisteminin uçağa tatbik ettiğ. kuvvetin, uçağa nazaran doğrultu ve yönlü ve yönü belli olup, şiddeti yükseklik, hız ve motor rejimine bağlı olarak belirlidir.







Genel uçuş denklemleri:

Uçağın hareket denklemleri, NEWTON' un hareket kanunları gereğince bulunabilir. Bilindiği üzere bu kanunlar:

1-Herhangi bir doğrultudaki dış kuvvetlerin toplamı hareket miktarı değişimine

2-Bir eksen etrafındaki dış momentlerin toplamı, hareket miktarı momentin değişimine eşit yazılarak ifade edilir.

Uçağın en genel hareketlerini veren hareket denklemlerinin çözümü mümkün olmadığından, bazı kabuller yaparak hareketleri, dolayısı ile hareket denklemlerini basitleştirmek gerekmektedir. Bazı kabulleri aşağıdaki şekilde ifade etmek mümkündür.

*motor rejimi sabittir.
*çekme kuvveti uzunlamasına simetri ekseni ile çakışmaktadır.
*dümenler ve diğer kumanda yüzeyleri sabittir.
*uçak rijittir
*uçak simetriktir.




Düzgün, Yatay Uçuş Hareketi

Bir uçağın sabit hızla, düşey bir düzlem içinde doğrusal bir yükselme hareketi yaptığını farz edelim.

Bu hareket ait denklemler

T = D + sinq ; L = Wcosq ; M = 0

şeklinde olacaktır. Bu denlemlerden, (x) ekseni üzerindeki kuvvetlerin dengesini gösteren ilk denklemin heriki tarafını V hızı ile çarpalım.

T.V = D:V +V.Wsinq

v = Vsinq (düşey hız) olduğuna göre;

T.V = D.V + vW

ifadesi elde edilir. Bu ifadede

T.V = Pu (faydalı güç)

D.V = Pg (gerekli güç)

W.v = (Pg)y (yükselme için gerekli güç)

olarak tariflenir.

q = 0 olduğu zaman v = Vsinq = 0 olacak, dolayısı ile uçak yatay bir düzlemde doğrusal bir hareket yapacaktır. Bu durmda gerekli güç, faydalı güçe eşit olacaktır.

Pu = Pg

Bu harekete uçağın Düzgün yatay uçuş hareketi denir. Düzgün yatay uçuş hareketinin denklemleri:

T-D = 0 (1.7)

W-L = 0 (1.8)

M = 0 (1.9)

Bu hareketlere yardımcı olarak,

f ( CD , CL ) = 0 (POLER) (1.10)

ifadesini de hareket incelemesi sırasında kullanmak gerekecektir.

Bir uçağın yatay uçuş hareketini ve bu hareketteki hızını, uaçğın tipine, daha doğrusu tahrik sisteminin tipine bağlı olarak ayrı ayrı incelemek gerkekir.






Süzülüş hareketi

Motorlu bir uçağın belli bir yükseklikten güçsüz olarak sadece ağırlık ve aerodinamik kuvvetlerin tesiri ile yapmış olduğu harekete süzülüş hareketi denir. Belirli bir yükseklikten bırakılan bir planörün (motorsuz uçak) hareketi de süzülüş hareketidir. Bu hareketin incelenmesinde, uçağın güç sisteminin herhangi bir çekme kuvveti vermediği, hareketin düzgün olduğu, yükselen ve alçalan hava hareketlerinin bulunmadığı, uçağın ve uçuşun simetrik olduğu kabul olunacaktır. Bu tip bir harekette yörüngenin bir doğru olacağı, yapılan işaretleme esaslarına göre yörünge eğiminin ( q ) ise daima negatif bulunacağı tabiidir. Ancak q' nin mutlak değeri göz önüne alınarak hesaplamalarda kolaylık sağlamak mümkündür.

Süzülüş hareketi yapan bir uçağı etkileyen kuvvetler şekilde gösterilmiştir. Şekilde yararlanarak süzülüş hareketinin denklemlerini yazmak mümkündür. Hareketin düşey bir düzlem içinde yapıldığı bilindiğine göre hareket denklemleri:

W.sin q = D (2.1)

W.cos q = L (2.2)

M = 0 (2.3)

şeklinde olacaktır. Bu arada çekme kuvvetinin sıfır olduğunu belirtmekte yarar var. Diğer taraftan hareketin incelenmesinde uçağın f (CD , CL ) = 0 poler denkleminden de yararlanılacaktır. 2.1 ve 2.2' yi taraf tarafa böldüğümüz taktirde:

( D/L ) = ( sinq / cosq ) = tgq = 1/E (2.4)

görüldüğü üzere, süzülüş hareketi sırasında, herhangi bir yükseklik ve uçak ağırlığı için 2.4 denklemi herzaman geçerlidir.

Belli bir yükseklikten itibaren, sakin bir havada süzülüş hareketine başlayan bir uçağın veya planörün, bulunduğu noktadan itibaren maksimum menzili katebilmesi için gerekli şartı 2.4 denklemi ve aşağıdaki şekil yardımı ile bulmak mümkündür.

tg q = h/x , x = h/tg q , (tg q )min ® Emax

x = h.E , xmax = h.Emax

Alçalma Hızı

Bilindiği üzere, bu hareketteki düşey hız (alçalma hızı) hava hızının düşey bileşeniden ibarettir. v = Vsin q . Diğer taraftan 2.1 denklemi yardımı ile sin q için, sin q = D/W, ifadesi bulunur. Bu değer alçalma hızı ifadesinde yerine koyularak alçalma hızı için,

v = V.D/W = CD.(r/2).V3.(s/W) (2.5)

ifedesi bulunur. Diğer taraftan 2.1 ve 2.2 denklemlerinin kareleri taraf tarafa toplanarak;

W2.sin2 q = D2 , W2.cos q = L2 ® W2=D2+L2 = (CL2+CD2).(V2sr/2)2

hava hızı için

V4 = {2.W/(rs)}{1/(CL2+CD2)} ; V = {2.W/(rs)}1/2 . {1/(CL2+CD2)}1/4 (2.6)

ifadesi elde edilir. 2.6 denkleminden görülceği üzere, bilinen bir uçak, ve ağırlık ve yükseklik için hava hızını minimum yapan hücüm açısı CL2+CD2 ifadesinin maksimum olduğu noktada elde edilir. CL2+CD2 ifadesinin ekstremum değerlerini daha iyi görebilmek için uçak polerini incemekte yarar var.

ON = (CL2+CD2)min ® Vmax

OM = (CL2+CD2)max ® Vmin

V = {2.W/(rs)}1/2 . (1/OM)1/2

tg q = CD/CL ; E = CL/CD ; CL={(2.CDO/2k)+1}1/2 ; CD = 2.CDO+1/2

Şekil de görüleceği üzere CL2+CD2 ifedesinin ekstramum değerler (N) ve (M) noktasındaki hücüm açılarında elde edilir. Bu duruma göre maksimum ve minimum hava hızları (N) ve (M) deki hücüm açılarında elde edilecektir.

2.5 denklemi ile bulunmuş olan alçalma hızı ifadesinde 2.6 da bulunan hava hızı değeri yerine koyulduğunda,

v = CD(r/2).(s/W).{ [2.W/(r.s)]2. 1/(CL2+CD2) }3/4

v = [2.W/(r.s)]1/2 .(CD/CL3/2) . 1/(1+(CD2/CL2))3/4

v = [2.W/(r.s)]1/2 .(CD/CL3/2) . 1/(1+(1/E2))3/4 (2.7)

Normal süzülüş hareketlerinde fines değeri takriben 20 mertebesinde olup, bunun karesi ise 400 mertebesindedir. Dolayısı ile ifadenin paydasındaki parantez içinde bulunan (1/E2) değeri (bir) değerinin yanında ihamal edilebilir. Bu ihmal yapılarak düşey hızın yaklaşık değeri için

1/(1+1/E2)3/4 @ 1

v @ (CD/CL3/2).( (2W)/(r.s) )1/2 (2.8)

ifadesi bulunur. 2.8 denkleminden görüleceği üzere, sabit ağırlık, yükseklik ve bilinen uçak için düşey hızın minimum değeri CD/CL3/2 ifadesinin minimum değerine tekabük eden hücüm açısında elde edilir. O halde minimum alçalma için,

vmin = (CD/CL3/2)min.( (2W)/(r.s) )1/2 (2.9)

ifadesi bulunur.
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
uçaklar, uçar?

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 19:50 .