Uçaklar ile ilgili olarak genel bilgiler ve uçakların nasıl uçtukları hakkında bilgiler. Uçaklar nasıl uçarlar?
Bir F-16 Savaş Uçağı yakından görünümü
Uçak, uçucu bir taşıttır. Havanın, kanatların üstünde meydana getirdiği alçak basınç yardımıyla uçar.
Uçağın barış ve savaşta önemi çok eski olmamakla beraber, kısa zamanda büyük bir hızla gelişmiştir.
İnsanlar, çok eski zamanlardan beri göklerde uçmak istemiş, fakat bunun imkansızlığına inanmışlardı. Kuşlar gibi havada uçmak isteği sonunda birçok efsane ortaya çıkmıştır. Bu efsaneler insanların uçma isteğini anlatır. Bazı kimseler zaman zaman, kollarına kanatlar takarak uçmaya çalışmış birçoğu bu uğurda, yükseklerden düşüp ölmüş, bunlardan bazısı yüksek bir yerden yere konmayı başarmıştır. Ancak bütün bu deneyler, bilim gerçeklerine dayanmayan gösteriler olmaktan öteye geçemiyordu.
Daha sonraları kendi kendine havada duran balonlar, zeplinler yapıldı. Fakat uçak balondan da zeplinden de çok ayrıdır. Bir defa uçağın çalışma ilkesiyle balonların çalışma ilkesi aynı değildir. Balonların içine havadan daha hafif olan gazlar doldurulur. Böylece balon, suda yüzen bir gemi gibi havada durur. Zeplin ise hareket edebilen bir balondan başka bir şey değildir. Gene içine havadan hafif bir gaz vardır. Yalnız arkasına motorla dönen bir pervane takılır. Pervane döndükçe zeplin ilerler. Uçak ise kendi hacmindeki havadan daha ağırdır. Bu yüzden dışarıdan başka bir kuvvet uygulanmadıkça havada duramaz. Dışarıdan uygulanan kuvveti uçağın pervanesi doğurur. Daha başka kuvvetlerin de etkisi ile uçak hem havada durur hem de ilerleyebilir.
UÇAK NASIL UÇAR?
Uçakların nasıl uçtuğunu görmeden önce, bir uçağa etki yapan kuvvetleri gözden geçirmek gerekir. Uçakları etkileyen kuvvetlerin başında yer çekimi gelir. Havaya atılan taşı yere düşüren yer çekimi, uçağı da aşağıya doğru çeker. Bu kuvveti yenmedikçe yani uçağa bu kuvvete ters yönde ama daha büyük bir kuvvet uygulanmadıkça uçağın havada kalması imkansızdır. Yer çekimi kuvveti, cisimlerin ağırlığı ile doğru orantılıdır. Ağır cisimler, hafif cisimlerden daha büyük bir kuvvet ile aşağı doğru çekilir. Bu yüzden, büyük dolayısı ile ağır uçakları havada tutmak için daha da büyük bir kuvvete ihtiyaç bulunmaktadır.Uçuş için gerekli ikinci kuvvet ise uçağı ileri doğru götüren kuvvettir. Bu kuvveti dönen pervane doğurur.
Pervanenin dönmesi uçağın önündeki havayı geriye doğru iter. O zaman uçağın önünde bir boşluk doğar. Uçak bu boşluğa kayar. Böylece uçak ilerlemiş olur. Uçağı ileri doğru götüren bu kuvvet pervanenin büyüklüğüne, biçimine ve dönme sayısına bağlıdır. Bu üç büyüklük değiştirilerek uçağı ileri götüren kuvvetin oranı değiştirilebilir. Pervanenin arkaya ittiği hava uçağın kanatlarına, gövdesine çarpar. Uçak kanatları hafifçe eğiktir. Bu sayede geriye itilen havanın büyük bir kısmı kanadın altına girer. Kanadın altındaki havanın basıncı artar, üstünde bulunan havanın basıncı ise alçalır. Böylece u-çak yukarı kalkar. Uçakların havada durması, pervanenin dönmesine bağlıdır. Bir kaza sonunda pervane dönmezse uçak yere düşer. Çünkü o zaman uçağı havada tutan kuvvet yok olmuştur. Yalnız yer çekimi vardır. Uçak da yer çekimine uyarak düşer.
UÇAKLARIN BİÇİMİ
Yukarıda belirtildiği gibi, kanatların üstüyle altında bulunan havanın farklı basınçlarda olması uçağı yukarı kaldıran kuvveti doğurur. Fakat pervanenin dönmesi yüzünden bir kuvvet doğar. Bu kuvvet uçağın ileri doğru gitmesini önlemeye çalışan «Sürtünme» kuvvetidir. Ancak, sürtünme kuvveti, uçağı ileri doğru çeken kuvvetten küçüktür.
Böylece, uçağı ileri götüren kuvvet sürtünme kuvvetini yener, uçağı ileri götürür. Sürtünme kuvveti, geriye itilen havanın, uçağın kanatlarına, gövdesine çarparak sürtünmesi sonunda ortaya çıkar. Hareket eden bütün cisimleri etkileyen bu kuvveti ortadan kaldırmanın imkânı yoktur. Fakat küçültmek için birçok yol bulunmuştur. Uçağın gövdesine öyle biçim verilir ki, pervanenin geri ittiği hava kolayca gövdeyi yalayıp arkaya geçer. Havaya en az karşı koyan biçimler bulmak için boyuna hesaplar, deneyler yapılır. Uçakların, aerodinamik şekillerin gelişmesine çalışılır. Bu işle uğraşan ayrı bir bilim dalı vardır. Buna «akışlar mekaniği» adı verilir. Bu bilim dalı deniz teknelerinin ve havada uçan cisimlerin biçimlerini etüd eder. Havanın karşı koymasını azaltan biçimler arar. Aynı inceleme çok hızlı giden yarış otomobillerinde de söz konusudur. Onların da havaya az karşı koymaları istendiği için biçimleri diğer otomobillerden değişiktir.
Bunlardan başka uçağı aşağı doğru çeken yerçekimi kuvvetini küçültmek için uçakları mümkün olduğu kadar hafif yapmak gerektir. Ancak uçaklar, sürtünme kuvvetini doğuran hava çarpmalarına da dayanacak kadar sağlam olmalıdır. Uçak yapımında bu iki şartı sağlayan cisimler kullanılır. Bugün uçakların gövdeleri ve birçok parçaları alüminyumdan, alüminyum alaşımlarından yapılır.
