UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Giriş

Transkript

1 UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Giriş Hazırlayan Prof. Dr. Mustafa CAVCAR

2 Giriş Uçuş Mekaniği Nedir? Uçuş mekaniği uçağa etkiyen kuvvetleri ve uçağın bu kuvvetler etkisindeki davranışlarını inceleyen bilim dalıdır. O halde uçuş mekaniği, uçakların kalkıştan başlayarak, inişin tamamlanmasına kadar uçuş profilindeki bütün hareketlerini inceler.

3 Giriş Uçuş Profili Nedir?

4 Giriş Uçak Performansı Nedir? Uçak performansı bir uçağın hız, menzil, viraj yarıçapı, kalkış ve iniş uzunlukları gibi kendi dizayn gereklerini ne kadar iyi sağlayabildiğinin ölçülmesi ve incelenmesidir. Burada sıralanan hız, menzil, vs. gibi özellikler aslında uçağın kendisine etkiyen kuvvetlere cevabıdır. Bu nedenle de uçak performansı çalışmaları, uçuş mekaniğinin bir alt alanıdır.

5 UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Uçağa Etkiyen Kuvvetler Hazırlayan Prof. Dr. Mustafa CAVCAR

6 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak bu kuvvetlerin etkisi altında hareket eder.

7 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Atalet Kuvveti Uçak herhangi bir doğrultuda ivmelendiği zaman, ivmelenme yönünün aksi istikamette, ivme olmak üzere, şiddetinde bir kuvvetin etkisine girer. Bu kuvvete atalet kuvveti denir.

8 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Ağırlık Ağırlık uçağın kütlesi ile yer çekimi ivmesinin çarpımına eşit şiddette ve daima yere doğru etkiyen kuvvettir.

9 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Kütle ve Ağırlık Kütle bir cismin içindeki maddenin miktarıdır. Kütlenin birimi SI sisteminde kilogram (kg), İngiliz birim sisteminde pound (lb) dır. Ağırlık ise cismin üzerine yer çekimi nedeniyle etkiyen kuvvettir. Ağırlığın birimi SI sisteminde Newton (N), İngiliz birim sisteminde pound kuvvet (lbf) tir.

10 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Kütle ve Ağırlık Günlük hayatta çoğu zaman kütleye de ağırlık denmektedir. Öyle ki uçakların elkitaplarında dahi uçak kütlesi, uçak ağırlığı olarak adlandırılmaktadır. Örneğin, el kitabında ağırlığı kg olan verilen bir uçağın gerçekte kütlesi kg ve ağırlığı N dir.

11 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak Ağırlıkları İşletme boş ağırlığı: Uçağın yakıt, paralı yük (yolcu, yolcu bagajı, kargo, posta) ve ikram malzemesi yüklenmemiş halde, ancak uçuş ve kabin ekibi ile bunların bagajlarını da içeren ağırlığıdır. Yapı, motorlar, sistemler, mefruşat, acil durum ekipmanı, tuvaletsıvıları, motor yağı, ikramekipmanı, uçuş ve kabin ekibi ile bunların bagajları

12 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak Ağırlıkları Sıfır yakıt ağırlığı: Uçağın işletme boş ağırlığı ile paralı yükünü (yolcu, yolcu bagajı, kargo,posta) ve yolculara verilecek ikram malzemesini içeren ağırlığıdır. İşletme boş ağırlığı + Yolcu, yolcu bagajı, kargo, posta ve ikram malzemesi

13 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak Ağırlıkları Taksi ağırlığı: Uçağın yakıt yüklenmiş olarak park yerindeki ağırlığıdır. Bu yakıtın bir kısmı (taksi yakıtı) motor çalıştırmasından sonra pist başına gidene kadar tüketilir. Sıfır yakıt ağırlığı + taksi yakıtı + seyahat yakıtı +rezervyakıt

14 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak Ağırlıkları Kalkış ağırlığı: Uçağın taksi yakıtını kullandıktan sonra, pist başında kalkışa hazır haldeki ağırlığıdır.

15 Uçağa Etkiyen Kuvvetler Uçak Ağırlıkları İniş ağırlığı: Uçağın inişteki ağırlığıdır. Bu durumda, uçak üzerinde, eğer kullanılmamışsa, bir miktar daha yakıt (rezerv yakıt) bulunur.

16 UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Güç Sistemi Kuvvetleri Hazırlayan Prof. Dr. Mustafa CAVCAR

17 Uçak Motorları Uçak motorları: 1. Pistonlu motor 2. Gaz türbinli motor Gaz türbinli motorlar: 1. Türbojet 2. Türbofan 3. Türboprop 4. Türboşaft

18 Pistonlu Motor ve Pervane Sistemi Pistonlu motorun gücünün uçağı hareket ettiren kuvvete dönüştürülmesi gerekir. Gücü çekme veya itme şeklindeki tahrik kuvvetine dönüştüren eleman pervanedir.

19 Pistonlu Motor ve Pervane Sistemi Pistonlu motor ve pervane sisteminin performansı dört ana parametreye bağlıdır. 1. Motorun devir sayısı 2. Basınç irtifaı 3. Pervanenin devir sayısı 4. Uçuş hızı

20 Pistonlu Motorlar Mekanik Gücün İrtifa ile Değişimi Normal emişli motor Aşırı doldurmalı motor

21 Pervaneler Pervaneler Uçak pervaneleri Sabit hatveli Değişken hatveli olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Hatve pervanenin bir dönüşü esnasındaki ilerleme miktarıdır.

22 Pervaneler Pervane Verimi Pervane verimi ( ) pervaneden elde edilen faydalı gücün, motor milinden elde edilen mekanik güce oranıdır.

23 Pervaneler Pervane Verimi