Bölüm 5- Uçuþun Esaslarý

8/2/2019 Blm 5- Uuun Esaslar

1/22

5. Blm

Uuun Esaslar Kanatlar, Kuyruk Yzeyleri

5.1- Uaa etki eden temel kuvvetler5.2- Uak Kanatlarnn Tipik Geometrisi

5.3- Tamann Oluumu

5.4- Tama Katsays

5.5- Yerel tama. Veter ve aklk dorultularnda deiimi

5.6- Aklk orannn etkisi, ki-boyutlu kanat

5.7- Srkleme Kuvveti

5.8- Akm ayrlmas, tutunma kayb

5.9- Ar tama dzenekleri: Flaplar, slatlar5.10- Yunuslama Momenti

5.11 Kanadn Dengesi ve Kararll

5.12 Yatay Kuyruk Yzeyi

5.13- st grnmlerine gre kanat tipleri

5.14- Kanadn yerletirilmesine gre uak tipleri

5.15- Dihedral alarna gre kanat tipleri


2/22

Uuun esaslar, kanatlar kuyruk yzeyleri

UCK 111 Uak Mhendisliine Giri ve Etik 2006-2007 Gz yaryl ders notlar M. Adil Ykselen

1

5.1 Uaa etki eden temel kuvvetler

Bir uan en basit uu hali, sabit irtifada dzgn-simetrik uu halidir. Bu haldekiuuun srdrlebilmesi iin uan arlna eit bir tama kuvvetine gereksinim vardr.

WL =

Aerodinamik tama ancak uan belli yksek birhzla umas halinde salanabilir. Hava iindeyksek hzla hareket eden btn cisimlerde olduugibi uaa bir diren kuvveti (srkleme) etki eder.Uuun ayn ekilde devam ettirilebilmesi iinsrkleme kuvvetinin de bir ekme (veya itki)kuvvetiyle dengelenmesi gereklidir.

L

DT

W

V

DT=

Uan btn elemanlarnn (kanat, kuyruk, gvde gibi) tamaya olumlu veya olumsuzkatklar vardr. Ancak uan gereksinim duyduu tama kuvvetini esas itibariylekanatlar salar. Uan srklemesi de kanatlar yannda gvde, kuyruk takm, initakmlar ve benzeri dier elemanlardan da kaynaklanr.

5.2- Uak Kanatlarnn Tipik Geometrisi

Uak kanatlarnn geometrisi uu rejimine (kk hz, yksek hz, sesst hzlar gibi)bal olmakla birlikte gerek st grnmlerinin ve gerekse kesit geometrilerinin tipik bazzellikleri vardr.

Kanat st grnm geometrisi

Bir uak kanadna (iki kanat bir arada) stten bakldnda yanlamasna dorultuda birutan dier uca uzaklna kanat akl (span), gvde dorultusundaki geniliine iseveter uzunluu (cord length) ad verilir.

Dikdrtgensel st-grnml bir kanat iin veter uzunluu btn aklk boyunca ayndr.

b kanat akl

c veteruzunluu

Dikdrtgensel st-grnml bir kanadn aklnn veter uzunluuna oran aklk oran(aspect ratio) olarak adlandrlr.

1>=c

bRA


3/22



2

cu

b kanat akl

Kanatucu

ck

Kanat kk veteruzunluu

c

Daha genel (rnein trapez eklinde) bir st grnm iin veter uzunluu aklk boyuncadeiir. Byle bir kanat iin aklk oran daha uygun bir formlle

S

b

bc

bbRA

2

=

=

eklinde yazlabilir. Burada S kanadn st-grnm alandr.

Kanatlarn aklk oranlar daima 1 deerinden byktr. Aklk oran

- sesalt uaklarda genellikle byk olarak nitelendirilirken (AR>68),

- sesst uaklarda daha kktr. (AR


4/22



3

Btn uak kanatlar bask yaplardr. Kanatlarn basklklar kesit profillerinin kalnlkoranyla llr.

Bir kanat profinin kalnl hcum kenarnda sfr deerinden balayarak veter boyuncadeiir. Firar kenarnda yine sfra gider (veya ok yaklar). Kalnln veter boyuncaald en byk deere maksimum kalnlk ve bu kalnla eriilen noktaya maksimum

kalnlk noktas konumu denir.

Bir kanat profilinin maksimum kalnlnn veter uzunluuna oran kalnlk oran (thicknessratio) olarak adlandrlr.

kalnlk

t

a s mumkalnlk

tmax

Kalnlk oran: Maksimum kalnln veter boyuna oranc

tmax=

< %10 ince profil

%10-14 orta kalnlkta profil

> %14 kaln profil

Baz kanat profilleri veter izgisine gre simetrik iken, dierleri simetrik deildir. Simetrik

olmayan kanat profillerine kamburluklu kanat profili(cambered airfoil) ad verilir.

Kanat profinin veter boyunca st ve alt yzeyleri arasndaki btn orta noktalarbirletirilen izgi kamburluk erisi (camber line), veter boyunca herhangi bir konumdakamburluk erisinin veter izgisine olan dikey uzakl kamburluk (camber), bukamburluklardan en bynn deeri maksimum kamburluk, ve maksimumkamburluun grld veter konumu da maksimum kamburluk noktas konumu olarakadlandrlr.

Maksimumkamburluk

kamburlukerisi

kamburluk

e emax

Bir kanat profilinin maksimum kamburluunun veter uzunluuna oran kamburluk oran(camber ratio) olarak adlandrlr.

Kamburluk oran: Maksimum kamburluun veter boyuna oranc

emax=

Uak kanatlarnda % 1 - 4

Kompresr ve trbin pallerinde % 8 - 10


5/22



4

Kanat profillerinin kamburluk oranlar tama kuvvetini yakndan ilgilendirir. Kalnlk oranve kalnlk dalm ise tama kuvvetinin kalitesiyle ilgilidir.

Sesalt ve sesst hzlardaki uakkanatlarnn kesit profilleri kendi aralarndatipik benzerlikler gsterirler. Sesalt kanat

profilleri yuvarlak hcum kenarl ve orta veyksek kalnlk oranna sahip iken, sesstkanat profilleri genellikle sivri hcum kenarlve dk kalnlk oranldr.

Sesalt kanat profili Sesst kanat profili

ekilde baz rnek kanat profilleri grlmektedir.

B707A

B737A

ClarkY

E376

Fx 61168

Hq 3514

LS421

NACA 63212

NACA 23012

NLF415

RAE 2822

Tsagi 12

Whitcomb


6/22



5

5.3- Tamann Oluumu

Bir kanadn tama kuvveti, kanadn uu ve aklk dorultularna dik dorultuda vekanadn srt ynnde pozitif iaretli olarak tanmlanr.

V

L

V

hcum as

p

L

Kanat profilinin uu dorultusu ile veter izgisi arasnda kalan a hcum as (angle ofattack) olarak adlandrlr. Hcum asnn byklnn kanadn tama kuvveti ileyakndan ilgisi vardr. Ancak hcum alar genellikle snrl alardr ( < 15 20)

Tama kuvveti bir kanat yzeyi boyunca havann oluturduu yzeysel kuvvetlerinbilekesidir.

Kanat yzeyinin her bir noktasnda havann yzeye uygulad yerel kuvveti, yzeye dikve teetsel dorultuda olmak zere iki bileene ayrmak mmkndr. Yzeye, birim alanbana dikey dorultuda etkiyen kuvvete basn, teetsel dorultuda etkiyen kuvvete

srtnme ad verilir. Basn kuvvetleri kanat yzeyine doru ynlenmitir. Srtnmekuvvetleri ise kanadn uu ynne zt yndedir.

Tama kuvveti yerel kuvvetlerin uu dorultusuna dik dorultudaki bileenlerininbilekesidir. Kanadn bask bir geometri olmas ve uu dorultusunun veter dorultusunayakn olmas (hcum as kk) nedeniyle tama kuvveti daha ziyade basnkuvvetlerinden kaynaklanr. Srtnme kuvvetlerinin tama zerindeki etkisi ihmaledilebilecek kadar kktr.

Bir kanadn tama kuvveti oluturabilmesi iin st yzeyindeki basnlarn genel olarakalt yzeydekilere kyasla daha kk olmas gerekir. Bu fark ne kadar fazla ise tamakuvveti o kadar daha byk olur.

Kanadn alt ve st yzeyleri

arasnda bir basn fark olumasaslnda kanat etrafndan geenhavann hz kazanmasyla ilgilidir.Hava hzlandka basnc azalr.Kanadn st yzeyinden geen havaalt yzeyden geene kyasla dahafazla hzland iin st yzeydekibasnlar alt yzeydekilere kyasladaha kk olur. Bylece bir basnfark doar.

p

st yzeybas dalm

alt yzey basdalm

L

Simetrik kesit profiline sahip bir kanat sfr hcum asyla uurulduu takdirde alt ve st

yzeyindeki basn dalmlar simetrik olacandan hibir tama kuvveti retmez.


7/22



6

Tama kuvveti olumas iin busimetrinin bozulmas gerekir ki, basndalmnn belirtilen simetrisi iki yollabozulabilir:

- Hcum as,

- Kamburluk

Her iki halde de sivri firar kenarnnetkisiyle hava firar kenarn dzgnekilde terk etmek zorunda kalr.

Simetrik profil Kambur profil

>0

=0

L>0

L=0 =0 L>0

L>0

>0

Bu da st yzeyden havann daha hzl gemesine neden olur. Uygulamada kamburluk vehcum as etkilerinden birlikte yararlanlr.

5.4- Tama Katsays

Tama kuvvetinin kanadn st-grnm alanyla orantl olduunu hemen sylemekmmkndr. Yani byk bir uan tama kuvveti kk bir uaa kyasla dahabyktr.

Tama kuvvetinin kanadn geometrisiyle de yakndan ilgili olduunu sylemekmmkndr. rnein, simetrik kesitli kanatla kambur kesitli kanat arasndaki farkllkyukarda belirtildi. Buna gre kamburluu farkl kanatlarn tamalarnn da farkl olacankolaylkla anlamak mmkndr.

Aslnda hcum asn da geometrini bir paras olarak dnmek mmkndr. Yani havaakm ayn kanadn etrafndan geerken farkl hcum alarnda farkl kuvvetler

oluturarak, adeta kanattan farkl bir geometriymi gibi etkilenmektedir.

Tama kuvveti kanadn havaya nazaran uu hzna da baldr. Yani kanat ne kadar hzluarsa o kadar byk tama kuvveti oluturacaktr. Tecrbeler tama kuvvetinin hznkaresiyle orantl olduunu gstermektedir.

Tama kuvveti btn bunlar dnda havann younluuna da baldr. rtifa ile atmosferiindeki hava younluu azalr (veya basnlandrlm bir rzgar tnelinde havannyounluu byktr). Bu da tama kuvvetini etkiler.

Buna gre tama ile bu parametreler arasnda ( )LCSVL ,,, 2

eklinde bir iliki kurmak mmkndr. Burada

L Tama kuvveti olup boyutu ktleivme

2T

LM

havann younluu olup boyutu ktle/hacm

3L

M

V havann hz olup boyutu Uzunluk/zaman

T

L

S kanat alan olup boyutu Uzunluun karesi [ ]2

L


8/22



7

dir. Bu parametrelerin boyutlar yukardaki bantda konulup karlatrma yaplrsa

( ) [ ] [ ] [ ]LLL CT

LMCL

T

L

L

M

T

LMCSVL

=

2

2

2

32

2 ,,,

CL byklnn boyutsuz bir katsay olaca grlr. Bu boyutsuz bykletama katsaysad verilir.

Tama kuvveti ile bu kuvveti etkileyen parametreler arasndaki iliki genellikle

SVCLL

2

2

1

=

eklinde bir formlle ifade edilir. Burada

2

2

1

= Vq

bykl dinamik basn olarak da adlandrlr. Bylece bir kanadn tama katsays

Sq

LCL

=

eklinde, tama kuvveti dinamikbasnca ve kanat alanna blnerekelde edilir.

Tama kuvvetini rzgar tnelindeyaplan deneysel almalarla lmekveya teorik yntemlerle yaklakolarak tahmin etmek mmkndr.Deiik hcum alarnda deneyleryaparak tama katsaysnn hcumas ile deiimi elde edilebilir.

Bir kanadn tama katsaysnn hcumas ile tipik deiimi ekildegrld gibidir.

Maksimumtamahcumas

Maksimum tama katsays

CL

Tutunmakayb

Sfr tamahcum as

Simetrikkesitlikanat

Kamburkesitlikanat

0

Tama hcum asnn kk ve orta olarak nitelendirildii deerlerinde (< 810

derece) genellikle lineer veya lineere ok yakn olarak deimektedir. Yksek hcumalarnda ise nce bu lineerlik bozulmakta, bir maksimum tama noktasndan sonra datama azalmaktadr. Tamann azald blgeye tutunma kayb (stall perte devitesse) blgesi denilmektedir.

Kamburluk etkisiyle tama erisi paralel olarak yukar kaymakta, bu nedenle sfr hcumasnda bir tama deeri gzkmektedir. Tama negatif bir hcum asnda (0) sfrolmakta, bu noktasfr tama hcum as olarak adlandrlmaktadr.

Tamann lineer olarak deitii blgede herhangi bir hcum asndaki tama katsayshcum asna genel olarak

( )0L aC = ddCaL=


9/22



8

eklinde balanr. Burada a bykl tama katsaysnn hcum as ile deiim hzn(trevini) belirtmekte olup, tama erisi eimiolarak adlandrlmaktadr.

5.5- Yerel tama. Veter ve aklk dorultularnda deiimi

Tama kuvveti bir kanadn btn yzeyi boyunca oluan basn kuvvetlerinin bilekesiolarak tanmlanm, byle bir kuvvetin yaratlmas iin kanadn alt ve st yzeyleriarasnda genel bir basn fark olumas gerektii belirtilmiti.

Kanadn herhangi bir noktasnda alt ve st yzeyarasndaki basn fark, bu noktadaki yerel tama kuvvetiolarak nitelendirilebilir. Yani tama kanat alan zerineyaylm bir yk olarak dnlebilir.

Yerel tama kanat zerindeki her noktada ayn deildir.Genel olarak veter ve aklk dorultularnda deiim

gsterir.

V

L

dS

dL

pst

xpalt

1 birim

xx

L(x)= (palt-pst)x1

Nitekim kanadn st ve alt yzeyinde basncnveter boyunca deitii hatrlanrsa yereltamann veter boyunca deitii hemen grlr.Kanadn ekildeki gibi birim aklkl bir dilimi gznne alnrsa, bu dilim boyunca tamannekildekine benzer tarzda bir deiim gstereceisylenebilir.

Yerel tama bu kanat diliminin u noktalarsaylabilecek hcum ve firar kenarnda sfrdr.

Kanadn birim aklktaki bir dilimi iin veterboyunca yayl tama kuvvetleri integre edilerekbu kanat dilimine etkiyen tama kuvveti eldeedilebilir. Bu kuvvet de kanat akl boyuncayerel tama kuvveti olarak nitelendirilebilir.

Tamann kanat akl boyunca ekildebelirtildii tarzda bir deiiklik gstereceinisylemek mmkndr. yle ki; bir kanadniki ucunda alt ve st yzeyler arasndanemli bir basn fark oluamayaca iinyerel tama sfr olacak, kanadn orta

blgelerinde ise tama muhtemelen enbyk deerini alacaktr. Bylece aklkboyunca tamada bir deiim oluacaktr.

y

l(y)

Vy

Yukardaki ekle gre kanat orta blgelerde tama retirken, u blgelerde aynbyklkte tama retememektedir. Buna gre tama dalmn temsil eden erininzerindeki glgelendirilmi alan tama kuvveti iin bir kayp olarak nitelendirmekmmkndr.

5.6- Aklk orannn etkisi, ki-boyutlu kanat

Kanat ucundaki kayplar tama kuvvetinin kendisine oranland taktirde ayn zellikteki(Ayn veter boyunda, ayn kesit profiline sahip, ayn younluk ortamnda hzda uurulan)


10/22


11/22



10

profilleri zerindeki deneysel teorik almalar oluturmutur. Bu almalarn nemli birksm raporlar halinde literatre katlmtr. Aadaki ekilde rnek olarak NACA4412kanat profilinin deneysel yolla elde edilmi ve NACA nn (National Advisory Committeefor Aeronautics) 824 numaral raporunda sunulmu olan aerodinamik katsaylargrlmektedir.

NACA 4412 Profilinin aerodinamik karakteristikleri (NACA Report 824)

rnek problem:

NACA 4412 profili kullanlarak imal edilen bir kanadn aklk oran 8 olduuna gre 2derece hcum asndaki tama katsaysn hesaplaynz.

zm:

NACA 4412 profili iin tama erisi eimi 197.5 = rada

NACA 4412 profili iin sfr tama hcum as deg96.30 =

Kanat eliptik kabul edilirse

Kanadn tama erisi eimi =

+

=

+

=

8

97.51

97.5

1RA

a

aa 824.4

Tama katsays =

==180

)]96.3(2[824.4)( 0acl 502.0


12/22



11

5.7- Srkleme Kuvveti

Kanat uak iin gereksinim duyulan tamakuvvetini olutururken bir yandan da uanilerlemesini zorlatran bir aerodinamik direnkuvveti yaratr. Bu kuvvetesrkleme kuvveti(Drag) ad verilir. Srkleme kuvveti uudorultusunda, uu ynne zt ynde pozitifiaretli olmak zere tanmlanr.

Srkleme kuvvetini esas itibariyle kanatzerinde oluan basn ve srtnmekuvvetlerinin uu dorultusundaki bileenleriyaratmaktadr.

V

L

D

Gerek basn dalm, gerekse srtnme dalm eitli etkenlerden etkilenmektedir.

Bunlar arasnda kesit profili geometrisi ve hcum asn, aklk orann, ok yksekhzlarda ortaya kan ok dalgalarnn etkisini saymak mmkndr. Btn bu etkileraerodinamik derslerinde ayrntl olarak incelenecektir.

Srkleme kuvveti de tama kuvveti gibi hava younluuna, hzn karesine ve kanatalanna bal olup

Sq

DCD

=

eklinde bir srkleme katsays tanmlamak

mmkndr. Srkleme katsays balca kanatgeometrisine ve hcum asna baldr. Hcumas ile tipik deiimi ekilde gsterildii gibidir.

CD

5.8- Akm ayrlmas, tutunma kayb

Gerek tama katsaysnn gereksesrkleme katsaysnn hcum asyla

deiimlerinin:

- kk ve orta hcum alarnda okdzenli olduu (tama katsays lineereyakn deiim gsterirken, srklemekatsays hemen hemen sabitkalmaktadr),

- yksek diye nitelendirilebilecek hcumalarnda ise bu dzenin bozulduu(tama artlar yavalamakta, hatta birnoktadan sonra hcum as ile tama

azalabilmekte, srklemedeki artlarise ok hzlanmaktadr)

CL

CD


13/22



12

dikkati ekmektedir. Bu dzen ve dzensizliklerin nedeni aslnda havann kanat zerindedzenli veya dzensiz geiiyle ilgilidir.

Kk ve orta hcum alarnda hava kanadn etrafndan hayli dzgn bir ekilde veyzeye yapk olarak (yzeyi izleyecek tarzda) geer, ve kanad firar kenarndan dzgnbir ekilde terk eder.

Buna karlk yksek olarak nitelendirilen hcum alarnda (8-10 derece gibi) kanadn styzeyinde firar kenar yaknlarnda akm yzeyi izleyemez duruma gelir. Yzeyden ayrlr.Bu noktann gerisinde girdapl, karmak bir akm blgesi oluur. Bu da tama artlarnkstlar.

Daha byk hcum alarnda ise st yzeydeki akm hcum kenarna yakn bir noktadanitibaren yzeyden ayrlr. Bu durumda hcum as arttrldka tama artmad gibiaksine azalmaya balar. Bu olaya tutunma kayb (stall perte de vitesse) ad verilir.

5.9- Ar tama dzenekleri: Flaplar, slatlar

Bir uan tama kuvveti hava younluu ve kanat alan yannda zellikle uu hz vetama katsaysnn fonksiyonu olup, uu sreci boyunca uan arln asgari biimdekarlamas beklenir:

WSVCL L = 2

2

1

Uan kanat alannda nemli bir deiimolmaz. Buna gre belli bir irtifada uan hzazaldka (rnein ini srasnda olduu gibi)

gerekli tama kuvvetinin salanabilmesi iintama katsaysnn arttrlmas gerekir.

Tama katsays ise hcum asnn fonksiyonuolup, bir kanadn faydal kullanm maksimumbir hcum as ile snrldr. Kesit profiliningeometrisi deimedike, maksimum tamakatsaysndan daha byk bir tama katsayselde etmek mmkn deildir.

Buna gre bir uak maksimum tama katsaysile snrl minimum bir hzdan daha kk hzda

havada tutunamaz:

SVCLW L min2

max2

1==

SC

WV

Lmax

min

2

=

CL

CLmax

V

1

CL1

CL2

2

CLCL

max

CLmax

Ancak flap ve slat ad verilen elemanlarla kanadn kamburluunu yapay olarakdeitirmek ve bylece tama katsaysn arttrmak mmkndr. Bu tip elemanlara artama dzenekleri(high-lift devices) ad verilmektedir.


14/22



13

NACA 63,4-420 profili gerisinde tek-aralkl Fowler flab - CLmax=2.95 (NACA

TR-824)

NACA 653-118 profili gerisinde ift-aralklflap - CLmax=3.28 (NACA TR-824)

Teorik yolla retilmi bir slat-kanatkombinasyonu

Kanat +Flap/slat

plakkanat

CL

5.10- Yunuslama Momenti

Veter boyunca yayl tamann seilen bir noktaetrafnda oluturduu aerodinamik momenteyunuslama momenti (pitching moment) ad verilir.

Kanat burnunu yukar doru dndrecek momentpozitif iaretli olarak tanmlanr. Tama vesrkleme katsaylarna benzer biimde biryunuslama katsays tanmlanr:

cSq

MC YMY

= Burada c kanadn ortalama veter uzunluudur.

x

MHK= xL(x)

x x

L(x)=(palt-pst)x1

Yunuslama katsays veter boyunca seilen noktaya gre deiiklik gsterir. Ayrca hcumasyla deiir. Aadaki ekilde simetrik ve kambur kesitli kanatlar iin srasyla hcumkenar etrafnda, firar kenar etrafnda ve aerodinamik merkez etrafndaki yunuslamakatsaylarnn hcum asyla tipik deiimleri grlmektedir.


15/22



14

CMHK

Simetrikrofil

Kamburprofil

HK

CMFK

Simetrikrofil

Kamburprofil

FK

CMac

Simetrik rofil

Kambur profil

AC

lk ekilde grld gibi tamann etkisiyle hcum kenar etrafnda burun aa(negatif) bir yunuslama olumakta ve bu moment hcum asyla artan tama ile birliktenegatif ynde artmaktadr. Simetrik profil iin sfr hcum asnda tama olumad gibiyunuslama da olumamaktadr.

Ortadaki ekilde firar kenar etrafndaki yunuslamann pozitif iaretli olduu ve hcumasyla birlikte pozitif ynde artt grlmektedir. Simetrik profil halinde sfr hcumasnda yine yunuslama sfrdr.

Sonuncu ekilde ise yunuslamann hcum asyla (tamayla) deimedii bir noktadakideerleri grlmektedir. Aerodinamik merkez olarak adlandrlan bu nokta etrafndakimoment simetrik profil halinde sfr, kambur profil halinde ise negatif bir deere sahiptir.

Uaklarn dinamiiyle ve tasarmyla ilgili almalarda kanat ve kuyruk yzeylerinintama ve yunuslamalarnn aerodinamik merkez etrafnda belirtilmesi tercih edilir.

Aerodinamik merkez iki-boyutlu kanatlar iin genellikle eyrek veter noktasna ok

yakndr. -boyutlu kanatlarda ise st grnme bal olarak ortalama bir aerodinamikmerkez hesaplamak mmkndr.

5.11 Kanadn Dengesi ve Kararll

Denge (veya statik denge) bir cisme etkiyen kuvvetlerin (ve ayn ekilde momentlerin)birbirini dengelemesi eklinde tanmlanr.

Bir kanat iin kuvvetlerin dengesi, rnein sabit irtifada, sabit hzla dzgn-simetrik biruu hali iin tama kuvvetiyle arln, itki kuvvetiyle srklemenin dengelenmesi

olarak belirtilebilir. Bu uuun ayn nitelikte devam ettirilebilmesi iin ayrca kuvvetlerinarlk merkezi etrafnda oluturduklar momentlerin de birbirini dengelemesi gereklidir.

rnek olarak ncelikle basit olmas nedeniyle simetrik kesitli bir kanadn dengesiincelenirse, bu kanada aadaki ekillerde de gsterildii gibi:

- arlk merkezinde aa doru bir arlk kuvveti etkiyecektir.

- hcum asyla orantl ve yukar doru bir tama kuvveti etkiyecektir. Hcumas uygun seildii taktirde arla eit olacak tama kuvveti arlk kuvvetinidengeleyebilecektir.

- Kesitin simetrik olmas nedeniyle aerodinamik merkez etrafndaki yunuslamamomenti sfr olacak ve hcum asyla birlikte deimeyecektir.


16/22



15

Bu durumda:

- ilk ekilde grld gibi arlk merkezi aerodinamik merkezin gerisinde olduutaktirde tama kuvveti arlk merkezi etrafnda bir burun yukar (pozitif) momentoluturacaktr. Bu moment bir baka momentle dengelenmedii iin hcumasnn artmasna, artan hcum as da tamann ve dolaysyla momentin

artmasna neden olacak, artan moment hcum asnn daha da artmasna yolaacak ve bu sre tutunma kaybna kadar gidecektir.

M>0L

W

M


17/22



16

McgLW

W

LT

xWac xcg xTac

Bu durumda uan statik dengesi incelenirse:

- Uan arl

TWLLW +=

eklinde kanat ve kuyruk tarafndan birlikte dengelenecektir. Yani uan arlnkarlayan tama kuvvetinin bir ksm kuyruk yzeyi tarafndan salanacaktr.

- Arlk merkezi etrafnda kanat ve kuyruun oluturacaklar momentler birbirini

( ) ( ) 0==cgTacTWaccgWcgxxLxxLM

eklinde dengeleyecektir.

Uan kararllna gelince; kanat ve kuyruk yzeyleri gvdeye gre ayn konumda ikenuan hcum asnda aniden ok kk bir artma olduu taktirde

- kanat ve kuyruk yzeylerinin her ikisinin hcum alar da ayn miktarda artacak,

- bu hcum as artlar kanat ve kuyruk tamalarnda arta neden olacak,

- kanat alannn daha byk olmas nedeniyle kanattaki tama art kuyruktakinekyasla daha fazla olacak,

- bylece kanadn yaratt moment kuyruunkine kyasla daha fazlabyyeceinden arlk merkezi etrafnda burun yukar bir moment oluacak,

- arlk merkezi etrafnda oluacak burun yukar moment hcum asnn daha daartmasna neden olacak,

- hcum asndaki art ayn olaylarn devam etmesine yol aacak

- tekrarlanan bu olaylar uan tutunma kaybna uramasna kadar devam

edecektir.

Uan kararl bir uu yapabilmesi iin uygun bir zm arlk merkezinin, ilavearlklar kullanlarak ekilde grld gibi kanadn aerodinamik merkezinden daha ileribir konuma tanmasdr.

McgLW

W

LTxW

ac

xcgxT

ac

Bu durumda uan statik dengesi incelenirse:


18/22



17

Kanadn tama kuvveti arlk merkezi etrafnda burun aa bir moment yaratacandan,bunun dengelenebilmesi iin kuyruk yzeyinin zt ynde (burun yukar) momentyaratmas gerekir. Bunun iin de kuyruk tama kuvvetinin aa doru, yani kuyrukhcum asnn negatif olmas gerekir. Bylece uan arl

TW LLW = WT LLW =+

eklinde dengelenirken, arlk merkezi etrafndaki moment de

( ) ( ) 0=+= cgTacTcgWacWcg xxLxxLM

eklinde dengelenecektir.

Grld gibi, bu halde kuyruk yzeyi uan arln tama ynnde bir katksalamad gibi, kanadn tamasnn bir ksm kuyruun oluturduu kuvveti

dengelemek iin harcanmaktadr.

Uan kararllna gelince; yine kanat ve kuyruk yzeyleri gvdeye gre ayn konumdaiken uan hcum asnda aniden ok kk bir artma olduu taktirde:

- kanat hcum as bir miktar artarken, esasen negatif olan kuyruk hcum aspozitif ynde deiecek (yani negatif hcum asnn mutlak deeri azalacak),

- bu hcum as deiimleri kanat tamasn arttrrken kuyruktaki negatif ynl(aa doru) tama kuvvetini azaltacak,

- Kanadn oluturduu burun aa moment kuyruun oluturduu burun yukar

momentden fazla olaca iin, arlk merkezi etrafnda burun aa bir momentoluacak,

- arlk merkezi etrafnda oluacak burun aa moment hcum asnn azalmasnaneden olarak uan eski hcum asna dnmesini salayacaktr.


19/22



18

5.13- st grnmlerine gre kanat tipleri

Aklk oran byk kanatlar

Dikdrtgensel st grnml kanat

Eliptik kanat

Trapez kanat

Ok al kanat

Aklk oran kk kanatlar

Yksek ok al kanat

Delta kanat


20/22



19

5.14- Kanadn yerletirilmesine gre uak tipleri

Parasol kanat

stten kanat

Ortadan kanat

Alttan kanat


21/22



20

5.15- Dihedral alarna gre kanat tipleri

Pozitif dihedral

Negatif dihedral

ift dihedral (W kanat)

ift dihedral (M kanat)


22/22

Uuun esaslar, kanatlar kuyruk yzeyleri 21

Documents

Bölüm 5- Uçuþun Esaslarý