YÜKSEK HIZLI UÇUŞ

Basınçta meydana gelen küçük bozulmaların hava içerisindeki ilerleme hızı ses hızı olarak adlandırılır.

Uçulan irtifada, uçağın uçuş hızı ile ses hızı arasındaki ilişkiyi tanımlamak üzere Mach sayısı kavramı kullanılır. Uçağın gerçek hava hızının, o irtifadaki ses hızına oranı Mach sayısı olarak tanımlanır.

Sübsonik bölgede (akışta, uçuş hızlarında) uçağın etrafındaki tüm hız bileşenleri ses hızının altındadır. Genellikle 0 – 0,75 Mach arası hızlar sübsonik olarak tanımlanır.

Transonik bölgede (akışta, uçuş hızlarında) uçağın etrafındaki hız bileşenleri- nin bir kısmı ses hızının altındayken bir kısmı da ses hızının üstündedir. Bu bölgede hız- lar 0,75 – 1,2 Mach aralığındaki değerler olarak kabul edilir.

Süpersonik bölgede (akışta, uçuş hızlarında) ise uçağın etrafındaki tüm hız bileşenleri ses hızının üstündedir. 1,2 – 5,0 Mach arasındaki hızlar süpersonik olarak kabul edilmektedir.

Basınç dalgalarının sıkışması sonucu meydana gelen oluşumlara şok dalgası adı verilir.

Kanat üzerindeki bir noktada lokal Mach sayısı değeri 1,0 Mach değerine ulaştığı andaki serbest akış Mach sayısı değeri kritik Mach sayısı (Mcrit) olarak adlandırılır. Diğer bir deyişle kritik Mach sayısı, kanat üzerinde herhangi bir noktadaki akış hızı 1,0 Mach değerine ulaştığı anda uçağın sahip olduğu hızdır.

Şok dalgaları dik şok dalgası, eğik şok dalgası ve burun şok dalgası olarak üçe ayrılır.

Bir uçağa üstten veya alttan bakıldığında kanat-gövde bağlantısında görülen ve kanadın açıklığı boyunca, veterin belirli yüzdelerinin oluşturduğu hattın, uçağın simetri düzlemine dik eksen ile yapmış olduğu açıya ok açısı adı verilir.

Dalga sürüklemesini azaltmak üzere uygulanabilecek yöntemler şunlardır:

• Şok dalgası arkasındaki bölgede ayrılmayı azaltıcı girdap üreteçleri kullanmak
• İnce (kalınlığı az) profiller kullanmak
• Transonik profiller kullanmak
• Keskin kenarlı süpersonik profiller kullanmak
• Uçak tasarımında (transonik) alan kuralını uygulamak
• Yüksek ok açılı kanatlar kullanmak

Dik şok dalgası, akış doğrultusuna dik olarak oluşan şok dalgasıdır.

Eğik şok dalgası, akış doğrultusu ile belirli bir açı yaparak oluşan şok dalgasıdır.

Burun şok dalgası, uçuş hızının 1,0 Mach değerini aşması ile birlikte hücum kenarında oluşan şok dalgasıdır.

(Transonik) Alan kuralı, transonik ve süpersonik hızlar için dalga sürüklemesini azaltmak adına uygulanan bir tasarım yöntemidir.

Geçmişte, sivil havacılık alanında süpersonik uçak olarak Tupolev Tu-144 ve Concorde uçakları kullanılmıştır. Her iki uçağın da tasarımsal özellikleri birbirine oldukça ben- zemektedir.

Tupolev Tu-144 uçakları SSCB’de Alexi Tupolev tarafından tasarlanmıştır.

Temmuz 2000’de bir Concorde uçağı, Paris Charles de Gaulle Havaalanı’ndan kalkışından 1,5 dakika sonra düşmüştür. Bu kaza Concorde uçaklarına olan güvenirliği azaltmış, bu da yolcu sayısına yansımıştır.

Concorde, Fransa ve İngiltere tarafından yürütülen ortak bir çalışma ile ortaya konan süpersonik bir yolcu uçağıdır. İlk uçuş denemesini 1969 yılında yapan Concorde uçağı 1976 yılında süpersonik ticari yolcu uçağı olarak hizmete girmiştir.