UÇAK BİLGİSİ VE UÇUŞ İLKELERİ

Denklemde, γ hava için izontropik genleşme katsayısını (birimsiz), R hava için
gerçek gaz sabitini (m2/s2°K) ve T ise bulunulan irtifanın sıcaklığını (K) göstermektedir.
γ ve R sırasıyla 1,4 ve 287,04 değerlerine sahip sabit katsayılardır.

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.

Genellikle 0 – 0,75 Mach arası hızlar sübsonik olarak tanımlanır. Transonik bölgede (akışta, uçuş hızlarında) uçağın etrafındaki hız bileşenlerinin bir kısmı ses hızının altındayken bir kısmı da ses hızının üstündedir. Bu bölgede hızlar 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.

Hava içerisinde hareket eden bir uçağın etrafındaki hava akışında, uçağın varlığından etkilenmeyen hava zerreciklerinin akış hızı serbest akış Mach sayısı (MFS)olarak adlandırılır

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

Yüksek hızlı uçuşta şok dalgası oluşumu ile birlikte şok dalgasına çarpan hava akımı
kinetik enerjisini aniden kaybeder.

Mach sayısı ve taşıma katsayısı ilişkisini göstermektedir.

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

Yüksek hızlı uçuş için yapılan incelemeler simetrik özellikteki, iki ucu sivriltilmiş biçimde olan ve “Sears-Haack şekli” olarak adlandırılan formda tasarlanan cisimlerin daha az sürükleme bileşeni yarattığını ortaya koymaktadır. Sears-Haack şekli olarak adlandırılan form yukarıda gösterilmektedir.

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

Şok dalgaları dik şok dalgası, eğik şok dalgası ve burun şok dalgası olarak gruplanabilirler:

• Dik şok dalgası: Akış doğrultusuna dik olarak oluşan şok dalgasıdır.

• Eğik şok dalgası: Akış doğrultusu ile belirli bir açı yaparak oluşan şok dalgasıdır (bk. Şekil 8.5).

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

Doğru cevap A'dır.

Basınçta meydana gelen küçük bozulmaların hava içerisindeki ilerleme hızı ses hızı olarak adlandırılır. Doğru cevap B'dir.

Sayfa 171'deki tanıma göre doğru cevap E'dir.

Sayfa 171'deki tanıma göre doğru cevap D'dir.

Sayfa 171'deki tanıma göre doğru cevap C'dir.

Sayfa 171'deki tanıma göre doğru cevap D'dir.

Sayfa 171'deki tanıma göre doğru cevap E'dir.

Dalga sürüklemesini azaltmak için kalın değil, ince profiller kullanmak gerekir. Dolayısyla doğru cevap A'dır.

Tupolev Tu-144 uçakları SSCB’de Alexi Tupolev tarafından tasarlanmıştır. İlk uçuşlarını 1968 yılında yapan bu uçaklar sivil kullanımda 1975 yılında hizmete girmiştir. Uçağın prototipi 15 Temmuz 1969 Moskova yakınlarında yapılan bir uçuşta ses hızını ilk kez aşarak Concorde uçağından önce bu hıza ulaşabilen ilk ticari taşıma uçağı unvanını almıştır. 1973 yılında Paris Hava Şovu’ndaki gösteri uçuşu sırasında yaşanan kaza sonrası proje eski popülerliğini giderek yitirmiştir. Bu uçaklar 1978 yılında ise tamamen hizmet dışı kalmışlardır.  Doğru cevap B'dir.

Concorde ise 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. Bu uçaklar Atlantik okyanusunu 3 saatte geçebilecek özelliğe sahiptiler. 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. Bu uçaklar Ekim 2003’te son ticari seferini yaparak hizmetten kaldırılmışlardır. Doğru cevap E'dir.