• Sonuç bulunamadı

Okan Üniversitesi MYO MUTK105 TEMEL UÇAK BİLGİSİNE GİRİŞ. Ders Yürütücüsü: Öğr. Gör. Eren Kayaoğlu.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Okan Üniversitesi MYO MUTK105 TEMEL UÇAK BİLGİSİNE GİRİŞ. Ders Yürütücüsü: Öğr. Gör. Eren Kayaoğlu."

Copied!
43
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

MUTK105

TEMEL UÇAK BİLGİSİNE GİRİŞ

Ders Yürütücüsü:

Öğr. Gör. Eren Kayaoğlu

eren.kayaoglu@okan.edu.tr Ders

3

(2)

Makine Yük. Müh. [Mech. Eng., MSc.]

İTÜ Makina Fakültesi / Ar. Gör. (2007-2015)

Tekno-Girişim Ar-Ge Firması / Kurucu (2013-……)

Savunma Sanayi Titreşim İzolatörleri (Anti-Vibrasyon Ürünleri / Hava – Deniz)

Ürün Geliştirme ve Mekanik Tasarım

Okan Üniversitesi MYO Uçak Teknolojisi Prog. / Öğr. Gör. (2019-……)

(3)

Dersin Uygulanması

Devamlılık en az %70

Ara Sınav + Final Sınavı

Ders Notları: Sunum dosyaları + kaynaklar

İletişim: E-Posta >>> eren.kayaoglu@okan.edu.tr

(4)

Ders Sunumları (.pdf) + Kaynaklar

http:// okanuni.eren.xyz

Web adresinden indirebilirsiniz.

(5)

Ders Sunumları (.pdf) + Kaynaklar

http:// olearn.okan.edu.tr

Blackboard Learn sisteminden de erişebilirsiniz.

(6)

Bir uçağın temel yapısal bölümleri [TR]

Uçak Yapısal Elemanları / Temel Kavramlar

(7)

Bir uçağın temel yapısal bölümleri [ENG]

Kaynak:

https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks _manuals/aircraft/amt_airframe_handbook/media/a ma_ch01.pdf

Uçak Yapısal Elemanları / Temel Kavramlar

(8)

Bir uçağın temel elemanları ve uçuş

kontrol yüzeyleri [ENG]

Propeller: Pervane

Fuselage: Gövde

Wing: Kanat

Landing Gear: İniş Takımı

Flaps: Flaplar

Ailerons: Eleronlar (kanatçıklar)

Horizontal Stabilizer: Yatay Stabilize

Vertical Stabilizer: Dikey Stabilize

Rudder: Dümen

Elevator: Elevatör (irtifa dümeni)

Uçak Temel Elemanları ve Uçuş Kumanda Yüzeyleri

(9)

Bir uçağın temel elemanları [ENG]

Nacelle: Motor Yeri (kaporta)

Right Aileron: Sağ Eleron

Left Aileron: Sol Eleron

Empennage: Kuyruk Bölümü/Takımı

Uçak Temel Elemanları ve Uçuş Kumanda Yüzeyleri

(10)

• Uçaklar 3 eksen üzerinde hareket ederler. Bunlar:

Boylamsal Eksen (Longitudinal Axis),

Dikey Eksen (Vertical Axis) ve

Yatay Eksen (Lateral Axis)’dir.

Uçak Hareket Eksenleri

(11)

• Uçaklar 3 eksen üzerinde hareket ederler. Bunlar:

X - Roll (Yatış / Yuvarlanma),

Z - Yaw (Sapma / Dönme) ve

Y - Pitch (Yunuslama)’dir.

Uçak Hareket Eksenleri

(12)

Dikey Eksen: Uçağın ağırlık merkezinden geçerek gövde üst kısmından gövde alt kısmına uzanan eksendir. Bir uçağın dikey eksen etrafında yaptığı harekete (Yaw) dönme (sapma) hareketi denir. Uçağın dikey eksen etrafındaki hareketi

istikamet dümeni (rudder) tarafından sağlanır.

Kaynak: https://tr.wikipedia.org/wiki/U%C3%A7u%C5%9F_denetimleri

Uçak Hareket Eksenleri / Uçuş Denetimi: Sapma

(13)

Yatay Eksen: Uçağın ağırlık merkezinden geçerek bir kanat ucundan diğer kanat ucuna doğru uzanan eksendir. Bir uçağın bu eksen etrafında yaptığı harekete

(Pitch) yunuslama denir. Uçağın bu eksen etrafında yaptığı yunuslama hareketi,

irtifa dümeni (elevator), hareketli yatay stabilize (stabilizator) ve bazı uçaklarda elevonlar tarafından kontrol edilir.

Uçak Hareket Eksenleri / Uçuş Denetimi: Yunuslama

(14)

Boylamsal Eksen: Bir uçağın ağırlık

merkezinden geçen burnundan kuyruğuna uzanan eksendir. Uçağın bu eksen etrafında yaptığı harekete (Roll) yatış / yuvarlanma hareketi denir. Uçağın bu eksen etrafında yaptığı hareketler aileron, elevon veya spoiler ile kontrol edilir.

Uçak Hareket Eksenleri / Uçuş Denetimi: Yatış

(15)

Hücum açısına göre taşıma ve sürükleme katsayılarının değişimi ayrı ayrı eğriler halinde gösterilebileceği gibi, bu eğriler ortak değişkenleri olan hücum açısı dikkate alınarak birleştirilebilirler. Bir profil için belirli hücum açılarında, taşıma ve sürükleme katsayıları arasındaki ilişkiyi gösteren eğri polar eğrisi olarak adlandırılır.

Hücum Açısı / Polar Eğrisi

(16)

Hücum açısına (Angle Of Attack – AOA) göre taşıma (CL) ve sürükleme (CD) katsayılarının değişimini gösteren Polar eğrisi ve eğrinin

karakteristik noktaları

Hücum Açısı / Polar Eğrisi

(17)

Polar eğrisinin beş adet karakteristik noktası vardır:

“1” numaralı nokta sıfır taşıma hattının oluştuğu noktadır. Bu noktada aerodinamik katsayılar CL=0 ve CD=CD0 değerlerini almaktadırlar.

“2” numaralı nokta sürükleme katsayısının en az (minimum) olduğu noktadır ve bu noktada CD=CDmin değerini almaktadır.

“3” numaralı nokta aerodinamik verimliliğin en yüksek olduğu, diğer bir ifadeyle (CL/CD) oranının maksimum olduğu noktadır. Bu nokta, polar eğrisine orijinden çizilen bir teğet yardımıyla bulunur.

“4” numaralı nokta taşıma katsayısının maksimum olduğu noktadır ve CL=CLmax değerini almaktadır.

“5” numaralı nokta ise katsayıların deneysel olarak hesaplanabildiği en son noktadır. Bu noktadan sonraki değerlerde polar eğrisi kararsız bir yapı almaktadır.

Hücum Açısı / Polar Eğrisi

(18)

Genel olarak bir parabol şekline benzeyen polar eğrisinin matematiksel ifadesi (parabolik) polar denklemi olarak adlandırılır. Polar denkleminin (simetrik profiller için) ifadesi aşağıdaki şekildedir:

Polar denkleminde CD0 sıfır taşıma katsayısındaki sürükleme katsayısı, kCL2 ise indüklenmiş sürükleme katsayısı olarak adlandırılmaktadır. İndüklenmiş sürükleme katsayısı içinde yer alan k değeri ise şu şekilde hesaplanmaktadır:

Burada ‘e’ kanat eliptiklik faktörünü, AR ise kanat açıklık oranını göstermektedir.

Hücum Açısı / Polar Denklemi

(19)

Bir kanata üstten veya alttan bakıldığında kanatın sınırlarını

belirleyen, yatay düzlem üzerindeki izdüşümüne kanat plan biçimi adı verilir.

Havacılıkta uçaktan beklenen görev ve performanslara göre çok farklı kanat plan biçimleri kullanılmaktadır.

Uçaklarda kullanılan bazı kanat plan biçimleri >>>

Kanat Plan Biçimi

(20)

Çeşitli uçaklar üzerinde kanat biçimlerinin gösterilmesi

Kaynak:

https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aircraft/amt_air frame_handbook/media/ama_ch01.pdf

Kanat Plan Biçimi

(21)

Kanatın bir serbest ucundan diğer serbest ucuna olan uzunluğu kanat açıklığı; kanat açıklığının ortalama veter uzunluğuna oranı ise kanat açıklık oranı olarak adlandırılır.

AR ile gösterilen açıklık oranı şu şekilde hesaplanır:

Açıklık oranı ifadesinde 2b kanat açıklığını, c’ ise ortalama veter uzunluğunu ifade etmektedir.

Kanat Açıklığı ve Kanat Açıklık Oranı

(22)

Dikdörtgen kanatlarda veter uzunluğu, kanat açıklığı boyunca sabittir (c’=c).

Veter uzunluğunun kanat açıklığı boyunca sabit olmadığı kanat tiplerinde ise (ör.

trapez kanat), ortalama veter uzunluğunu hesaplamak için kanat-uç veter

uzunluğunu (c) ve kanat-kök veter uzunluğunu (ckök) içeren aşağıdaki formül kullanılabilir:

Kanat Açıklığı ve Kanat Açıklık Oranı

(23)

Örnek Görsel: Dikdörtgen kanat ve trapez kanat için kanat açıklığı ve veter gösterimleri

Kanat Açıklığı

(24)

Kanata üç ayrı temel yönden bakıldığında görülebilecek, kanat-gövde arasında tanımlanan açılar:

Dihedral açısı: Önden veya arkadan bakıldığında görülen açı

Kanat tespit açısı: Sağdan veya soldan bakıldığında görülen açı

Ok açısı: Üstten veya alttan bakıldığında görülen açı

Kanat – Gövde Bağlantıları

(25)

Bir uçağa önden veya arkadan bakıldığında uçağın kanadının, uçağın kanat doğrultusu boyunca uzanan yanlamasına (enine) eksen ile yaptığı açıya dihedral açısı denir.

Genelde alttan kanatlı uçaklarda pozitif

dihedral (a) açısı uygulaması, üstten kanatlı uçaklarda negatif dihedral (b) açısı (anhedral açısı) uygulaması, bazı uçaklarda (M-kanat (c) ya da W-kanat (d)) ise çift dihedral açısı

uygulaması görülebilmektedir.

Dihedral Açısı

(26)

• Bir uçakta kanadın kök veter

doğrultusu ile uçağın uzunlamasına

ekseni arasındaki açı kanat tespit açısı olarak adlandırılır.

• Kanat tespit açısı genellikle 3°- 5°

arasında değerlerde, daima pozitiftir.

Bazı uygulamalarda kanat-kök veterinin uçak simetri ekseni ile yaptığı açı ve kanat-uç veterinin uçak simetri ekseni ile yaptığı açı birbirinden farklı olabilir.

Kanat Tespit Açısı

(27)

• Bir uçakta, kanadın açıklığı boyunca veterin belirli yüzdelerinin oluşturduğu hattın, uçağın simetri düzlemine dik eksen ile yapmış

olduğu açı ok açısı olarak tanımlanır.

• Ok açısı, eğer uçağın burnundan geriye doğru (saat yönünde) ise pozitif ok açısı, eğer

uçağın burnundan ileri doğru (saat yönünün tersinde) ise negatif ok açısı olarak

adlandırılır.

Ok Açısı

(28)

Uçak ana yapı elemanlarının en önemlisi kanatlardır. Kanatlar, uçağı

havada taşıyan ve havada tutunmasını sağlayan en önemli yapıdır. Uçak kanatlarının esas görevlerinin yanı sıra başka görevleri de vardır. Ana görevi taşıma kuvveti meydana getirmek olan kanatların diğer görevleri:

• Kanada uçuş kontrol yüzeyleri bağlanır.

• Kanada motorlar bağlanır.

• Kanada iniş takımları bağlanır.

• Kanatta yakıt depolanır.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(29)

Her uçak tipine uygun olacak şekilde seçilen kanat, gerekli taşıma kuvvetini en az sürükleme kuvveti oluşturacak şekilde sağlayan,

yapısından istenen diğer görevleri en iyi şekilde yerine getiren, bu esas ve ek görevler için yeteri kadar sağlam bir yapıya sahip olan eleman

olarak tanımlanır.

• Kanat-gövde bağlantıları aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

Çok Yüzeyli Kanatlar

Tek Yüzeyli Kanatlar

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(30)

Çok Yüzeyli Kanatlar:

• Kanadın esas görevi olan taşıma kuvvetini oluşturması, belirli hızlarda uçacak ve profili uygun seçilmiş bir kanat için, kanadın alanına bağlıdır.

• Kanat alanı ise, kanadın açıklığı ile genişliğinin bir fonksiyonudur.

• Havacılığın gelişmeye başladığı senelerde alüminyum alaşımları ve çelikler henüz yeteri kadar kullanılmadığı için, kanat yapılarında ağaç malzeme, kaplamalarda ise bez kullanılıyordu.

• Kanat alanının belirli bir değere ulaşabilmesi için açıklık artırılmak istenilince, ağaç malzemenin mukavemet sınırına erişildi.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(31)

Çok Yüzeyli Kanatlar:

Çare olarak kanatların adedini artırarak üst üste yerleştirilen çift ve üç kanatlı uçaklar geliştirildi ve bu uçaklar 1910-1930 yılları arasında en çok kullanılan tipleri oluşturdu.

Üst üste yerleştirilen kanatların birbirlerine ve uçak gövdesine bağlanabilmesi için kullanılan metal çubuklar ve teller fazla parazit sürükleme oluşturduğundan, daha iyi yapı sistemleri geliştirilince çok yüzeyli kanatlar tarihe karışarak, yerlerini tek yüzeyli kanatlara bırakmıştır.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(32)

Tek Yüzeyli Kanatlar:

Tek yüzeyli kanatlar dörde ayrılmaktadır:

• Parasol (şemsiye) kanat

• Üstten kanat

• Ortadan kanat

• Alttan kanat

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(33)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Parasol Kanat

Kanatların gövdeye bağlanabilmesi ve yüklerin karşılanabilmesi için metal çubuklar kullanılır. Bu çubukların kesitleri, en az

aerodinamik sürükleme yaratacak şekilde (damla biçiminde) yapılır. Metal çubukların dirençlerinin önemli olmadığı durumlarda (örneğin, hafif uçaklarda) uygulanan bu yerleştirme şeklinin, uçağa olumlu ve olumsuz etkileri vardır.

Avantajları şu şekildedir:

• Bu tip kanatların imalatı kolaydır.

• Pilot ve yolcuların düz uçuşta, aşağı doğru görüşlerini engelleyen bir yüzey yoktur.

• Güneş altında duran uçaklarda kanadın gölgesi, kabin içindeki sıcaklığın çok artmasını önler.

• Gövde ile kanat ara kesiti olmadığı için, bu bölgede hava akımının bozulması ve sürüklemenin artması söz konusu değildir.

Dezavantajları ise aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Dönüşlerde, bilhassa iniş sırasında alt kanat (yani dönüşün içindeki kanat), pilotun yer görüşünü kısmen kapatır.

• Küçük uçaklarda en büyük yükü pilot ve yolcular oluşturur. Bu sebeple gövdenin bu kesimindeki yükleri kanat yapısına aktarabilmek için, gövde yapı elemanlarının sağlam yani ağır yapılmaları gerekir.

• Mecburi inişlerde veya herhangi bir kaza sonucu, uçağın yere çarpması ile meydana gelen enerjinin bir kısmının kanat tarafından karşılanması faydalıdır. Bu durum parasol kanatlı uçaklarda söz konusu değildir.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(34)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Parasol Kanat

Kaynak: https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aircraft/amt_airframe_handbook/media/ama_ch01.pdf

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(35)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Üstten Kanat

Bu tip uçaklar, parasol kanatlı uçaklara göre daha kullanışlıdır. Zira kanadı gövdeye bağlayan dikmelerden ve onların parazit sürüklemeleri yoktur. Kanat ile gövde ara kesit etkisinin en az olduğu şekil, üstten kanatta elde edilir.

Avantajları şu şekildedir:

• Gövde yapısının yere yakın olması sağlanarak, yolcu ve yük indirme bindirme işlemleri kolaylaştırılır. Günümüzde kullanılan kargo uçaklarının çoğu, üstten kanatlı uçaklardır (Örneğin, Antonov 225).

• Bu uçaklarda kanat yapısının yerden veya sudan yüksekte tutulmasıyla, motor ve pervanelerin taş, toprak ve su serpintilerinden zarar görmeleri önlenmiş olur.

• Parasol kanat için sayılan diğer pozitif faktörler üstten kanatlı uçaklar için de geçerlidir.

Üstten kanatlı uçakların dezavantajları ise şu şekildedir:

• Bu tip uçaklarda kanat yüksekliği çok fazla olduğu için, kanatlara iniş takımlarını bağlamak zordur.

• Bakım ve yakıt ikmali sırasında yükseklikten dolayı bazı zorluklar vardır.

• Parasol kanatlarda olduğu gibi, pilotun görüş alanının kısıtlanması ile ilgili sıkıntıların ve yere çarpmada darbenin direk olarak gövde tarafından karşılanması söz konusudur.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(36)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Üstten Kanat

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(37)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Ortadan Kanat

Birçok savaş uçağında eskiden beri uygulanmakta olan bu kanat yerleştirme şekli, kanat yapısının hafif ve sağlam olması ve üstten kanatların pozitif etkilerinin bir kısmından faydalanabilmek için kullanılmaktadır.

Yapı sağlamlığı, kanat yapısını etkileyen gerilmelerin, genellikle en yüksek olduğu gövde bağlantısı kısmında, gövde yapısının maksimum kesitte (en geniş) olması ile sağlanır. Şayet gövde yapısının bu bölümünden başka şekilde faydalanmak söz konusu olmazsa, (Savaş uçakları için bu durum genellikle geçerlidir.) o zaman kanadın esas yükleri taşıyan kirişi, uçak gövdesinin içinden geçecek şekilde sürekli yapılır. Ancak bu durum yolcu uçakları için geçerli değildir. Çünkü kanadın gövde içerisinden geçmesi, yolcu kabininin bölünmesine sebep olur.

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(38)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Ortadan Kanat

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(39)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Alttan Kanat

Uçaklarda en çok uygulanan kanat yerleştirme şeklidir. Üstten kanatlı uçakların pozitif etkilerine sahip olmasa da, aşağıda belirtilen birçok avantaja sahiptir.

Avantajları şu şekildedir:

• İniş takımlarının kısa ve hafif yapılabilmesi

• Bakımlarda ve yakıt ikmalinde kolaylık sağlaması

• Yere çarpmada pilot ve yolcuları koruyabilen bir yüzeye sahip olması

• Hafif gövde yapısı

• Kanadın iniş kalkışlarda yere yakın olması sebebi ile ilave bir taşıma kuvveti sağlaması

• Kanat yolcu kabinini bölmediği için, daha fazla alan yaratılması

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(40)

Tek Yüzeyli Kanatlar: Alttan Kanat

Kanat – Gövde Bağlantıları / Yapısal Sınıflandırma

(41)

Kaynak Kitaplar: (.pdf)

Uçak Bilgisi ve Uçuş İlkeleri (T.C. Anadolu Üniversitesi Yayını No: 3301)*

E-ISBN 9789750628139 / (Açıköğretim Fakültesi Yayını No: 2164)

• https://ets.anadolu.edu.tr/storage/nfs/HIS201U/ebook/HIS201U- 16V1S1-8-0-1-SV1-ebook.pdf

*(Linkleri kopyalayıp web tarayıcınıza yapıştırın)

(42)

Kaynak Kitaplar: (.pdf)

Aircraft Basic Science (8th Edition - McGraw Hill Education)*

M.J. Kroes, J.R. Rardon, M.S. Nolan

• https://www.okan-elibrary.com/

*(Linkleri kopyalayıp web tarayıcınıza yapıştırın)

(43)

Kaynaklar: (web)

DHMİ – Havacılık Terimleri Sözlüğü *

https://www.dhmi.gov.tr/Sayfalar/Sozluk.aspx

AMT - Aircraft Maintenance Technology Magazine Issue Archive *

https://www.aviationpros.com/magazine/5409cf2ac827f1be4bb4840a

*(Tavsiye niteliğindedir)

Referanslar

Benzer Belgeler

1892-1974 yılları arasında 82 yıl yaşamış olan ünlü eğitimcilerimizden Halil Fikret Kanad, biraz önce sayın Bilim Kurulu Başkanımızın da belirttiği gibi ülkemizin

Araştırmaya ilişkin sonuçlar genel olarak özetlendiğinde; erkek yelken kanat pilotlarının kadın yelken kanat pilotlarına göre Sürekli Etkinlik Tecrübe

Büyük yatay eksenli rüzgar türbinlerinde, üretilen yıllık enerjiye göre birim enerji fiyatı ile türbin üretim maliyeti arasında optimum tasarım analizi için

Bu çalışmada, tek yönlü takviyeli polimer matriksli serbest ucundan P yüküne maruz kompozit kiriş için elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır Elde edilen sonuçlar,

Meşşaî felsefe yöntemi İslâm dünyasına girdiği günden itibaren taraftar bulurken, keşf ve şuhûda dayanan İşrakî yöntem, sistematik olarak ancak Sühreverdi’nin

• Havada uçmak eylemini gerçekleştiren bir uçak üzerine, aerodinamik kuvvetler olarak taşıma kuvveti (L) ve sürükleme kuvveti (D), kütlesel kuvvet olarak ağırlık

Görme engellilere rehberlik eden eğitimli köpekler günlük hayatta çok faydalı olsa da hem eğitimleri zor hem de köpek beslemek herkes için uygun olmayabiliyor.. İngiltere

• Yatırım aşamasında, düşük akımdan dolayı daha düşük güçte elektrik motoru, sürücü ve daha küçük kablo kesiti kullanılabilir. • Yüksek hava debisinden