|
UÇAK, havadan daha ağır olup
kanatlarını yalayan hava akımlarının aerodinamik etkisiyle uçan, kendinden
itimli araç. Uçak, esas olarak planörlerin geliştirilmesinin ürünüdür. Leonardo
da Vinci’nin insan gücüyle uçan makine projesiyle Wright Kardeşler’in geliştirdikleri
“Flyer” arasında dört yüzyıl kadar zaman geçmiş, bu süre içinde çeşitli
ülkelerde insanlar kollarına kanatlar takıp yüksek kulelerden atlayarak
başarısız uçuş denemeleri yapmışlardı. İngiliz George Cayley’in, kaldırma
kuvveti, itme gücü ve havanın sürükleme kuvveti problemlerini ele alıp başarılı
bir planör modeli yapmasıyla 1804’te konuyla ilgili gelişme gerçek anlamda
başlamış oldu. Daha sonra 19. yüzyılda Alman Otto Lilienthal ve ABD’li Octave
Chanute, insanlı planörü gerçekleştirdi. Ancak havadan daha ağır araçların
uçuşunu pratikte mümkün kılan, Alman Gottlieb Daimler’in 1880’lerde görece
hafif içten yanmalı motoru geliştirmesi oldu. Wright Kardeşler, Kitty Hawk
(North Carolina, ABD) Kill Devil kumluklarında üç yıl boyunca uçurtmaya benzer
araçlarını denedikten sonra iki pervaneyi çeviren hafif bir benzinli motor (179
libre) takarak 17 Aralık 1903’te ilk uçağı uçurmayı başardılar. Wright
Kardeşler’in bu uçağının kanadı üst üste iki parçalıydı. 1920’lere dek bu tür
kanat modeli kullanıldı. Manevra yeteneği yüksek olan bu uçaklar ancak alçak
uçuşlu tarımsal ilaçlama amacıyla kullanılırlar. Modern yolcu ve savaş
uçaklarının kanadıysa tek parçalıdır. Kanadın biçimi aeorodinamik modele ve
uçağın cinsine uygun olarak yapılır. Örneğin, yüksekten uçan hafif keşif
uçaklarında, kanat yüzeyi geniş tutulur. Uçağın gövdesi de, havanın sürtünme
kuvvetlerini en aza indirecek biçimde, aerodinamik modele uygun tutulur: önde
konikçe bir burun, arkaya doğru incelen silindirik bir gövde. Eskiden
iniş-kalkış sırasında uçaklar kanatlar ve kuyruk altındaki sabit tekerleklerden
yararlanırdı. Bunlar uçuş sırasında hava direncine yol açtığından, zamanla
yerini havalandıktan sonra gövde içine kapanan “iniş takımları” adlı hareketli
tekerleklere (ikisi kanatlar, biri burun altında) bıraktı. Motorlar ya uçağın
burnuna ya da kanatlara yerleştirilir. Genellikle hava soğutmalı olup
silindirler krank mili çevresine dizilirler (yıldız motor). Her motor ayrı bir
pervaneyi çevirir. Ancak sesaltı hızlara ulaşabilen pervaneli uçaklar, jet
motorlarının geliştirilmesiyle yerlerini bu tür motorlarla donatılan uçaklara
bırakmıştır. Bununla birlikte pervaneli uçakların tümüyle tarihe karıştığı da
söylenemez. Jet motorları normal olarak kanat altına, kimi modellerde buruna
yerleştirilir. Uçağın hareketleri kanat arkasındaki ve kuyruktaki metal
levhaların (flapalar, kanatçıklar) açılarının değiştirilmesiyle kontrol edilir.
Bütün bu hareketler, uçağın burun kısmında yer alan pilot kabininden yönetilir.
Pilot, önündeki levyenin ileri-geri hareketiyle, kuyruktaki yatay levhaları
aşağı-yukarı oynatarak uçağın alçalıp yükselmesini sağlar. Ayak pedallarıyla da
kuyruktaki düşey levhayı (dümeni) sağa-sola oynatarak uçağı yatay düzlemde sola
ya da sağa döndürür. Kanat ardında yer alan kanatçıkların yatayla yaptığı açılar
da levyenin ya da direksiyonun sağa ya da sola hareketiyle değiştirilerek
uçağın kendi ekseni çevresinde dönmesi sağlanır. Öyle ki hızlı dönüşlerde hem
dümen hem de kanatçıkların uygun açılarda hareket ettirilmesi gerekir. Pilot
kabininde uçağın hareketlerini denetleyen aygıtların yanı sıra çok sayıda
karmaşık aygıtlar ve göstergeler de yer alır. Bunlar içinde yakıt ve hız
göstergeleri, yükseklik göstergesi (altimetre) ve pusula belli başlılarıdır.
Modern uçaklarda tırmanma hızı, kalkış ve inişler için düşey hız göstergeleri,
jiroskop yardımıyla dönüş hızını gösteren dönüş göstergeleri, pilotsuz yani
otomatik pilotlu uçuş için bir doğrultu jiroskopu, bir yükseklik jiroskopu ve
doğrultu jiroskopuyla pusulayı eşleyen bir jirosenkron da bulunur. Doğrultu
jiroskopu ilk kez 1929’da, Long Island’a (New York) tümüyle otomatik olarak
gerçekleştirilen bir inişle James Doolittle tarafından kullanıldı. Modern
uçaklarda değişik aletlerin işlevleri bir ya da iki aygıtta birleştirilerek
gerekli bilgilerin anında elde edilmesi sağlanmıştır. Jet uçaklarında ayrıca
hızı, Mach sayısı ya da ses hızına (deniz seviyesinde saatte 1.223 km, 12.000 metre yükseklikte saatte 1.060 km) göre veren Machmetreler de bulunur. Ses hızını
aşan ilk uçak 1947’de Charles Yeager’ın kullandığı roket itimli Bell X-1 uçağı
oldu. Günümüzde savaş uçaklarının çoğu sesüstü hızlarla uçar. 10 Mach hıza
kadar ulaşan savaş uçakları yapılmıştır. Bu denli yüksek hızda, sürtünme
kuvvetlerinin yarattığı ısıdan korunması için, uçağın özel malzemeden yapılması
gerekir. 10 Mach üzerindeki hızlar ise pilotlar üzerinde dayanılmaz basınçlar
meydana getirir. Yaygın olmamakla birlikte süpersonik (sesüstü) yolcu uçakları
da kullanılmaktadır. İngiliz-Fransız ortak yapımı olan Concorde ve Rusların
Tupolev 144 ST uçakları buna örnektir.
|
|