Uçakların Nasıl Uçtuğuna Bir Türlü Akıl Sır Erdiremeyenler İçin Anlaşılır Bir Özet
Uçaklar nasıl uçar? Koca koca uçaklar nasıl öyle havada kalıyor? Defalarca kez uçmuş olsak da bu sorulara bir türlü cevap veremiyor olabiliriz ancak bilim, bu konuda size hizmet için hazır bile.
Uçakların Nasıl Uçtuğuna Bir Türlü Akıl Sır Erdiremeyenler İçin Anlaşılır Bir Özet
iStock

şimdi efendim, kanadı karşılayan havanın ikiye ayrıldıktan sonra kanadın üstünden ve altından aynı sürede geçip kanat profilinin (airfoil) sonunda buluşması, deneylerle de ispat edildiği üzere pek mümkün değildir. yani, eşit zaman prensibine göre kanadın üstünde hava akımının daha hızlı hareket ettiğini söylemek yanlıştır ve bu bağlamda bernoulli'den faydalanmak da bilimsel açıdan yanlıştır.

önce, kanadın üstünden geçen hava akımının, kanadın altından geçen havadan daha hızlı nasıl ilerlediğini görelim. ilgili deney


peki nasıl oluyor da hava, kanadın üst yüzeyinde daha hızlı hareket ediyor?

bunu coanda etkisi ile açıklayabiliriz. coanda etkisi, akışkanın bir ortamda düz bir şekilde ilerlemesi yerine en yakın yüzeye yapışıp yüzeyi takip ederek hareket etmesidir. günlük hayattan bir örnek vermek gerekirse; sürahiden bardağa su koyarken suyun ısrarla sürahiye yapışık ilerlemesi ve bir türlü bardağa suyu dökemememiz diyebilirim. gerçi o biraz da bizim beceriksizliğimiz, sürahiye de çok yüklenmeyelim şimdi.


özetle, coanda etkisinin uçak kanatlarındaki uygulaması şu şekildedir

uçak kanatlarının üst profili, alt profiline göre daha kavisli olduğu için hava, kanat üzerinden geçerken coanda etkisiyle kanada yapışık hareket eder. üst tarafın alt taraftan daha kavisli olması; havanın, kanadın üst tarafında alt tarafından daha fazla yol almasına neden olur ve üstteki hava akımı nispeten daha hızlı olur. bernoulli prensibine göre de akışkanlarda hız arttıkça basınç azalır. dolayısıyla kanadın alt tarafındaki basınç, üstündeki basınçtan fazla olacaktır ve kaldırma kuvveti oluşacaktır.

newton'un 3. hareket yasası der ki

eğer bir cisme herhangi bir büyüklükte bir kuvvet etkirse, cisim de bu kuvvete eşit fakat zıt yönde bir tepki gösterir. kaldırma kuvvetini açıklarken newton'un bu yasasından bahsetmemek olmaz. kanadın hücum kenarı üzerinden geçen hava akımı kanadın airfoil şekli ve hareketi (flap, slat) ile aşağıya doğru saptırılır. dolayısıyla yukarı yönde bir kaldırma kuvveti oluşur.


yukarıda saydıklarımın gerçekleşmesi için

yani kanatlarda kaldırma kuvvetinin oluşması için belli bir hızda hava akımı geçmesi gerekir. bu hız da modern yolcu uçaklarında turbofan jet motorlarıyla ile sağlanır. (bkz: thrust)

aslında anlattıklarımı çok basit bir deneyle de pekiştirmek mümkün

ortalama hızla giden bir araçta camdan elinizi dışarı uzatıp, parmaklarınızın ucunu aracın istikametine ve hafif yukarı doğru yönlendirdiğinizde avuçlarınıza bir kuvvet uygulandığını ve elinizin yukarı doğru hareket etme eğiliminde olduğunu göreceksiniz.