Arkaya kıvrık uçak kanatları

[bluemoon24]

Uçak kanatlarının neden arkaya doğru açılı olduğunu hiç düşündünüz mü? Bu tasarımın iki nedeni var.



Birinci nedeni açıklamak için kanadın hava üzerindeki etkisini anlatmam gerekiyor. Az-çok bildiğiniz gibi kanadın üstünden geçen hava hızlanıyor ve altından geçene göre daha hızlı oluyor. İnsanlar bunun nedenini üst tarafın uzunluğunun daha fazla olması zannediyorlar ama aslında durum biraz da karmaşık. Yani kanadın ön kenarında elele tutuşmuş iki hava molekülünden biri aşağı diğeri yukarı gidince yukarıdaki yeniden buluşabilmek için hızlanmıyor. Ama hızlanıyor. En sonunda buluşamıyorlar ama sonuçta üst taraf hızlanırken alt taraf daha yavaş kalıyor.



Durgun basınç ile hıza bağlı basıncın (rüzgara karşı yürüdüğünüzde hissettiğiniz basınç) toplamının atmosfer basıncını asla geçemeyeceği. Hız basıncının artması, durgun basıncı düşürüyor. Böylece "kanadın hissettiği basınç" olan durgun basınç kanadın üstüne daha az oluyor. Yani kanat yukarı doğru emiliyor. Bu da kaldırma kuvveti yaratıyor.



Günümüz uçakları az benzinle en hızlı ve/veya en uzağa uçma prensibi ile üretiliyorlar. Daha doğrusu bu amaçla üretilenlerin kanatları geriye doğru açılı oluyor. Nedenlerden ilki de oldukça basit. Uçak ses hızının altında seyrederken, kanadın üstündeki hava ses hızını aşabiliyor. Bu da şok dalgaları yaratıyor. kanat üstündeki şok dalgası bütün akışı bozuyor ve kaldırma kuvvetini yokediyor. Bunun üstesinden gelmek için kanatlar arkaya açılı yapılıyor ve kanadın "gördüğü" hız azalıyor. Havanın hızı iki parçaya ayrılıyor: kanada dik ve kanada paralel. Böylece kanada dik olan kısmın hızı ses hızı seviyesinin altına düşüyor. Şok dalgası oluşturmuyor.



Bu ilk neden. İkincisi ses hızını geçen uçaklarla ilgili. Ses hızını geçen uçağın tam burnunda şok dalgası konisi oluşuyor. Kanatları bu koninin içine almak hava direncini azaltıyor. Kanatları içeri almak için de arkaya doğru açılı yapıyorlar. Böylece direnç oldukça azalıyor ve gövdenin sağlamlığını artırmaya (daha fazla ağırlık) gerek kalmıyor.



Anlamadığınız, anlatamadığım bir yer varsa sormaktan çekinmeyin. Ayrıca diğer kanat şekilleri ile ilgili sorular da sorabilirsiniz. Genel olarak çoğunun kullanım nedenlerini biliyorum.