Uçak

Uçak veya tayyare; hava akımının başta kanatlar olmak üzere kanat profilli parçaların alt ve üst yüzeyleri arasında basınç farkı oluşturması sayesinde havada tutunarak yükselebilen, uçma özellikli motorlu bir hava gemisi ve hava taşıtıdır.^[1][2] Pistonlu ya da jet motorlu, sabit kanatlı ve havadan ağır pek çok hava taşıtı uçak kategorisine dahildir. Günümüzde en temel uçak tipleri, yolcu uçağı, savaş uçağı, kargo uçağı olarak bilinirken, farklı coğrafi şartlara göre özelleştirmiş uçaklar da mevcuttur.

Uçağın ana parçaları havada tutunabilmeyi sağlayan kanatlar, kanatları dengede tutmaya yarayan kuyruk,^[3] uçağın durum ve pozisyonunu değiştiren uçuş kumandaları ve gerekli itmeyi sağlayan uçak motoru, pervane gibi elemanlardır. Yolcuları ve yükü barındıran gövde ile uçuş ekibi ve uçuş sistemlerini barındıran kokpit uçağın ana bölümlerindendir. Yıldız tipi motor, boksör tipi motor, sıralı motor, turboprop, elektrik motoru, pistonlu motor, jet motoru, roket motoru, turbofan, gaz türbini, ramjet, scramjet motorları yaygın uygulanır.

Wright Kardeşler, 1903'te "havadan ağır ilk sürekli ve kontrollü uçuş"lu ilk uçağı Wright Flyer'i icat etti ve uçurdu. Onlar projelerini Otto Lilienthal ve George Cayley'nin eserleri üzerine inşa ettiler. Birinci Dünya Savaşı'ndaki sınırlı kullanımının ardından uçak teknolojisi gelişmeye devam etti.^[4] Uçaklar, II. Dünya Savaşı'nın tüm büyük savaşlarında yer aldı. İlk jet motorlu uçak, 1939'da sunulan Alman Heinkel He 178'di. İlk jet motorlu yolcu uçağı olan de Havilland Comet, 1952'de tanıtıldı. İlk geniş çapta başarılı ticari jet olan Boeing 707, 50 yılı aşkın bir süredir ticari hizmetteydi.

'"Uçak"' kelimesi, Türkçe uç- fiiline -(a)k fiilden isim yapma eki getirilerek türetilmiştir. '"Tayyare"' kelimesi ise, Arapça ṭyr kökünden gelen ṭayyār '"طيّار "' "uçucu" sözcüğünden türetilmiştir.^[5] Tayyare kelimesi günlük konuşmada eski tip pervaneli uçakları ifade etmek için kullanılsa da iki kelime de aynı anlamı karşılamaktadır.

Sabit kanatlı bir uçağın yapısal parçalarına gövde adı verilir. Mevcut parçalar uçağın tipine ve amacına göre değişebilir. Erken tipler genellikle kumaş kanat yüzeyleri olan ahşaptan yapılmıştır. Yaklaşık yüz yıl önce motorlar motorlu uçuş için uygun hale geldiğinde, bunların yuvaları metalden yapılmıştır. Daha sonra hız arttıkça, İkinci Dünya Savaşı'nın sonuna kadar giderek daha fazla parça metal hale geldi. Modern zamanlarda, kompozit malzemelerin kullanımı giderek artmaktadır.^[6]

Tipik yapısal parçalar şunları içerir:

• Genellikle hava profili kesitli bir veya daha fazla büyük yatay kanat. Uçak ileri doğru hareket ederken kanat profili havayı aşağı doğru saptırır ve onu uçuşta desteklemek için kaldırma kuvveti oluşturur. Kanat konfigürasyonu ayrıca, uçağın sabit uçuşta sola veya sağa kaymasını durdurmak için yuvarlanmada denge sağlar.
• Bir füzelaj, uzun, ince bir gövde, aerodinamik açıdan pürüzsüz olması için genellikle konik veya yuvarlak uçludur. Gövde, gövdenin diğer kısımlarını birleştirir.^[7]
• Dikey stabilizatör veya yüzgeç, uçağın arkasına monte edilmiş ve tipik olarak üzerinde çıkıntı yapan kanat benzeri dikey bir yüzeydir. Kanat, uçak uçuş dinamikleri'ni (sola veya sağa dön) dengeler ve bu eksen boyunca dönüşünü kontrol eden dümeni monte eder.
• Genellikle dikey dengeleyicinin yanında kuyruğa monte edilmiş yatay stabilizatör veya kuyruk düzlemi. Yatay dengeleyici, uçağın eğimini sabitlemek (yukarı veya aşağı eğim) için kullanılır ve eğim kontrolü sağlayan irtifâ dümeni'ni monte eder.^[8]
• İniş takımı, yüzeydeyken uçağı destekleyen bir dizi tekerlek, kızak veya şamandıradır. Deniz uçaklarında, gövdenin alt kısmı veya şamandıralar (dubalar) sudayken onu destekler. Bazı uçaklarda iniş takımları uçuş sırasında sürtünmeyi azaltmak için geri çekilir.

Sabit kanatlı bir uçağın kanatları, uçağın her iki yanında uzanan statik düzlemlerdir. Uçak ileriye doğru hareket ettiğinde, hava kaldırma oluşturmak için şekillendirilmiş kanatların üzerinden akar. Bu şekle kanat profili denir ve kuş kanadı şeklindedir.^[9]

Uçaklar, bir çerçeve boyunca gerilmiş ve üzerlerine hava akışının uyguladığı kaldırma kuvvetleri tarafından sertleştirilmiş esnek kanat yüzeylerine sahiptir. Daha büyük uçaklar, ek güç sağlayan sert kanat yüzeylerine sahiptir. İster esnek ister sert olsun, çoğu kanat, onlara şekil vermek ve kaldırma kuvvetini kanat yüzeyinden uçağın geri kalanına aktarmak için güçlü bir çerçeveye sahiptir.^[10] Ana yapısal elemanlar, kökten uca uzanan bir veya daha fazla direk ve ön uçtan arka kenara uzanan birçok nervürdür. Ok açılı kanat, sadece geriye veya ileriye doğru süpürülmüş düz bir kanattır. Delta kanat, çeşitli nedenlerle kullanılabilen bir üçgen şeklidir. Değişken süpürme kanadı, kalkış ve iniş için verimli bir düz konfigürasyondan, yüksek hızlı uçuş için düşük sürtünmeli bir süpürme konfigürasyonuna dönüşür. Değişken süpürme kanadı kalkış ve iniş için verimli bir düz konfigürasyondan, yüksek hızlı uçuş için düşük sürtünmeli bir konfigürasyonuna dönüşür.

Uçan kanat, belirli bir gövdesi olmayan kuyruksuz bir hava aracıdır. Mürettebatın, yükün ve ekipmanın çoğu ana kanat yapısının içine yerleştirilmiştir. Harmanlanmış kanat basık şeklilli bir gövdeye sahiptir. Bir kaldırıcı gövde, gövdenin kendisinin kaldırma kuvveti oluşturduğu bir konfigürasyondur.

Stabilite ve kontrol sağlamak için, çoğu sabit kanatlı tipte bir kanatçık ve dümen içeren bir kuyruk takımı bulunur. Kanart bir uçağın yatay kuyruğunun ana kanadın önüne yerleştirildiği aerodinamik şemadır.

Uçaklar karmaşık uçak uçuş kontrol sistemi'ne sahiptir. Ana kontroller, pilotun konumu kontrol ederek hava aracını havada yönlendirmesini sağlar. İnsanlı hava taşıtlarında, kokpit enstrümanları pilotlara uçuş göstergesi, motor gücü, navigasyon, iletişim ve diğer hava aracı sistemleri dahil olmak üzere bilgi sağlar.

• Aküler: Motorun veya yardımcı güç kaynağının (APU) ilk çalışması için gerekli elektriği sağlar. Acil durumlarda da yedek enerji kaynağı olarak bulunur.
• Jeneratörler: Motordan veya APU'dan aldıkları dönme hareketini doğru akım elektriğe çevirirler ve uçağın sistemlerini besler.
• Alternatörler: Uçağın motor ve varsa APU'dan aldıkları dönme hareketini alternatif akım elektriğe çevirirler. Alternatörler, motorların değişik devrelerinde sabit, güvenilir enerji sağlar. Günümüzün modern uçaklarında alternatörler ana üreticilerdir.

Alternatif akımı doğru akıma çevirirler, voltaj değişmelerini önlerler.

• Dağıtım baraları (BUS bar): Elektriği cihazlara ulaştıran merkezi dağıtım hattıdır.
• Kablolar, kablo grupları (electrical harness)

Cihazları aşırı akımdan korur. Daha önce basma çekme düğme şeklinde olan sigortalar, gelişmiş cam kokpitli modern uçaklarda pilotun önündeki ekranlarda görülebilmekte, arıza mesajı verilmekte, pilot tarafından yerinden kalkmadan ekrana bağlı tuşlarla elektronik olarak reset edilebilmektedir. Klasik sigortalar büyük çaplı uçaklarda pilot kabininin içinde veya yakınında, küçük uçaklarda harici kapakların içinde bulunur.

Wikimedia Commons'ta Uçak ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.