Kanat • Alttan kanat
Kanatlar, uçağı havaya kaldıran ve havada tutunmasını Parasol kanat: Bu uçaklarda, gövdeye bağlantı sağlayan en önemli yapıdır. Her yapı elemanında olduğu yapılabilmesi ve yüklerin karşılanabilmesi için metal gibi uçak kanatlarının da esas görevlerinin yanı sıra başka çubuklar kullanılır. Bu çubukların kesitleri, en az görevleri de vardır. Ana görevi taşıma kuvveti meydana aerodinamik sürükleme yaratacak şekilde (damla getirmek olan kanatların diğer görevleri şu şekildedir: biçiminde) yapılır.
• Kanada uçuş kontrol yüzeyleri bağlanır. Üstten kanat: Bu tip uçaklar, parasol kanatlı uçaklara • Kanada motorlar bağlanır. göre daha kullanışlıdır. Zira kanadı gövdeye bağlayan • Kanada iniş takımları bağlanır. dikmelerden ve onların parazit sürüklemelerinden • Kanatta yakıt depolanır. kurtulmuş olunur. Kanat ile gövde arakesit etkisinin en az olduğu şekil, üstten kanatta elde edilir. Kanat Çeşitleri Bu tip uçakların avantajları şu şekildedir: Kanatların Şekline Göre Çeşitleri • Gövde yapısının yere yakın olması sağlanarak, Bir kanadın dış görünüşünü belirleyen en önemli yolcu ve yük indirme bindirme işlemleri faktörlerden bir tanesi, kanat plan biçimidir. Uçağın kolaylaştırılır. Günümüzde kullanılan kargo kullanım amacına göre kanat biçimi farklılık gösterir. Bu uçaklarının çoğu, üstten kanatlı uçaklardır kanat biçimlerinden bazıları şu şekildedir: (Örneğin, Antonov 225).
• Öne doğru sivrilmiş kanat • Bu uçaklarda kanat yapısının yerden veya sudan yüksekte tutulmasıyla, motor ve pervanelerin taş, • Trapez kanat toprak ve su serpintilerinden zarar görmeleri • Delta kanat önlenmiş olur. • Ok açılı kanat • Parasol kanat için sayılan diğer pozitif faktörler • Dikdörtgen kesitli kanat üstten kanatlı uçaklar için de geçerlidir. • Arkaya doğru sivrilmiş kanat Üstten kanatlı uçakların dezavantajları ise şu şekildedir: Kanat-Gövde Bağlantılarına Göre Çeşitleri • Bu tip uçaklarda kanat yüksekliği çok fazla Kanat-gövde bağlantılarını aşağıdaki gibi olduğu için, kanatlara iniş takımlarını bağlamak sınıflandırabiliriz: zordur. • Çok Yüzeyli Kanatlar • Bakım ve yakıt ikmali sırasında yükseklikten • Tek Yüzeyli Kanatlar dolayı bazı zorluklar vardır. • Parasol kanatlarda olduğu gibi, pilotun görüş Çok Yüzeyli Kanatlar: Kanadın esas görevi olan taşıma alanının kısıtlanması ile ilgili sıkıntıların ve yere kuvvetini oluşturması, belirli hızlarda uçacak ve profili çarpmada darbenin direk olarak gövde tarafından uygun seçilmiş bir kanat için, kanadın alanına bağlıdır. karşılanması söz konusudur. Kanat alanı ise, kanadın açıklığı ile genişliğinin bir fonksiyonudur. Havacılığın gelişmeye başladığı senelerde Ortadan kanat: Birçok savaş uçağında eskiden beri alüminyum alaşımları ve çelikler henüz yeterince uygulanmakta olan bu kanat yerleştirme şekli, kanat kullanılmadığı için, kanat yapılarında ağaç malzeme, yapısının hafif ve sağlam olması ve üstten kanatların kaplamalarda ise bez kullanılıyordu. Kanat alanının belirli pozitif etkilerinin bir kısmından faydalanabilmek için bir değere ulaşabilmesi için açıklık artırılmak istenilince, kullanılmaktadır. Yapı sağlamlığı, kanat yapısını etkileyen ağaç malzemenin mukavemet sınırına erişildi. O zaman gerilmelerin, genellikle en yüksek olduğu gövde bağlantısı çare olarak kanatların adedini artırarak üst üste kısmında, gövde yapısının maksimum kesitte (en geniş) yerleştirilen çift ve üç kanatlı uçaklar geliştirildi ve bu olması ile sağlanır. Şayet gövde yapısının bu bölümünden uçaklar 1910-1930 yılları arasında en çok kullanılan tipleri başka şekilde faydalanmak söz konusu olmazsa (Savaş oluşturdu. Üst üste yerleştirilen kanatların birbirlerine ve uçakları için bu durum genellikle geçerlidir.) o zaman uçak gövdesine bağlanabilmesi için kullanılan metal kanadın esas yükleri taşıyan kirişi, uçak gövdesinin çubuklar ve teller fazla parazit sürükleme içinden geçecek şekilde sürekli yapılır. Ancak bu durum oluşturduğundan, daha iyi yapı sistemleri geliştirilince çok yolcu uçakları için geçerli değildir. Çünkü kanadın gövde yüzeyli kanatlar tarihe karışarak, yerlerini tek yüzeyli içerisinden geçmesi demek, yolcu kabininin bölünmesi kanatlara bırakmışlardır. demektir.
Tek Yüzeyli Kanatlar: Tek yüzeyli kanatlar dörde Alttan kanat: Uçaklarda en çok uygulanan yerleştirme ayrılmaktadır. Bunlar: şeklidir. Her ne kadar üstten kanatlı uçakların pozitif etkilerine sahip olmasa da, aşağıda belirtilen birçok • Parasol (şemsiye) kanat avantaja sahiptir. Bunlar: • Üstten kanat • Ortadan kanat • İniş takımlarının kısa ve hafif yapılabilmesi
• Bakımlarda ve yakıt ikmalinde kolaylık Rib’ler spar ve stringer’lere dik yerleştirilirler. Yakıt sağlaması depolamada boşalan oluştururlar. Bazı uçak kanatlarında • Yere çarpmada pilot ve yolcuları koruyabilen bir rib’ler hafiflik açısından delikli olarak imal edilebilirler.
yüzeye sahip olması Kanat Kaplaması • Gövde yapısının hafifliği • Kanadın iniş kalkışlarda yere yakın olması sebebi Uçakların gün geçtikçe daha hızlı ve daha büyük ile ilave bir taşıma kuvveti sağlaması yapılmaları, kanada gelen yüklerin daha da büyümesine • Kanat yolcu kabinini bölmediği için, daha fazla neden olmuştur. Bu nedenle eski uçaklardaki bez alan yaratılması. kaplamalar, yerlerini önce kontrplaklara, daha sonra ise ince metal saçlara bırakmıştır. Metal kaplamalar yapının Kanat Yapı Elemanları mukavemetine de katkıda bulunmakta, bazen de bütün
Uçaklarda kanat yapısının temel görevi, aerodinamik yükleri karşılamaktadır. Bu nedenle metal kaplamalar kuvvetlerden dolayı oluşan eğilme, kayma ve burulma yeterince mukavemet verecek kalınlıkta olmalıdır. Bu da gerilmelerini karşılayabilmektir. Kanadın temel görevinin ağırlığın artması demektir. İstenilen mukavemet özellikleri yanı sıra, yardımcı görevlerinin de olduğu bilinmektedir. ile malzeme kalınlığının azaltılması ise, kompozit Bu yardımcı görevler arasında kanat yapısını, yani kanat malzemelerin kullanımı ile mümkün olabilmektedir. Kanat elemanlarının mukavemetini etkileyen başlıca faktörler şu yapılarında genellikle alüminyum alaşımları şekildedir: kullanılmaktadır. Ancak kompozit malzemeler, metal malzemelere göre mukavemet ve hafiflik açısından • Yakıt ağırlığı oldukça avantajlıdır ve günümüzde kullanımı gittikçe • Motorların ağırlığı yaygınlaşmaktadır.
• İniş takımlarından gelen yükler Kanat Uçlarında Bulunan Elemanlar
Kanat yapısal elemanları, kanadın temel ve yardımcı Winglet, kanat uçlarında bulunan ve sürükleme kuvvetini görevlerinden dolayı oluşacak gerilmeleri her uçuş ve iniş düşürmeye yarayan aerodinamik bir yüzeydir. Bu yüzeyler kalkış hâlinde karşılayabilmeli, bu gerilmelerden ötürü sayesinde, kanat uçlarındaki düzensiz hava akımlarının plastik deformasyona uğramamalı ve uçağın ömrü yani vorteksin, kanat üst yüzeyine çıkarak taşıma kaybına boyunca görev yapabilmelidir. Kanat yapısında kullanılan sebep olması engellenir. Bu yüzeyler sayesinde yakıt yapı elemanları şu şekildedir: tasarrufu sağlanır.
1. Spar (kanat kirişi) Static Discharger (Statik deşarj püskülleri), kanatta 2. Stringer (takviye kiriş) biriken statik elektriği boşaltırlar. Çünkü hava 3. Rib (nervür) sürtünmesinin etkisiyle biriken bu elektrik, parazit 4. Kanat kaplaması yaratarak uçaktaki haberleşme sistemini etkiler. Ayrıca
Spar yakıt ikmali sırasında kıvılcımlara sebep olarak yangına sebep olabilirler. Kanat ya da kuyruk bölümü firar Kanat ucundan gövdeye doğru yerleştirilen spar, kanada kenarlarına bağlanırlar. Bu elemanların yıldırım gelen yükleri karşılayan ve uçağın ağırlığını taşıyan ana çarpmasını önlemek gibi bir görevi yoktur. Ancak uçağa mukavemet elemanıdır. Bu ana görevinin dışındaki diğer yıldırım çarptığı zaman yanmaları, uçağı yıldırım görevleri ise şu şekildedir: çarpmasına karşı korudukları şeklinde algılanmaktadır.
• İki spar arasındaki boşluğa yakıt tankı Gövde yerleştirilmesi • Aileron, flap gibi uçuş kontrol yüzeylerinin Gövdenin başlıca görevi paralı ağırlık, yani yolcu ve kargo bağlanması için boşalan oluşturmaktır. Ancak bunun yanında • İniş takımlarının bağlanması aşağıdaki görevleri de bulunmaktadır:
• Motorların bağlanması • Kanat bağlanır
Stringer • Kuyruk bağlanır • Kokpiti ihtiva eder Stringer yapısal elemanları, spar’lara paralel olarak • Motorlar bağlanır yerleştirilen ve daha hafif yapıdaki kirişlerdir. Stringer • İniş takımları bağlanır yapısal elemanı spar ile aynı malzemeden yapılır. Burulma ve eğilme gibi gerilmeleri karşılarlar ve yüzey • Yakıt depolar kaplamasına destek olurlar. Kaplamanın iç tarafına sıklıkla • Elektronik teçhizatları ihtiva eder.
yerleştirilirler. Uçak gövdesi birçok elemanı bünyesinde bulundurduğu
Rib (Nervür) için, maksimum mukavemete sahip olmalıdır. Bunun yanında mümkün olduğunca hafif olmalıdır. Günümüz Rib ise kanada aerodinamik şeklini veren, ömrü boyunca modern yolcu uçaklarında kullanılan uçak gövdeleri, koruyan ve kanat kaplamasına destek olan elemandır. çalışan kaplama (stressed skin) şeklindedir. Çalışan
kaplama tipindeki gövde yapılarında, gövde kaplamasının Gövde Yapısında Kullanılan Yapısal Elemanlar kalınlığı fazla değildir. Bu yüzden kolayca deformasyona uğrayabilir. Kaplamanın kalınlığı gövde boyunca farklılık Gövde kaplamasına gelen yükü azaltmak için gövdede göstermektedir. Gövde çeşitli bölümlerden oluşmaktadır. birçok yapısal eleman kullanılır. Uçak gövdesinde Kokpitin olduğu bölüm ön gövde, kuyruk konisinin kullanılan bu elemanlar şunlardır:
olduğu kısım arka gövde, ortadaki kısım ise merkez gövde • Frame (takviye çemberi) olarak adlandırılır. Bu bölümler dışında, uçağın • Longeron (gövde kirişi) büyüklüğüne göre, gövdenin bölümleri de artabilmektedir. • Stringer (takviye kiriş) Ayrıca kabin zemini, gövdeyi iki bölüme ayırır. Bunlar • Bulkhead (bölme) kokpit ve kabinin olduğu ana kısım; kargo bölümlerinin, iniş takımı yuvalarının ve elektronik aygıtların bulunduğu Frame, gövdede burundan kuyruğa doğru yerleştirilerek, alt kısımdır. Kabin yüklerini ve kabin basıncını karşılayan gövdeye şeklini veren çemberdir. gövde zemini çeşitli kirişlerle desteklenir. Longeron, gövdenin ana yapı elemanıdır. Bu elemanlar, Gövde Yapıları gövdenin her iki tarafında zemin hizasında, burundan kuyruğa doğru yerleştirilir. Uçakların imalatında kullanılan üç tip gövde yapısı vardır. Bunlar Stringer, kanatta olduğu gibi gövde yapısında da kullanılır. Gövde kaplamasının iç tarafına yerleştirilerek • Kafes-Kiriş (Truss, Framework) Gövde Yapısı kaplamayı eğilme ve burulma gerilmelerine karşı korur. • Monokok (Monocoque) Gövde Yapısı Bulkhead ise, mukavemet ve basınç bölmesi olarak ikiye • Yarı-Monokok (Semi-Monocoque) Gövde Yapısı ayrılır. Mukavemet bölmesi, gövde kokpit birleşim yeri, Kafes-Kiriş Gövde Yapısı kanat bağlantısının yapıldığı bölgeler gibi gövdenin yüksek yük gelen kritik bölgelerine yerleştirilen, şekil Kafes-kiriş gövde yapısı çok basit bir yapıdır. Bu yapılar olarak frame yapısal elemanlarına benzeyen ancak genellikle hafif uçaklarda ve eski tip helikopterlerde frame’lerden çok daha yüksek mukavemete sahip yapı kullanılır. Bu yapının iskeleti, birbirine kaynaklanmış elemanlarıdır. Basınç bölmesi ise, uçakta basınçlı çubuklardan oluşur. Bu çubuklar bağlantı uçlarına gelen bölgeyle basınçsız bölgeyi birbirinden ayıran çok yüksek kuvvetleri taşırlar. Çubukların bu kuvvetleri taşıyabilecek mukavemete sahip yapı elemanlarıdır. Örneğin, gövdede kadar mukavemetli olan ve aynı zamanda da radom ve kuyruk kısmı basınçlandırılmadığı için, kabinle şekillendirilmesi kolay standart malzemeden seçilmesi, bu bölgeleri birbirinden ayırmak için basınç bölmesi yapı ekonomisi bakımından önemlidir. En çok kullanılan kullanılır. Ayrıca uçakta basınçlandırılmayan kargo malzeme, çelikler olup kesitleri çoğu zaman boru bölümleri ile kabini birbirinden ayırmak için de yine bu şeklindedir. Bazı uçak üreticileri boru yerine köşebent yapısal elemanlar kullanılabilir. veya benzeri profiller de kullanmaktadır. Uçağın Diğer Yapısal Elemanları Monokok Gövde Yapısı Radom: Uçağın burun kısmında bulunan yapısal Monokok gövde yapısında, gövdeye şekil vermek için elemandır. Radom’un iki amacı vardır. Bunlar şu frame (takviye çemberi) ve bulkhead (bölme) yapısal şekildedir: elemanları kullanılır. Temel gerilmeleri karşılayan hiçbir destek elemanına sahip olmadığı için, asıl yükü kaplama • Aerodinamik düzgünlük sağlamak karşılar. Bu nedenle kaplama kalınlığı fazla olmalıdır. Bu • Radar antenlerini dış etkilere karşı korumak
da hem ağırlığın hem de yakıt sarfiyatının artmasına sebep Radom yapısal elemanı genellikle kompozit yapıdadır. olacaktır. Radom’un arka kısmında, ön basınç bölmesi
Yarı-Monokok Gövde Yapısı bulunmaktadır.
Günümüz yolcu uçaklarında en çok kullanılan gövde Kuyruk: Uçağın kuyruk bölümü, kuyruk konisi ve kuyruk yapısı ise, yarı-monokok gövde yapısıdır. Monokok takımından oluşur. Gövdenin en arka kısmında bulunan yapının eksiklikleri göz önüne alınarak geliştirilen bu kuyruk konisi, gövdenin arka kısmına aerodinamik şekil yapıda, frame ve bulkhead yapısal elemanlarının yanı sıra, vermek ve gövdeyi kapatmak için kullanılır. Koni, gövde gövde boyunca uzanan longeron’lar (gövde kirişleri) ve ile aynı yapısal elemanlardan yapılmıştır. Kuyruk takımı stringer’ler (takviye kirişler) gibi birçok eleman kullanılır. daha açıklanacaktır.
Bu elemanlar sayesinde gövdeye aerodinamik şeklini Kapılar: Bir uçakta farklı türlerde birçok kapı vardır. vermek kolaylaşır. Ayrıca bu yapısal elemanlar, yapıya Bunlar aşağıdaki gibidir: rijitlik ve mukavemet kazandırırlar. Yarı-monokok gövde yapısında kullanılan destekleyici elemanlar sayesinde, • Kabin kapıları gövde kaplaması daha ince yapılır. Böylelikle hafiflik • Kargo bölümü kapıları yanında, yakıt sarfiyatında da azalma sağlanır. • İniş takımı kapıları (kapakları)
• Çeşitli bölümlere ulaşmak için kullanılan giriş buzlanmaya ve buharlaşmaya karşı ısıtma sistemleri vardır panelleri dediğimiz kapılar ve sızdırmazlık özellikleri bulunmaktadır. Basınç sızdırmazlığı kauçuk ile sağlanır. Kokpit camlarından iki İniş takımı kapakları ve giriş panelleri dediğimiz kapıları tanesi, kayarak açılabilen tipteki camlardır. Bu camlar acil ayrı tutarsak, kapılarla ilgili en önemli özellikleri şu durumlarda, pilotların yere halat sarkıtarak tahliyesi şekilde sıralayabiliriz: amacıyla kullanılır. Yolcu Kabini Camları, yolcu kabini
• Kapılar, içerden ya da dışarıdan kolaylıkla açılıp camlarının yapısı, kokpit camlarından farklıdır. Bu kapanabilmelidir. camlara çok fazla yük gelmediği için, daha hafif • Kullanımı kolay olmalıdır. yapıdadırlar. Sayıları uçaktan uçağa değişmekle beraber, • Kokpitte ve kapının yakınında, açık ya da kapalı yolcu kabininde çok sayıda bulunurlar. Yolcu kabini olduğunu bize bildiren gösterge panelleri camları, aralarında boşluk bulunan iki özel plastik bulunmalıdır. panelden oluşur. Eğer dıştaki cam hasar görürse içteki cam • Kapılar kapalıyken, gövdenin sahip olması basınçları karşılar. İki cam arasındaki basınç, kabin gereken toplam mukavemetinde bir azalma basıncına eşittir. Bunu, iç taraftaki cam üzerinde bulunan olmamalıdır. küçük delik (vent hole) sağlar. Basınç sızdırmazlığı kauçuk ile sağlanır. Bu camlar, gövde yapı elemanı olan Kapının durumunu pilota bildirmek için, kapılarda frame’lere bağlanırlar. Bu iki cam dışında, kabin içinde güvenlik sensörleri bulunur. Sensörler sayesinde pilot, üçüncü bir cam daha vardır. Ancak bu cam yükleri kapının açık ya da kapalı olduğunu ya da girt bar’ının aktif karşılamak amacıyla değil, dekoratif amaçla kullanılır. olup olmadığını gösterge panelinden görebilir. Basınçlandırılan uçaklarda, kapıların sızdırmazlığı da çok önemlidir. Genellikle kullanılan sızdırmazlık elemanı silikon kauçuktur. Kapı kapandığı zaman bu eleman, kapının etrafını sararak sızdırmazlık sağlar. Genellikle bu sızdırmazlık elemanlarının üzerinde küçük delikler vardır. Kabin basıncı arttıkça hava bu deliklere dolarak kauçuğu şişirir. Böylelikle daha etkili bir sızdırmazlık sağlanmış olur. Kapıları gruplayacak olursak, iki tip kapı vardır. Bunlar tapa tip kapılar ve tapa olmayan tip kapılardır. Tapa Tip Kapılar; bu tip kapılar, gövde içinde sabitlenen kapılardır. Bu tip kapıların kenarlarında, gövdedeki stringer’lerin hizasında olacak şekilde yerleştirilmiş, adjustable stop dediğimiz yapısal elemanlar vardır. Kapı kapandığı zaman bu elemanlarla stringer’lerin ucu birbirini kavrar ve tapa görevi görürler. Tapa tip kapıların en büyük avantajı, toplam yükün tüm kapı kasasına eşit olarak dağıtılmasıdır. Ayrıca kabin basınçlandırıldığı zaman kapının daha da sağlam bir şekilde kapanmasıdır. Tapa Olmayan Tip Kapılar; bu kapılar ise, genellikle kargo kapılarında tercih edilmektedir. Bir menteşe sistemine ve kilitleme mekanizmasına sahiptir. Tüm yüklere karşı, bu elemanlar direnç gösterirler. Kapıda bulunan her bir kilitleme mekanizması, gövdede bulunan bir frame yapısal elemanına denk gelir. Böylelikle yapıda bir rijitlik de elde edilmiş olunur.
Camlar (Pencereler): Camlardan genel olarak istenen özellikler, iyi bir görünürlük sağlamasının yanında kabin basıncına ve dış etkenlere karşı dayanıklı olmasıdır. Uçaklarda camlar aşağıdaki gibi gruplanır:
• Kokpit Camları • Yolcu Kabini Camları
Kokpit Camları, şokları absorbe edebilen çeşitli ara tabakalarla güçlendirilmiş bir yapıya sahiptir. Böylelikle iç basınç ve dış etkenlere karşı oldukça dayanıklı bir yapı elde edilmiş olunur. Dış etken olarak sayabileceğimiz en tehlikeli durum ise kuş çarpmalarıdır. Ayrıca bu camların,