Uçaklar nasıl uçar: Çocuklara basitçe uçakların uçma prensibini açıklayalım!

Uçakların uçma prensibini açıklamaya hemen başlamadan önce uçakların bölümlerinden bahsetmek bize epey yardımcı olacaktır. Bunu tıpkı insan vücudunu tanımak gibi düşünebiliriz. Vücudumuzdaki organları ve görevleri tanımak bize nasıl hayatta kaldığımızı anlamakta yardımcı oluyorsa aynısı uçaklar için de geçerli.

O halde hemen bir uçağı meydana getiren parçaları, bir nevi uçakların “uzuvlarını” işlevleriyle birlikte tanıyalım!

• Gövde

Uçakların ana vücut parçasına “gövde” adını veriyoruz. Uçakta yolcuların oturduğu veya başka herhangi bir türde yükün taşındığı kısım tam da burası oluyor. Üstelik kanatlar ve kuyruk gibi diğer parçalar da temelinde gövde ile birleştiriliyor. Bu da demek oluyor ki uçakların çalışma prensibinde gövde, olmazsa olmaz bir yere sahip!

• Kanatlar

Elbette uçak denince akla ilk gelen şeylerden bir diğeri de kanatlar. Kuşlar nasıl kanatları sayesinde havada uçabiliyorlarsa uçakların uçma prensibinde de benzer bir durum söz konusu. Bunu yazımızın ilerleyen kısımlarında daha detaylı bir biçimde göreceğiz.

• Kuyruk

Uçakların arka kısmında bir kuyruk bulunduğunu da hepimiz fark etmişizdir. Kuyruk bölümü, uçağın kanatlarıyla birlikte çalışarak aracın havada dengede durmasında ve yönünü değiştirebilmesinde önemli bir rol oynuyor.

• Motor

Uçaklar elbette durdukları yerde havalanmıyorlar. Peki o zaman uçak nasıl en başta uçması için gerekli olan hareketi sağlıyor? Tabii ki de motorlar sayesinde! Birçok yolcu uçağında kanatlara birleşik şekilde gördüğümüz bu silindir şeklindeki yapılar, uçağın ileri doğru hareket etmesi için gereken enerjiyi sağlıyor.

• İniş takımları

“Uçaklar nasıl uçar?” sorusunu cevaplarken bir diğer yandan bir o kadar önemli olan “Uçaklar nasıl yere geri iner?” sorusunu da unutmamamız lazım. İniş takımları da tam olarak bu noktada devreye giriyor. Uçağın güvenli şekilde yere inmesini ve yerde hareket etmesini sağlayan tekerlekler, iniş takımlarını oluşturuyor.

• Kokpit

Uçağın nasıl uçtuğunu açıklarken aynı zamanda uçak nasıl kontrol ediliyor, bundan da bahsetmeliyiz. Bu elbette pilotlar tarafından yapılıyor. Uçakta pilotların oturduğu, filmlerde düğmelerle dolu olduğunu gördüğümüz yere ise kokpit adı veriliyor. 

Tüm bunların yanı sıra bazı uçakların burun kısmında bir pervane bulunduğunu da görmüş olabilirsiniz. Bu kısım, motorla aynı işlevi görerek uçağın ileri doğru hareket etmesini sağlıyor. Bu sebeple eğer bir uçakta motor görmüyorsanız mutlaka pervanesi olduğunu fark edeceksinizdir!

Uçakların havada uçabilmesi için elbette öncelikle havaya kalkabilmeleri gerekiyor. Fakat sıradan bir yolcu uçağı dahi yüzlerce ton ağırlığında oluyor. Peki ya böylesine ağır bir cisim nasıl oluyor da yerçekimi kuvvetini yenerek havalanabiliyor? Bu en başta gerçekten de sanki imkansız gibi!

Evet, yüzlerce ton ağırlığındaki bir cismin yere çakılmadan havada durabilmesi başlı başına ilginç bir olay, ancak fizik yasalarını akıllıca kullanabildiğimiz zaman bu gayet de mümkün! İşin sırrı, “taşıma kuvveti” adını verdiğimiz bir fizik olayında saklı.

En temel seviyede açıklamak gerekirse “Uçak nasıl havalanır?” sorusunun cevabı, kanatlarda oluşan taşıma kuvvetinin uçağı kaldırmak için yeterli seviyede olmasına dayanıyor. Fakat elbette çocukların uçsuz bucaksız merakı bu basit açıklamayla tatmin olmayacaktır. O halde uçak nasıl havalanır, daha detaylı bir şekilde açıklamaya koyulalım!

• Hava basıncı ve kanatlar

Uçağın havaya kalkmasını sağlayan taşıma kuvveti, “Bernoulli prensibi” adını verdiğimiz bir doğa olayı sayesinde ortaya çıkıyor. Elbette çocukların bu prensibi hemen anlamasını bekleyemeyiz, ancak basitleştirerek açıklamamız gayet mümkün.

Uçakların uçma prensibinde işin kilit noktası, uçağın kanatlarının şekli. Uçakların kanatları aslında uzaktan göründükleri gibi düz değil; daha ziyade üst kısmı alt tarafından daha şişkin olan yatay bir göz damlasına benziyorlar. Bu da demek oluyor ki hava akımı kanatlara çarpınca ikiye bölünüyor ve kanadın üst kısmına denk gelen hava akımı, alt kısma denk gelenden daha hızlı hareket ediyor.

Bernoulli prensibi de tam olarak bu noktada işin içine giriyor. Fizik bilimindeki bu prensip bize diyor ki hava daha hızlı hareket ederse daha az basınç yaratır. Yani uçağın kanadının üst kısmında az basınç, alt kısmında ise daha fazla basınç oluşuyor. Bunun sonucunda ortaya yeteri kadar taşıma kuvveti çıkıyor ve uçak havaya kalkabiliyor.

• Kanatların açısı

Uçakların uçma prensibi temelinde yukarıda bahsettiğimiz taşıma kuvvetine bağlı. Yani uçağın kanatlarını belli bir şekilde tasarlayarak doğanın yasalarını uçmamızı sağlayacak şekilde kullanmış oluyoruz. 

Buna ek olarak pilotlar, taşıma kuvvetinden daha da etkili bir şekilde yararlanmak için kanatların flap adlı kısımlarının açısını ayarlayabiliyorlar. Örneğin flapları açarak kanadın yüzey alanını genişletebiliyor, dolayısıyla üst kısımdaki havanın daha da hızlı hareket etmesini sağlayabiliyorlar. Böylece uçaklar tam da istediğimiz şekilde havaya kalkabiliyor.

Uçak nasıl havalanır, cevaplamış olduk. Ancak elbette yukarıda bahsettiğimiz taşıma kuvveti, uçakların uçma prensibini açıklamak için yeterli değil. Uçakların uçması için aslında uçağa etki eden farklı kuvvetlerin belirli bir dengeye ulaşması gerekiyor. Bunlar da şu şekilde:

• Taşıma: Bu, az önce açıkladığımız kuvvet. Basitçe uçağın havaya kalkmasını sağlıyor.

• İtme: Bu ise uçağın ileri doğru hareket etmesini sağlayan kuvvet. Motor veya bazı uçakların burnundaki pervane, bu kuvveti oluşturuyor.

• Ağırlık: Uçağın ağırlığı da teknik olarak bir kuvvet sayılıyor, çünkü ağırlık dediğimiz şey, yerçekimi kuvvetinden kaynaklanıyor. Ağırlık, aslında her zaman uçağı aşağı doğru çeken kuvvet oluyor.

• Sürükleme: Sürükleme ise itmenin tam tersi yönde oluşan, yani uçağı geriye doğru itmeye çalışan bir tepki kuvveti.

Uçakların çalışma prensibi bu dört temel kuvvete dayanıyor. Bu dört kuvvet arasındaki etkileşimlerle adım adım uçaklar nasıl uçuyor, hemen öğrenelim!

1. Adım: İtme kuvveti, sürükleme kuvvetini aşıyor

Eğer daha önce uçağa bindiyseniz uçağın havalanmadan önce bir süreliğine pistte hızla dümdüz gittiğini fark etmişsinizdir. İşte tam da bu olurken aslında uçağın motorlarının ürettiği itme kuvveti, ters yöndeki sürükleme kuvvetini aşıyor. Böylece uçak ileri doğru sürekli hareket halinde olabiliyor.

2. Adım: Kanatlar, hızı taşıma kuvvetine çeviriyor

Tabii uçakların kalkmadan önce bir süre düz gitmesinin sebebi sadece yerde ilerlemek değil. Sonuçta arabadan değil, uçaktan bahsediyoruz! 

Aksine, uçaklar ilerledikçe aynı zamanda kanatlarına hava çarpıyor ve yukarıda açıkladığımız Bernoulli prensibi devreye giriyor. Yani uçak ileri doğru gidip hızlandıkça kanatlardaki basınç dengesi, taşıma kuvvetinin ağırlığı geçeceği bir hal alıyor. Taşıma kuvveti ağırlığı geçtiği zaman uçak havada uçuyor.

3. Adım: Uçak, havada dengeleniyor

Uçak bir defa havalandıktan sonra geriye kalan şey, aracın havada duruş şeklini doğru şekilde dengelemek. Bu da elbette kokpitte oturan pilotlar tarafından yapılıyor. Havada uçan uçak, pilotun aşağıdaki parçaları hareket ettirmesiyle dengesini sağlayabiliyor:

• Kanatçıklar: Uçağın kanatlarında bulunan bu parçalar, uçağın sağa ya da sola doğru eğilmesini sağlıyor. Bu harekete havacılıkta “roll”, “yuvarlanma” veya “yatma” isimleri de veriliyor.

• İrtifa dümeni: İrtifa dümeni, uçağın kuyruğunun yatay kısımlarında bulunan yüzeylere deniyor. Pilotlar bu yüzeyleri oynatarak uçağın yukarı veya aşağı doğru hareket etmesini, yani havacılıkta “pitch” ya da “yunuslama” adı verilen hareketi yapmasını sağlıyor. Bir diğer deyişle “Uçağın burnu nasıl havaya kalkar?” sorusunun cevabı, irtifâ dümeninin hareket ettirilmesi oluyor.

• İstikamet dümeni: Bu da yine uçağın kuyruk kısmında bulunan, ancak dikey olarak konumlanan bir yüzey. Bu yüzeyin pilot tarafından oynatılması, havada duran uçağın sağa veya sola düz bir şekilde hareket etmesini sağlıyor. Bu hareketin havacılıktaki ismi ise “yaw” ya da “sapma”.

Pilotlar, bu kısımları tam da olması gerektiği gibi hareket ettirip uçağın havada dengede durmasını sağlıyor. Böylece bizi güvenle dünyanın bir ucundan diğer ucuna ulaştırabiliyorlar!

4. Adım: Uçak, yere iniyor

Aslında “Uçaklar nasıl uçar?” sorusunu cevaplayınca bir yandan “Uçaklar nasıl iner?” sorusunu da cevaplamış olduk. Artık biliyoruz ki kanadın üstündeki hava basıncı, altındaki hava basıncından azsa uçak havalanıyor. O halde mantıken üstteki basınç alttakinden çoksa uçak yere inmeli!

Pilotlar tam da bu durumun gerçekleşmesi için uçağın kanatlarındaki flap adlı parçalara gerekli açıları veriyorlar. Ardından da uçak yere yeterince yakınlaştığında iniş takımları yani tekerlekler tekrardan devreye giriyor ve uçak yere temas ediyor. Motorların ürettiği itme, yavaşça azalıp sürükleme kuvveti tarafından eşitlendiğinde de uçak tamamen duruyor.

Kısacası uçağın yere inmesi için ve durması için pilotların yaptığı şey, uçakların uçma prensibini tersine uygulamak!

İşte uçakların çalışma prensibi bu şekildeydi. Şimdi ise bu konuda sıkça sorulan sorulardan bazılarını cevaplayalım.

Uçaklar nasıl havada uçar?

Uçak kanatlarının şekli, üst kısımda ilerleyen havanın daha az, alt kısımda ilerleyen havanın ise daha fazla basınç oluşturmasını sağlar. Bu sayede uçağın havaya kalkmasını sağlayan bir taşıma kuvveti oluşur.

Uçak kanatsız uçabilir mi?

Uçakların uçma prensibinin temelini oluşturan taşıma kuvveti, kanatlar sayesinde ortaya çıkar. Bu da kanatları olmayan bir uçağın uçamayacağı anlamına gelir.

Uçağın burnu nasıl havaya kalkar?

Uçakların kanadında yatay düzlemde “irtifa dümeni” adı verilen bir düzenek bulunur. Bu düzeneğin hareketi, uçağın burnunun havaya kalkmasını veya aşağı inmesini sağlar.

Uçaklar gece önünü nasıl görür?

Uçakların gece yolunu bulabilmesi için radar, otomatik pilot, GPS gibi sistemlerden ve uçağın çeşitli yerlerinde yer alan ışıklardan faydalanılır. Aynı zamanda pilotlar gece görüşlerini geliştirmeye de dikkat ederler.

Ebeveynlerin ve çocukların merak edebileceği her türlü sorunun cevabını Novakid’de bulabilirsiniz. Bunun yanı sıra çocuklar için İngilizce derslerimizde uyguladığımız eşsiz yöntemle çocuğunuzun yabancı dil öğrenmesini de destekleyebilirsiniz. Eğer siz de çocuğunuzun İngilizceyi yaşayarak öğrenmesini isterseniz ücretsiz deneme dersinizi hemen şimdi alın!