helikopter - bölüm 02 - uçuş aerodinamiği - emre akar
Post on 22-Jan-2018
596 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Helikopter Yapı ve Sistemleri
İstanbul Arel Üniversitesi – 2016
Emre Akar
İçindekiler
1. Helikoptere Giriş
2. Uçuş Aerodinamiği
3. Uçuş Kumandaları
4. Helikopter Yapısı ve Sistemleri
5. Helikopter Uçuş Manueli
6. Ağırlık ve Denge
7. Helikopterlerde Performans
8. Yer Prosedürleri ve Uçuş Öncesi Hazırlıklar
9. Basit Uçuş Manevraları
10. İleri Uçuş Manevraları
11. Acil Durumlar ve Tehlikeler
12. Helikopter Göstergeleri
13. Gece Operasyonları
14. Havacılıkta Efektif Karar Verme
Emre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 2
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Bu bölümde helikopterlerin uçuş dinamikleriyle alakalı temel bilgilerden ve tanımlardanbahsedilecektir.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 3
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Weight
• Lift
• Drag
• Thrust
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 4
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Lift
1. Hava akışı hızı
2. Havanın youğunluğu
3. Toplam airfoil yüzey
4. Airfoil yapıların hücum açısı
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 5
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Bernoulli Prensibi (Akışkanlar mekaniğinde Basınç-Hız İlişkisi)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 6
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Venturi Borusu
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 7
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Venturi Borusu
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 8
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Newton’un Hareket Kanunları
1. Bir cisim üzerine dengelenmemiş bir dış kuvvet etkimedikçe, cisim hareket durumunu (durağanlık veya sabit hızlı hareket) korur.
2. F = m a Bir cisim üzerindeki net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir.
3. Her etkiye karşılık eşit ve zıt bir tepki vardır.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 9
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Weight
1. Helikopterin ağırlığı
2. Yolcular
3. Yakıt
4. Diğer ekipmanlar
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 10
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Bank Angle (yatış açısı)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 11
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Thrust
• İleri-geri sağa sola doğru olabilir.
• Bileşke Lift kuvvetinin hangi yönde olduğuna göre değişecektir
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 12
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Thrust
• İleri-geri sağa sola doğru olabilir.
• Bileşke Lift kuvvetinin hangi yönde olduğuna göre değişecektir
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 13
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Drag
1. Profile Drag
2. Induced Drag
3. Parasite Drag
4. Total Drag
Drag her zaman bağıl rüzgar yönündedir.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 14
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Profile Drag
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 15
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Induced (uyarılmış ) Drag
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 16
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Induced (uyarılmış ) Drag
İçindekiler SayfasıBölüm Başı
• https://www.youtube.com/watch?v=rxO5DdkJhcc
Emre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 17
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Parasite Drag
Taşıma kuvveti olmayan tüm bileşenlerin helikopterin hızı neticesinde oluşturduğu dragkuvveti.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 18
02 - Uçuş Aerodinamiği
Drag Kuvveterinin Hıza Göre Değişimi
Ve Total Drag
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 19
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Airfoil Yapı
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 20
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Airfoil Tipleri
Simetrik:
Daha çok hafif helikopterlerde kullanılır
Asimetrik:
1. Sıfır hücum açısında da lift
2. Daha iyi lift-to-drag oranı
3. Daha iyi stall karakteristiği
4. (dezavantaj) basınç merkezinin chord hattında %20’ye varan yer değiştirmesi (airfoil yapıda istenmeyen ekstra tork)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 21
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Burkulmuş Blade Tasarımı
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 22
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Rotor Sisteminde Hava Akışı
1. Relative Wind (bağıl rüzgar)
2. Rotational Relative Wind(Dönme etkisindeki bağıl rüzgar)
3. Resultant Relative Wind(bileşke bağıl rüzgar)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 23
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Rotor Sisteminde Hava Akışı
1. Relative Wind (bağıl rüzgar)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 24
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Rotor Sisteminde Hava Akışı
Rotational Relative Wind (dönme etkisindeki bağıl rüzgar)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 25
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Rotor Sisteminde Hava Akışı
1. Relative Wind (bağıl rüzgar)
2. Rotational Relative Wind(Dönme etkisindeki bağıl rüzgar)
3. Resultant Relative Wind(bileşke bağıl rüzgar)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 26
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Induced Flow (Downwash)
Blade’lerin dönme hareketi sonucu havanın aşağı yönlü akışı.
0 derece pitch açısında herhangi bir akış görülmez. Pitch açısı arttıkça hava yukarıdan aşağıya doğru bir akış gösterecektir.
IGE (in ground effect)
OGE (out of ground effect)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 27
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Rotor Blade Açıları
Angle of Incidence (açı oranı)
Chord boyu ile Rotor Hubarasındaki açı (bladelerin konikliği)
Angle of Attack (Hücum açısı)
Chord hattı ile bileşke bağıl rüzgar arasındaki açı
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 28
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 29
IGE
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 30
OGE
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 31
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Induced Flow (Downwash)
IGE (in ground effect)
Helikopter yere yakınken, yere çarpan havanın youğunluğu ekstra bir taşıma kuvveti oluşturur. Helikopter, yere yakın konumda hover’da ilen daha az güçle havada kalabilir
OGE (out of ground effect)
Groung Resonance? (Video)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 32
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Powered Flight
Helikopterin motor gücüyle istenilen önde hareket ettirilmesi
• Hovering Flight (aşklıda kalma)
Helikoptere eden 4 kuvvetin dengelenmesi ve hareketsiz havada asılı kalma durumu. Aerodinamik olarak hassas bir kumanda durumudur.
(Newton’un Hareket Kanunu 3)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 33
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Translating Tendency (çevirme eğilimi) / Drift
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 34
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Pendular Action (Sarkaç Hareketi)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 35
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Coning (Konileme)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 36
02 - Uçuş Aerodinamiği
• Coriolis Effect (AçısalMomentum Etkisi)
Coriolis kuvveti, dönen bir platformun merkezinden karşı tarafına yürümeye çalışan biri tarafından anlaşılabilir. Yürümek istediği tarafa doğru dik açıyla itildiğini görür. Benzer şekilde, dönen yer kürenin yüzeyi üzerinde hareket eden hava, kuzey yarım kürede hareket yönünün sağına, güney yarım kürede soluna saptırır. Bu saptırma gücüne corioliskuvveti denir.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 37
02 - Uçuş Aerodinamiği
Gyroscopic Precession (JiroskopikDevinim)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 38
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 39
02 - Uçuş Aerodinamiği
Vertical Flight (Dikey Uçuş)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 40
02 - Uçuş Aerodinamiği
Forward Flight (İleri Uçuş)
Airflow in Forward Flight
Rüzgarsız bir havada hava akış hızı helikopterin ileri uçuş hızına eşit
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 41
Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 42
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 43
02 - Uçuş Aerodinamiği
Advancing Blade (İleri hareket)
A noktasında hızlanan blademaksimum flaplamayı yapar
Retreating Blade (Geri hareket)
C noktasında yavaşlayan blade geri kalma eğilimi gösterir. Flaplamaaçısı azalır
Blade Lead / Lag
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 44
02 - Uçuş Aerodinamiği
Advancing Blade (İleri hareket)
A noktasında hızlanan blademaksimum flaplamayı yapar
Retreating Blade (Geri hareket)
C noktasında yavaşlayan blade geri kalma eğilimi gösterir. Flaplamaaçısı azalır
Blade Lead / Lag
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 45
02 - Uçuş Aerodinamiği
Dissymmetry of Lift
Helikopterin ileri uçuşunda yüksek hızlara çıkamamasının en önemli nedenidir.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 46
02 - Uçuş Aerodinamiği
Transational Lift (Ötelenmiş Taşıma Kuvveti)
Taşıma kuvvetinin simetrik olmamasının etkilerini azaltmak için pitch açılarını cyclic olarak değiştirme
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 47
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm Başı
Transational Lift
Emre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 48
02 - Uçuş Aerodinamiği
Effective Transational Lift (ETL)
16-24 knot arası ileri uçuşta helikopter ETL ile uçuşa geçer.
Bu noktada hava akışı daha yatay bir hal alır ve drag azalır.
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 49
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 50
02 - Uçuş Aerodinamiği
Transational Thrust (Ötelenmiş Thrust)
İleri uçuşta kuyruk rotoru çok daha verimli bir anti-tork kuvveti oluşturabilir. Bu da kumandayı kolaylaştırır.
Hoverda ise yer etkisinden dolayı kuyruk rotorunun kontrolü daha problemlidir.
Induced Flow (Uyarılmış Akış)
Transverse Flow (Enine Akış)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 51
02 - Uçuş Aerodinamiği
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 52
02 - Uçuş Aerodinamiği
Sideward Flight (Yana Uçuş)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 53
02 - Uçuş Aerodinamiği
Rearward Flight (Geriye Uçuş)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 54
02 - Uçuş Aerodinamiği
Turning Flight (Dönüş)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 55
02 - Uçuş Aerodinamiği
Autorotation (Otorotasyon)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 56
02 - Uçuş Aerodinamiği
Autorotation
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 57
02 - Uçuş Aerodinamiği
Autorotation (forward flight)
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 58
02 - Uçuş Aerodinamiği
Bölüm Sonu…
İçindekiler SayfasıBölüm BaşıEmre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 59
Faydalı Linkler
• Compare Helicopters
http://helicopters.axlegeeks.com/
• Helicopter Size Compare
http://www.aircraftcompare.com/category/helicopters/4
• Helicopter Size Comparasion
http://www.aviastar.org/scale/
• Airbus Helicopters
http://www.airbushelicopters.com/website/en/ref/home.html
• FAA Helicopter Flying Handbook
https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook/
• Youtube: helicopter (7.630.000 sonuç)
https://www.youtube.com/results?search_query=helicopter
Emre Akar, İstanbul Arel Üniversitesi - 2016 60
top related