Helikopter - bölüm 02 - Uçuş Aerodinamiği - emre akar

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 tanımlardan
bahsedilecektir.
İçindekiler SayfasıBölüm Başı

• Weight
• Lift
• Drag
• Thrust

• Lift
1. Hava akışı hızı
2. Havanın youğunluğu
3. Toplam airfoil yüzey
4. Airfoil yapıların hücum açısı

• Bernoulli Prensibi (Akışkanlar mekaniğinde Basınç-Hız İlişkisi)

• Venturi Borusu

• 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.

• Weight
1. Helikopterin ağırlığı
2. Yolcular
3. Yakıt
4. Diğer ekipmanlar

• Bank Angle (yatış açısı)

• Thrust
• İleri-geri sağa sola doğru olabilir.
• Bileşke Lift kuvvetinin hangi
yönde olduğuna göre
değişecektir

• Drag
1. Profile Drag
2. Induced Drag
3. Parasite Drag
4. Total Drag
Drag her zaman bağıl rüzgar
yönündedir.

• Profile Drag

• Induced (uyarılmış ) Drag

• Induced (uyarılmış ) Drag
• https://www.youtube.com/watch?v=rxO5DdkJhcc

• Parasite Drag
Taşıma kuvveti olmayan tüm
bileşenlerin helikopterin hızı
neticesinde oluşturduğu drag
kuvveti.

Drag Kuvveterinin Hıza Göre
Değişimi
Ve Total Drag

• Airfoil Yapı

• 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)

• Burkulmuş Blade Tasarımı

• Rotor Sisteminde Hava Akışı
1. Relative Wind (bağıl rüzgar)
2. Rotational Relative Wind
(Dönme etkisindeki bağıl
rüzgar)
3. Resultant Relative Wind
(bileşke bağıl rüzgar)

Rotational Relative Wind (dönme
etkisindeki bağıl rüzgar)

2. Rotational Relative Wind
(Dönme etkisindeki bağıl
rüzgar)
3. Resultant Relative Wind
(bileşke bağıl rüzgar)

• 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)

• Rotor Blade Açıları
Angle of Incidence (açı oranı)
Chord boyu ile Rotor Hub
arasındaki açı (bladelerin konikliği)
Angle of Attack (Hücum açısı)
Chord hattı ile bileşke bağıl rüzgar
arasındaki açı

IGE

OGE

• 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)

• 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)

• Translating Tendency (çevirme
eğilimi) / Drift

• Pendular Action (Sarkaç
Hareketi)

• Coning (Konileme)

• Coriolis Effect (Açısal
Momentum 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 coriolis
kuvveti denir.

Gyroscopic Precession (Jiroskopik
Devinim)

Vertical Flight (Dikey Uçuş)

Forward Flight (İleri Uçuş)
Airflow in Forward Flight
Rüzgarsız bir havada hava akış hızı
helikopterin ileri uçuş hızına eşit

Uçuş Aerodinamiği

Advancing Blade (İleri hareket)
A noktasında hızlanan blade
maksimum flaplamayı yapar
Retreating Blade (Geri hareket)
C noktasında yavaşlayan blade geri
kalma eğilimi gösterir. Flaplama
açısı azalır
Blade Lead / Lag

Dissymmetry of Lift
Helikopterin ileri uçuşunda yüksek
hızlara çıkamamasının en önemli
nedenidir.

Transational Lift (Ötelenmiş
Taşıma Kuvveti)
Taşıma kuvvetinin simetrik
olmamasının etkilerini azaltmak
için pitch açılarını cyclic olarak
değiştirme

Transational Lift

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.

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)

Sideward Flight (Yana Uçuş)

Rearward Flight (Geriye Uçuş)

Turning Flight (Dönüş)

Autorotation (Otorotasyon)

Autorotation

Autorotation (forward flight)

Bölüm Sonu…

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

Helikopter - bölüm 02 - Uçuş Aerodinamiği - emre akar

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Helikopter - bölüm 02 - Uçuş Aerodinamiği - emre akar