Bir uçağın üç bağımsız ekseni vardır: boylamsal, yanal ve dikey. Üç eksen de uçağın ağırlık merkezinde kesişiyor. Eğim veya uzunlamasına stabilite, bir uçağın ağırlık merkezi boyunca kanat ucundan kanat ucuna uzanan yanal eksen etrafındaki dönüşünü temsil eder. Yanal stabilite, uzunlamasına eksen etrafındaki tepkiyi içerir. Yön kararlılığı, dikey eksen etrafındaki doğal dönüşü temsil eder. Boyuna stabilite, genellikle yanal ve yönsel stabilitelerden bağımsız olarak mevcuttur. Yanal ve yönsel kararlılıklar güçlü bir şekilde etkileşime girdiğinden, yanal ve yön kararlılığı terimini kullanıyoruz.

Çoğu uçak türü, stabilite göz önünde bulundurularak üretilmiştir. Eğitim uçakları gibi bazı uçaklar üst düzey dengeli olacak şekilde üretilmiştir. Ancak savaş uçakları gibi bazı uçaklar, dengesiz olma eğilimindedirler ve bilgisayar kontrollü fly-by-wire sistemi ile uçuş kontrol edilir.

Statik Stabilite

Statik stabilite, bir uçağın ani hava veya türbülans gibi hava olaylarından rahatsız edildiğinde, orijinal konumuna geri dönme eğilimidir.

Üç tür statik stabilite vardır:

*         Pozitif Statik Stabilite

*         Nötr Statik Stabilite

*        Negatif Statik Stabilite

Pozitif Statik Stabilite:

Uçağın dengesi bozulduktan sonra, orijinal denge konumuna dönme eğilimidir.  Bir uçak yalpalar veya gövdeye ve kontrol yüzeylerine ani hava akımı gelirse, pozitif stabilite, uçağı orijinal konumuna döndürür.

Nötr Statik Stabilite:

Uçağın yeni konumunda kalma eğilimidir. Bir uçak dönüşe alınırsa ve pilot tarafından kontroller bırakılırsa, bunun sonucu olarak uçak bu dönüşte kalırsa nötr stabilite etkisindedir.

Negatif Statik Stabilite:

Uçağın denge durumu değiştikten sonra, orijinal denge durumundan uzaklaşmaya başlama eğilimidir. Bir uçak yüksek bir yatış açısına yuvarlanırsa, negatif stabilite daha çok yuvarlanmaya devam etmesine neden olur ve orijinal dengesinden uzaklaşır.

Dinamik Stabilite

Bir uçağın dinamik stabiliteye sahip olabilmesi için pozitif statik stabiliteye sahip olması gerekir. Dinamik stabilite, belirli bir eğim, sapma veya yatıştan rahatsız edildiğinde zaman içindeki uçak tepkisini ifade eder. 3 tür dinamik stabilite vardır.

*        Pozitif Dinamik Stabilite

*         Nötr Dinamik Stabilite

*         Negatif Dinamik Stabilite

Pozitif Dinamik Stabilite:

Uçak konumunu korumaya çalışırsa ve salınım yoluyla denge konumuna ulaşırsa, pozitif dinamik stabilite eğilimindedir.

Nötr Dinamik Stabilite:

Uçakta herhangi bir dengesizlik olduğunda, büyüklükte bir azalma olmadan salınımına devam ederse, uçak nötr dinamik stabilite eğlimindedir.

Negatif Dinamik Stabilite:

Uçakta dengesizlik oluştuğunda, zamanla yer değiştiren uçağın hareketi artar ve daha ıraksak hale gelir. uçak negatif Stabilite eğilimindedir.

Dört kuvvetin uçağa etki etme şekilleri, uçağın manevra yapmasını sağlar. Her kuvvetin kendisine karşı çalışan zıt bir kuvveti vardır. Kaldırma kuvveti, ağırlığın tersi çalışır. İtme kuvveti ise sürükleme kuvvetine karşı çalışır. Tüm kuvvetler dengelendiğinde uçak düz bir irtifada uçar. Kaldırma ve itme kuvveti ağırlık ve sürükleme kuvvetinden fazlaysa uçak yükselir. Ancak tam tersi ise uçak alçalır.

İtme (Thrust) Kuvveti

İtme kuvveti, uçağın motoru veya tahrik sistemi tarafından üretilir. İtme yönü uçağın hareket edeceği yönü belirler. Örneğin bir uçaktaki motorlar uçağın gerisine doğru bakar, bu da uçağın itme vektörünün ileriyi göstereceği anlamına gelir. Uçaktaki pervane veya jet motoru tarafından hava içeri çekilir ve ardından ters yönde dışarı itilir. Bu sayede ileri yönlü itme olur.

Kaldırma (Lift) Kuvveti

Kaldırma, uçağın kanatlarının üzerinden geçen havanın hareketiyle meydana gelir. Kısacası bir uçağı havada tutan kuvvettir. Kaldırma kuvvetinin yönü her zaman uçuş yönüne diktir. Bu kuvvetin büyüklüğü ise uçağın şekli, boyutu ve hızı gibi birçok faktöre bağlıdır. Kaldırma kuvvetine zıt kuvvet ise ağırlık kuvvetidir.

Ağırlık (Weight) Kuvveti

Ağırlık kuvveti, yerçekimi nedeniyle daima dünyanın merkezine doğru bir kuvvettir. Bir uçaktaki ağırlığın büyüklüğü tüm uçak parçalarının yanı sıra yakıt, insan ve tüm yükün toplamıdır. Ağırlık tüm uçağa dağılırken, etkisi ağırlık merkezi adı verilen tek bir noktadadır. Ağırlık kuvvetine zıt kuvvet ise kaldırma kuvvetidir.

Sürükleme (Drag) Kuvveti

Sürükleme kuvveti uçağın havaya karşı direncidir. Uçağın hareket yönünün tersine etki eden bir kuvvettir. Uçağı yavaşlatma eğilimindedir. Bu kuvvet sürtünme ve hava basıncındaki farklılıklardan kaynaklanır. Farklı türlerde pek çok sürüklenme türü vardır. Ancak her biri itmeye karşı olan kuvvettir.

Flaplar Ne İşe Yarar?

Flaplar, uçaklarda yüksek hızlarda en yüksek kaldırma kuvveti sağlayıp, düşük hızlarda ise hava filelerinin tesirini artırmak amacıyla dizayn edilmiştir. Flaplar uçaklarda kaldırma kuvveti ve geri sürükleyici kuvveti artırırlar. Flaplar tam ölçüyle açıldığında 35 ve 40 derece arasında bir açıya sahiptirler.

Flaplar, uçak kanatlarının taşıma kuvvetini artırırlar. Flaplar kanat eğriliğini artırarak, kanadın sahip olduğu alanın genişlemesini sağlarlar. Uçaklar kalkış ve iniş esnasında uçağın hızının azalması nedeniyle, kanat alanını genişleterek ve kanat altında oluşan basıncın artırarak kaldırma kuvvetini artırırlar.

Flaplar, kalkış ve iniş esnasında düşük hızlarla en yüksek taşıma sağlarlar. Uçakların kalkışında flatlar, kanat bombesini artırdığı için, uçağın en kısa mesafede kalkış yapmasını sağlar. Uçak inerken ise flatlar açılır ve hava direncini artması sebebiyle, uçağın hızını azaltarak daha düşük bir hızla ve en kısa mesafede uçağın inmesini sağlarlar. Flaplar, uçaklarda bu görevleri yaparken buna ek olarak uçağın perdövites hızını azaltır. Çoğumuz flapların uçaklara yön verdiğini düşünürüz. Fakat flaplar uçaklara yön vermezler.

Flat Türleri Nelerdir?

Düz flap (Plain): Basit bir menteşe ile monte edilmiş Kanat profilinin arka kısmı aşağıya doğru döner. Kıvrım düz olduğu zaman herhangi bir sapma yoktur ama kıvrım 15 derece aşağı doğruysa kaldırma etkisini arttırır, 40 derece aşağı doğru ise kaldırma etkisini azaltır. Genellikle küçük uçaklarda tercih edilir.

Ayrık Flap (Split): Ana kanadın arka kısmının üst yüzeyi sabit kalırken alt yüzeyi menteşe yardımıyla aşağı doğru kıvrılır. Ayrık Flap 1920’de Orville Wright and James M tarafından bulunmuştur ama 1930’larda kullanılmaya başlanmıştır. Douglas DC-3 ve C-47 ‘de Ayrık Flap kullanılır.

Oluklu Flap (Slotted): Flap ile ana kanat arasında boşluk vardır. Bu oluk sayesinde, kanat alt yüzeyindeki havanın bir kısmı, üst tarafa geçerek kanat üst yüzeydeki hava filelerinin yüzeyi terk etmesini önler.

Fowler Flap: Ayrık Flap türünün arkaya doğru kayan türüdür. Bu flap türü bir mafsal etrafında dönmemekte, geriye doğru belirli bir açı altında kaymaktadır. Bu tür flaplar hem kanat alanını hem de kanat kamburluğunu arttırarak yüksek kaldırma kuvveti elde ettiği gibi, geri sürükleme kuvveti yarattığı için uçak hızını da düşürür. Fowler Flap 1924 yılında Harlan D. Fowler tarafından keşfedilmiştir.

Junkers Flap: Kanat seviyesinin biraz daha altında bulunan bir flap türüdür. Kapalı halde kanatla paralel aşağı doğru açıldığında, aynı düz flap gibi aşağı doğru kıvrılır. Ancak bu olay kanat üzerinde gerçekleşmez. O.Mader tarafından 1920’li yılların başlarında bulunmuştur ve yaygın olarak Junkers Ju 52’de kullanılmaktadır.