Aerodinamik ( Yunan aer – hava ve dinamik – kuvvet), hava akışı yasalarını ve hava ile havada hareket eden nesneler arasındaki etkileşim kuvvetlerini ve momentlerini inceleyen bir bilimdir.
Aerodinamik, uçuş dinamiği, uçak tasarımı ve sağlamlığı, operasyonları, uçuş güvenliği ve diğer konuların incelenmesinde ana konudur ve iki bölümden oluşur. Aerodinamiğin teorik temelleri ve uçakların aerodinamiği ve parçaları.
Gazlar ses hızında veya daha yüksek hızda hareket ettiğinde, çok ince hava katmanlarında, gaz yüksek oranda iyonize olduğunda (sıcaklık yüksek olduğunda) vb. hareket yasaları sıvılarınkinden çok farklıdır. Diğer birçok durumda, sıvıların ve gazların hareketleri aynıdır. Mekanik bir bakış açısından, gazlar ve sıvılar yalnızca sıkıştırma derecesinde farklılık gösterir. Sıkıştırma önemli olmadığında, hareketlerini açıklayan denklemler aynıdır.
Aerodinamiğin temel problemlerinden biri kaldırma kuvvetini bulmaktır. Ağır uçakların kaldırma olmadan havadan uçması imkansızdır. Aerodinamik bilimi, modern havacılık, meteoroloji ve roket-uzay teknolojisinin teorik temelidir.
Ağır uçakların havadan ilk uçuşlarından çok önce, insan zekası kuşun uçma kabiliyeti sorununu çözmeye çalıştı. Şimdiye kadar elde edilen bilgilere göre, kaldırma kuvvetinin ilk araştırmacısı ünlü İtalyan sanatçı ve bilim adamı Leonardo da Vinci’ydi (1505). Kuşu havada tutan kuvvetin, kanatlarının hızlı vuruşlarıyla kanatların altındaki havanın yoğunluğunun artmasından kaynaklandığını varsaymıştır. Artık kanat hızının havadaki ses hızına (340 m/s) yakın olduğu zaman bu hipotezin doğru olduğu biliniyor.
1874’te Lilienthal, deneysel olarak, kaldırma kuvvetine yönelik dışbükeylik ile yatak yüzeyi hafifçe bükülürse, kaldırma kuvvetinin önemli ölçüde artacağını belirledi. Kaldırma sorunu ilk olarak NY Zhukovsky (1904) tarafından çözüldü ve modern aerodinamiğin temelini attı. Zhukovsky, kanat profilinin sürekli akışı konusunu ele aldı ve profilin çevre üzerindeki etkisini inceledi. Kaldırma kuvveti oluşturulduğunda kanadın oluşturduğu hava akımında profili çevreleyen kapalı akım çizgilerinin oluştuğu bilinmektedir. Bu gibi akış Jukovski katılır sirkulyasiyal tarif edilmiş ve bu sirkülasyon akış asansör neden olduğu gösterilmiştir girişi. Jukovski teoreminə (ana teorinin kanadı denir), kanat qolayınınbirim uzunluk başına kaldırma kuvveti, ortamın yoğunluğunun, akış hızının ve sirkülasyonunun (G) ürününe eşittir. Hız sirkülasyonu adı verilen miktar, nihayetinde akışta yaratılan sürtünme kuvveti tarafından belirlenir. Böylece, kaldırma kuvveti teorisi iç sürtünme kuvveti ile bağlantılıdır. Bu nedenle, viskoz sıvıların ve gazların hareket yasalarını daha derinlemesine incelemek önemlidir.
Hareketin hızı, etki eden kuvvetler, momentler ve diğer parametreler, hava akımı ve yakın çevresinde nesnenin yüzeyindeki her noktada ve zamanın her anında belirlenirse, modern aerodinamik sorunu çözülmüş sayılabilir.
Katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin üç durumunu ayırt etmek kabul edilir. Her nesne çok küçük parçacıklardan oluşur – bir atom, bir molekül, bir elektron, bir iyon vb. içerir. Boyutları çok küçüktür, örneğin öğütülmüş atomun çapı 10 -8 mm’dir. Gazlar ve sıvılar, birkaç atomun kimyasal bileşikleri olan moleküllerden oluşur. Bu moleküller sürekli hareket halindedir. Ancak gaz molekülleri daha hareketlidir ve aralarındaki mesafeler sıvı moleküller arasındaki mesafelerden çok daha fazladır.
Çoğu katı, birbirine göre belirli bir sırada düzenlenmiş kristallerden oluşur. Sıcaklık arttıkça katı sıvı veya gaza dönüşür. Sıcaklık düştüğünde, tersi işlem gerçekleşir. Yüksek polimer (kauçuk, pamuk vb.) katı ve sıvılardan farklıdır. Moleküllerin “zincirlerinden” oluşurlar. Deformasyon sırasında bu zincirler açılır ve büyük deformasyonlar oluşturur, ancak zincirin halkalarındaki moleküller arasındaki mesafe değişmez.
Gazlar ve sıvılar, katıların yanı sıra sürekli olarak belirli bir alanı doldurur, yani bütün bir ortam oluşturur. Bu noktadan hareketle birçok konuda moleküller arası mesafeyi göz ardı etmek ve her bir elementin (çok küçük) yeterli sayıda molekül olduğunu kabul etmek gerekir. Aeromekaniğin temeli, tüm çevre mekaniği bilimidir.
Sıvılar, gazlar ve katılar, parçaları arasındaki etkileşim kuvvetlerinin doğası ile ayırt edilebilir. Dengede, her noktada bir tarafın diğerine uyguladığı kuvvete, bu parçaları ayıran yüzeye dik tüm ortamdaki sıvı denir. Hem durağan hem de hareket halinde bu özelliği taşıyan ortamın tümüne gaz denir. Viskoz bir sıvının hareketi sırasında, bir kısmının diğeri üzerindeki etkisini karakterize eden temas kuvvetleri vardır. Bir parçanın diğerine uyguladığı kuvvet, bu parçalar arasındaki yüzeyin yönüne bağlı olan ve genellikle bu yüzeye dik olmayan katı ortam olarak adlandırılır. Bu tanımlara göre gaz, sıkıştırılmış bir sıvı, bütün bir ortamdır.
Gaz dinamiği, uçağın hızındaki artışla alakalı hale geldi. Düşük hızlarda gazlar sıkıştırılamaz sıvılar gibi davranır. Yüksek hızlarda sıkıştırma, akış üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Kıtalararası balistik füzelerin hareketi, Dünya’nın uydularının ve özellikle gezegenler arası gemilerin hareketi gibi nesnelerin daha yüksek hızlarda hareketi sırasında, gezegenin atmosferine girerken, gazın yoğunluğu ve sıcaklığı değişerek fiziksel ve kimyasal etkilere yol açar. gazdaki değişiklikler. Bu, çok yüksek sıcaklıklarda gaz molekülleri parçalanıp atomlara ve daha küçük basit moleküllere iyonize olduğunda meydana gelir. İyonize gazların hareketi elektromanyetik alanlardan etkilenir. Daha yüksek sıcaklıklarda (> 2000 ° K), gazın hareketi de radyasyondan etkilenir.
: Aerodinamikanı genellikle üç bölüme ayrılmıştır n g h g ri t gr cr üç çift (deneysel), ve t Uygulama aerodinamika.
N g h g ri gaz akışı aerodinamik ve fiziksel süreçler üzerinde çalışılması onunla katı etkileşim kanunları matematiksel modeller oluşturmak.
T ‘nin crubi aerodinamik ve gemide uçuş test yaptırmak laboratoriyalarda kecirməklə hususiyyətlərini hava hareketi ve etkileşim çalışmaları sert nesneleri deneyler doğrudan bir yol. Örneğin bir aerodinamik tüpte UA’ların, parçalarının, küçük boyutlu veya gerçek boyutlu modellerinin testleri yapılır ve teorik aerodinamiğin çözemediği birçok problem çözülür.
T ‘ nin aerodinamika Uygulaması aerodinamika dayalı teorik ve pratik çıkarımları aerodinamiki Muhasebe yöntem ve prensipleri uçuş eğitim cihazları, konstruksiyalarının çalışmaları.
AerodinamikHavanın (gazın) genel hareket yasalarını ve hava ile havadaki nesneler arasındaki mekanik ve termal etkileşimleri inceleyen bir bilimdir. Uçaklar (UA’lar) aerodinamik kuvvetlerden ve torklardan etkilenir ve yüzeyleri ısınır. Aerodinamik kuvvetler sayesinde uçak, helikopter vb. ağır nesneler. havada uçuş mümkündür. Bununla birlikte, aerodinamik kuvvetler sadece UA’yı havaya kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda hareketlerine direnen kuvvetler yaratır ve UA yüzeyinin ısınması mukavemet özelliklerini değiştirir. Aerodinamik ve termal yüklerin seviyesi, UA’nın şekline ve uçuş modlarına (hız, irtifa) bağlıdır. Bu nedenle, bir UA tasarlarken, aerodinamik aşağıdaki ana sorunları çözer: Verilen uçuş özelliklerini elde edebilmek,ayrıca UA mukavemet raporları için uçuş güvenliğini ve minimum yakıt tüketimini sağlamak için UA’nın en uygun dış şeklini belirlemek ve yüzeyine etki eden aerodinamik yükleri ve ısı akılarını belirlemektir.