Sabit kanat aerodinamisi - Uçaklar nasıl uçar ?

Miralay DEVLET

Yeni Uye
Katılım
14 Eki 2023
Mesajlar
4
Tepkime puanı
4
Yaş
39
Konum
Kocaeli
İlgi Alanı
Uçak
Aranıza yeni katıldım ismim Miralay. Hobi olarak sabit kanat araçlara bu dönemlerde merak sardım... deneyimlerinizden faydalanmak için buradayım... Bugüne teknik mühendislik deneyimini airodinamik bilginizle aklımdaki bir projeyi birleştirmek istiyorum...

YÖNETİM tarafından açılan Konu Bilgilendirmesi
Bu konu YÖNETİM tarafından aşağıdaki mesaj taşınarak açılmıştır.

 
Moderatör tarafında düzenlendi:
Aranıza yeni katıldım ismim Miralay 39 yaşındayım elektronik mühendisiyim... Kocaelinden yazıyorum... Hobi olarak sabit kanat araçlara bu dönemlerde merak sardım... deneyimlerinizden faydalanmak için buradayım... medikal otomasyon üzerine birçok görüntü işleme vb. yazılımları 2011 ve kart tasarımı üzerine 98 yılından bugüne teknik mühendislik deneyimini airodinamik bilginizle aklımdaki bir projeyi birleştirmek istiyorum
Sabit kanat aerodinamisi konusunda bilgilenmek icin asagida linkini verdigim kursu tavsiye ederim.(Reklam degildir, elemani da tanimiyorum) Muhendis olarak sunulan kavramlari daha kolay anlayabileceginizi dusunuyorum. Kulaktan duyma, yarim yanlis bilgilerdense isi bastan nasil oluyor da oluyor sorularina cevap vererek baslamak bence cok daha iyi bir yol. Enbasitinden kanat airfoili kaldirma kuvveti olusturuyor cunku ustten gecen hava daha ayni surede daha uzun yol katediyor, alttan gecen daha az yol katediyor, bernoulli denklemiyle de bu sekilde karldirma kuvveti olusuyor gibi YANLIS bir aciklamanin yanlis oldugunu bastan ogrenmis olursunuz.

 
  • Haha
Tepkiler: Ahmet Oranos
Enbasitinden kanat airfoili kaldirma kuvveti olusturuyor cunku ustten gecen hava daha ayni surede daha uzun yol katediyor, alttan gecen daha az yol katediyor, bernoulli denklemiyle de bu sekilde karldirma kuvveti olusuyor gibi YANLIS bir aciklamanin yanlis oldugunu bastan ogrenmis olursunuz.
Bernoulli prensibi yanlışsa tonlarca ağırlıktaki devasa uçaklar nasıl dizayn edilip uçuyor? Doğrusunu biliyorsanız sizi dinlemek isterim...
 
Bernoulli prensibi yanlışsa tonlarca ağırlıktaki devasa uçaklar nasıl dizayn edilip uçuyor? Doğrusunu biliyorsanız sizi dinlemek isterim...
Merhaba, Bernoulli prensibine yanlış demek doğru değil ama eksik denilebilir. Bu konu hala tam olarak açıklanabilmiş değil. Konunun detaylarını öğrenmek isterseniz
 
Bernoulli prensibi yanlışsa tonlarca ağırlıktaki devasa uçaklar nasıl dizayn edilip uçuyor? Doğrusunu biliyorsanız sizi dinlemek isterim...
"Bernoulli prensibi yanlistir" demek yanlistir. Ben Bernoulli prensibi yanlistir demedigim halde, bernoulli prensibi yanlistir dedigimi ima etmek te hem yanlistir, hem de ayiptir. Sadece airfoil teorisi anlatilirken en meshur, dogru bilinen yanlisdan bahsettim. Yanlislik olmasin:saygilar:

Bu dogru bilinen yanlisin dogru olmadigini anlatan en sevdigim videolardan biri de budur..
Bu VIDEOYU görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol
 
Son düzenleme:
mrb...

özelden bir hocamıza alttaki soruyu sormuştum fakat bu forumdaki usulu yeni yeni öğreneceğimden affınıza sığınarak ekliyorum...

cevaplarsanız sevinirim...



------------------------------------------------------------------------------------

size birkaç sorum olacak, uygun olduğunuzda yanıtlarsanız sevinirim...

öncelikle aerodinamik hakkında bilgim yok fakat hızlı öğrendiğime inanıyorum... kendimize ait işyerimiz mevcut otomasyon, görüntü işleme, kart üretimi vb. alanda iş yaptığımızdan iş gücü veya ekipman parkuru mevcut... zaten öncelikle arge firmasıyız...

hobi olarak sabit kanat uçak alanında birkaç şeyler yapmak istiyorum...

vaktinizi almadan direk sorulara geçersem;

hedeflediğim amaç;

- 5000gr toplam ağırlık bunun 1000 gr mı faydalı yük,
- en az 30dk ardından eğer aşağıdaki sorumun cevabı tahmin ettiysem 2 saate kadar uçuş süresi...

soru;
- kanat alan yüzey ilişkisini şimdilik bu soruda düşünmeyelim çünkü elbette kanat alanı uçuşu sağlayan en büyük etkenlerden fakat motor pervane itkisi hakkında sorumu sormak istiyorum...



linkteki motorun katalog bilgisinde "KV 340 seçildi!" buna göre;

1- 22*6.6 pervane ile 46.5A 22V ile anlık 5520 gf nin anlamı 5520gram lık toplam yükü havada askıda tutar mı demektir?
2- eğer evetse! uçak tasarladığımızda "kanadı unutalım şimdilik" yatay uçuşta toplam ağırlık katalogda yazan gf değerinin %50 nin altına düşmeme şartıyla sabit süzülme mi yapar?

yani;

yani toplam 5000 gramlık bir uçağı 5000/2=2500 gf lik itkiyle havada süzülür halde tutarmıyız? "tabiki yerden havalandırmada tam gaz verip havalandırıp asgeri ekonomik modda pilden fazla yememek için en düşük seviye olan 5kg ağırlık için 2.500 gf ye motor gücünü çeksek iş görürmü...

bunun için sitelerde %50 / %75 ideal eko mod!

%75 - %1 akrobasi modu "bana göre kalkışlarda kullanılacak mod" şeklinde birkaç yazı gördüm...

kendimce seçim yaptım...

eğer; 4500gr toplam ağırlık!

1 adet motor;


1 adet paller;



1 adet pil "2000 gr ağırlık" 16000mA 22v


şeklindeki "pil sıfıra inmicek onu biliyorum fakat şimdilik onuda önemsemeyelim"

2000gr pil + 1000gr faydalı yük + 1500 gr motor kart vb. tüm malzemeler ve şase.... dersek kalkış hariç asgeri havada eko modu için;

4500gr / %50 = 2250 gf
katalogda bu motor 2400 gf dersek karşılığı belirtilen pervane ile 12.9A akım çeker... 16.000mA pil / 12900mA çekilen akım = 1.24 saat havada kalış,

veya;

2 motorlu 5000gramlık uçak için;

2 adet motor;


2 adet paller;



1 adet pil "2500 gr ağırlık" 22.000mA 22v



şeklindeki "pil sıfıra inmicek onu biliyorum fakat şimdilik onuda önemsemeyelim"

2500gr pil + 1000gr faydalı yük + 1500 gr motor kart vb. tüm malzemeler ve şase.... dersek kalkış hariç asgeri havada eko modu için;

5000gr / %50 = 2500 gf <<<<<<<<<<<<<< 2500 gf / 2 motor = 1250 gf
katalogda bu motor 1200 gf dersek karşılığı belirtilen pervane ile 4.9A akım çeker... 22.000mA pil / 4900*2=9800mA çekilen akım = 2.24 saat havada kalış,


uzun oldu farkındayım şimdiden zaman ayırdığınız için teşekkürler... düşündüğüm mantık bu yukardaki gibimidir? ve seçtiğim malzemeler iş görürmü?
 
1- 22*6.6 pervane ile 46.5A 22V ile anlık 5520 gf nin anlamı 5520gram lık toplam yükü havada askıda tutar mı demektir?

5200 gram statik itkiyi temsil eder, yani ucak yerde hareket etmiyorken.

bir elektrik motoruna bağlı pervanenin ürettiği statik itki aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

Statik Thrust(T) = K X Pervane Capi X Pervane pitch degeri X RPM

  • T, pervane tarafından üretilen statik itkidir (Newton cinsiden olmasi gerek ama bizdeki fizik bilgisi zayif oldugundan agirlik birimi kullanilir genelde).
  • K, pervane tasarımının verimliliğine bağlı olan bir sabittir.
  • Cap pervanenin çapıdır .
  • Pitch ,hatve de denir (bir devirde inch veya cm cinsinden).
  • RPM pervanenin devir sayısıdır (devir/dakika cinsinden).

Bu denklem, pervanenin ürettiği itkiyi basitleştirilmiş bir şekilde gösterir ve performansı etkileyen tüm faktörleri (örneğin, hava yoğunluğu, sıcaklık ve motorun verimliliği gibi) hesaba katmayabilir. Doğru ve detaylı bir itki hesaplaması için genellikle üreticiler tarafından sağlanan özel pervane performans grafiklerine başvurmak veya bu amaçla tasarlanmış özel yazılımları kullanmak gereklidir.
2- eğer evetse! uçak tasarladığımızda "kanadı unutalım şimdilik" yatay uçuşta toplam ağırlık katalogda yazan gf değerinin %50 nin altına düşmeme şartıyla sabit süzülme mi yapar?

uçakların minimum seviyede seyirde kalabilmesi için (durağan ve yatay seyir, yani kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşit olduğu durum) kullanılan denklem şu şekildedir:

L=W

Burada:

  • L, uçağın kanatları tarafından üretilen kaldırma kuvvetidir (Newton, veya başka bir uygun kuvvet birimi cinsinden),
  • W, uçağın ağırlığıdır (Newton, veya başka bir uygun kuvvet birimi cinsinden).
Durağan seyirde, uçağın yüksekliğini korumak için kaldırma kuvveti ağırlığına eşit olmalıdır. Kaldırma kuvveti, kanadın kaldırma katsayısı (CL), hava yoğunluğu (ρ), kanat alanı (A) ve uçağın hızı (V) gibi faktörlere bağlıdır. Kaldırma denklemi daha açıklayıcı olarak şu şekilde yazılabilir:

L=1/2×CL×ρ×A×VxV

Burada:

  • CL, kaldırma katsayısıdır ve kanadın kaldırma üretme verimliliğini temsil eder.
  • ρ, hava yoğunluğudur (kilogram/metreküp olarak).
  • A, kanat alanıdır (metrekare veya baska alan birimi cinsinden).
  • V, uçağın hava ile olan hızıdır (metre/saniye ).
Durağan seyirde kalabilmek için, pilot uçağın kaldırma kuvvetini ağırlığına eşitlemek amacıyla uçağın yatışını, motor hizini ve diğer kontrol yüzeylerini ayarlar.

Sizin sorunuza gelirsek birseylerin eksik oldugunu farkedersiniz. Ucaginizin minimum duz ucus hizi icin temelde ucak kanat alani ve airfoil katsayisi ile bir fikir sahibi olabilirsiniz. Bu hizi hesapladiktan sonra sectiginiz motorun bu belirlenen hizda urettigi dinamik thrustin ucagin suruklenme gucune esit veya fazla olmasi gerekir.

Ucaga etki eden suruklenme kuvveti ise basit olarak aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

D=0.5×CD×ρ×A×V x V

Burada:

  • D, Newton (N) cinsinden suruklenme kuvvetidir.
  • CD, uçağın şeklinin suruklenme karakteristiklerini temsil eden, boyutsuz bir sayı olan katsayıdır. Uçağın şekline, hucum açısına ve diğer aerodinamik faktörlere bağlıdır.
  • ρ, hava yoğunluğudur ve kilogram/metreküp (kg/m³)
  • A, uçağın kanatlarının referans alanıdır
  • V, uçağın havaya göre olan hızıdır
Suruklenme katsayısı (CD) ve referans alan (A), uçağın tasarımına özgüdür ve rüzgar tüneli testleri ve hesaplamalı simülasyonlar ile belirlenir. Yani bizim gibi bu isle ilgilenen hobicilerin kolay hesaplayabilecegi birsey degildir.

Bu denklem, uçağın çeşitli kaynaklardan kaynaklanan toplam suruklenme kuvvetini temsil eder, bunlar arasında parasit (uçağın şeklinden kaynaklanan) ve induced (kaldırma üretiminden kaynaklanan) bulunur.

Genelde zaten bizim motorlar bu degerleri kolayca yakalar. Yani dediginiz motorlar yaklasik 1300wattlik motorlar ve dediginiz olculerde bir ucagi kolaylikla ucurabilecektir. Bahsettigim kursun kaynaklar kisminda harika bir excel tablosu var. Makrolar kullanarak bu dedigim hesaplamalari cok daha anlasilir ve kolay sekilde yapabiliyor.

Bunlari muhendis oldugunuz ve de eski guzel zamanlarda egitim gordugunuz icin yaziyorum. Yoksa birisi tekmofeste giricem ucak tasarliyorum dese sittin sene yardimci olacak, oturup yazacak motivasyonu bulamam bunu da belirtiyim.
 
Son düzenleme:
5200 gram statik itkiyi temsil eder, yani ucak yerde hareket etmiyorken.

bir elektrik motoruna bağlı pervanenin ürettiği statik itki aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

Statik Thrust(T) = K X Pervane Capi X Pervane pitch degeri X RPM

  • T, pervane tarafından üretilen statik itkidir (Newton cinsiden olmasi gerek ama bizdeki fizik bilgisi zayif oldugundan agirlik birimi kullanilir genelde).
  • K, pervane tasarımının verimliliğine bağlı olan bir sabittir.
  • Cap pervanenin çapıdır .
  • Pitch ,hatve de denir (bir devirde inch veya cm cinsinden).
  • RPM pervanenin devir sayısıdır (devir/dakika cinsinden).

Bu denklem, pervanenin ürettiği itkiyi basitleştirilmiş bir şekilde gösterir ve performansı etkileyen tüm faktörleri (örneğin, hava yoğunluğu, sıcaklık ve motorun verimliliği gibi) hesaba katmayabilir. Doğru ve detaylı bir itki hesaplaması için genellikle üreticiler tarafından sağlanan özel pervane performans grafiklerine başvurmak veya bu amaçla tasarlanmış özel yazılımları kullanmak gereklidir.


uçakların minimum seviyede seyirde kalabilmesi için (durağan ve yatay seyir, yani kaldırma kuvveti uçağın ağırlığına eşit olduğu durum) kullanılan denklem şu şekildedir:

L=W

Burada:

  • L, uçağın kanatları tarafından üretilen kaldırma kuvvetidir (Newton, veya başka bir uygun kuvvet birimi cinsinden),
  • W, uçağın ağırlığıdır (Newton, veya başka bir uygun kuvvet birimi cinsinden).
Durağan seyirde, uçağın yüksekliğini korumak için kaldırma kuvveti ağırlığına eşit olmalıdır. Kaldırma kuvveti, kanadın kaldırma katsayısı (CL), hava yoğunluğu (ρ), kanat alanı (A) ve uçağın hızı (V) gibi faktörlere bağlıdır. Kaldırma denklemi daha açıklayıcı olarak şu şekilde yazılabilir:

L=1/2×CL×ρ×A×VxV

Burada:

  • CL, kaldırma katsayısıdır ve kanadın kaldırma üretme verimliliğini temsil eder.
  • ρ, hava yoğunluğudur (kilogram/metreküp olarak).
  • A, kanat alanıdır (metrekare veya baska alan birimi cinsinden).
  • V, uçağın hava ile olan hızıdır (metre/saniye ).
Durağan seyirde kalabilmek için, pilot uçağın kaldırma kuvvetini ağırlığına eşitlemek amacıyla uçağın yatışını, motor hizini ve diğer kontrol yüzeylerini ayarlar.

Sizin sorunuza gelirsek birseylerin eksik oldugunu farkedersiniz. Ucaginizin minimum duz ucus hizi icin temelde ucak kanat alani ve airfoil katsayisi ile bir fikir sahibi olabilirsiniz. Bu hizi hesapladiktan sonra sectiginiz motorun bu belirlenen hizda urettigi dinamik thrustin ucagin suruklenme gucune esit veya fazla olmasi gerekir.

Ucaga etki eden suruklenme kuvveti ise basit olarak aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

D=0.5×CD×ρ×A×V x V

Burada:

  • D, Newton (N) cinsinden suruklenme kuvvetidir.
  • CD, uçağın şeklinin suruklenme karakteristiklerini temsil eden, boyutsuz bir sayı olan katsayıdır. Uçağın şekline, hucum açısına ve diğer aerodinamik faktörlere bağlıdır.
  • ρ, hava yoğunluğudur ve kilogram/metreküp (kg/m³)
  • A, uçağın kanatlarının referans alanıdır
  • V, uçağın havaya göre olan hızıdır
Suruklenme katsayısı (CD) ve referans alan (A), uçağın tasarımına özgüdür ve rüzgar tüneli testleri ve hesaplamalı simülasyonlar ile belirlenir. Yani bizim gibi bu isle ilgilenen hobicilerin kolay hesaplayabilecegi birsey degildir.

Bu denklem, uçağın çeşitli kaynaklardan kaynaklanan toplam suruklenme kuvvetini temsil eder, bunlar arasında parasit (uçağın şeklinden kaynaklanan) ve induced (kaldırma üretiminden kaynaklanan) bulunur.

Genelde zaten bizim motorlar bu degerleri kolayca yakalar. Yani dediginiz motorlar yaklasik 1300wattlik motorlar ve dediginiz olculerde bir ucagi kolaylikla ucurabilecektir. Bahsettigim kursun kaynaklar kisminda harika bir excel tablosu var. Makrolar kullanarak bu dedigim hesaplamalari cok daha anlasilir ve kolay sekilde yapabiliyor.

Bunlari muhendis oldugunuz ve de eski guzel zamanlarda egitim gordugunuz icin yaziyorum. Yoksa birisi tekmofeste giricem ucak tasarliyorum dese sittin sene yardimci olacak, oturup yazacak motivasyonu bulamam bunu da belirtiyim.
Hocam çok çok çok teşekkür ederim... vakit ayırdığınız için... şiir gibi döktürmüşsünüz... bu bilgi benim çoğu soruma cevap...
 
Herkese merhaba,
1987 yılından beri aktif olarak uzaktan kumandalı model uçak, helikopter ve planör uçuruyorum. THK düzenlediği milli yarışmalara da katıldım. Drone da uçuruyorum.
Burada paylaşılan bilgiler ne teoride ne de pratikte anlamak zor :(
 
Statik itkiyi hesaplamak en kolayi, bunun icin yapilmis platformlar mevcut sizin de bildiginiz gibi. Bir de hassas bir takometreniz var ise olctugunuz degeri yukaridaki folmuldeki K olmadan hesapladiginiz degere bolerseniz K degeri ortaya cikacaktir. Daha hassas hesaplama icin thrust olcen platformlarin olusturdugu excel tablosunu matlab'e girerseniz matamatik bilginize gore daha farkli fonksiyonlar uygulayarak daha isabetli bir rakam bulabilirsiniz. Isin icinde bir de havanin yogunlugu var tabi, bunu da bulundugunuz irtifa ve ortam sicakligina gore hesaplayarak denkleminize dahil edebilirsiniz.
 
  • Beğen
Tepkiler: Mehmet Kucuksari
Statik itkiyi hesaplamak en kolayi, bunun icin yapilmis platformlar mevcut sizin de bildiginiz gibi. Bir de hassas bir takometreniz var ise olctugunuz degeri yukaridaki folmuldeki K olmadan hesapladiginiz degere bolerseniz K degeri ortaya cikacaktir. Daha hassas hesaplama icin thrust olcen platformlarin olusturdugu excel tablosunu matlab'e girerseniz matamatik bilginize gore daha farkli fonksiyonlar uygulayarak daha isabetli bir rakam bulabilirsiniz. Isin icinde bir de havanin yogunlugu var tabi, bunu da bulundugunuz irtifa ve ortam sicakligina gore hesaplayarak denkleminize dahil edebilirsiniz.

Statik Thrust(T) = K X Pervane Capi X Pervane pitch degeri X RPM

24" pervane çapım var...
9" pitch değerim var
7450 devir dönüyorum
Deniz seviyesindeyim
Statik itkim kaç bilmiyorum (Aradığım şey de bu zaten)

K yı nasıl buluyorum K olmadan hesapladığım değere bölerek ?



Aranıza yeni katıldım ismim Miralay. Hobi olarak sabit kanat araçlara bu dönemlerde merak sardım... deneyimlerinizden faydalanmak için buradayım... Bugüne teknik mühendislik deneyimini airodinamik bilginizle aklımdaki bir projeyi birleştirmek istiyorum...

YÖNETİM tarafından açılan Konu Bilgilendirmesi
Bu konu YÖNETİM tarafından aşağıdaki mesaj taşınarak açılmıştır.



Rule of thumb oranlar var hava modelciliği açısından...

Kübik kanat yüklemesi, kanat en boy oranı gibi parametreler uçuş karakteri ile ilgili fikir verici...

Örnek olarak sorunuza paralel, itki bakımından:

Motorlu planörler için 0,3-0,8:1 güç ağırlık oranı
Eğiitim modelleri için 0,5:0,8:1 güç ağırlık oranı
Akrobasi için >0,8:1 güç ağırlık oranı

Genel kabul görmüş değerler...

Yaptığınız ya da yapacağınız uçakta bunları temel referans noktaları olarak alabilirsiniz...

Tonla pervanenin, motorun itki tabloları, hangi yükseklikte kaç devir dönmüş ne kadar itki sağlamış fazlasıyla saha verisi mevcut. Hesaplama programları da var tonla... Denklem hesaplayabilirsiniz, ama uçuş için aslolan sahada gerçekte ne olduğu...

Benzer kabul görmüş değerler kanat yüklemesi için de diğer parametreler için de var...

Katsayı, teorik hesaplamalar hoşunuza gidiyor olabilir, lakin temel kabul görmüş oranlara sadık kalırsanız en azından uçabilen bir uçağınız olur...

Sonrası adım adım kontrollü değişikliklerle ilerleyebilirsiniz...
 
Son düzenleme:
Herkese merhaba,
1987 yılından beri aktif olarak uzaktan kumandalı model uçak, helikopter ve planör uçuruyorum. THK düzenlediği milli yarışmalara da katıldım. Drone da uçuruyorum.
Burada paylaşılan bilgiler ne teoride ne de pratikte anlamak zor :(
Askinda cok zor degiller, 4 islem, ortaokul fizik(en azindan bizim zamanda oyleydi) tek bilinmeyenli denklem x i bulunuz gibi degerlendirilebilir.

Isin icine siz planorculerin sevdigi drag/lift polar vs girince is lise bilgisinden cikiyor ama bunun icin de bir cok hesaplama aleti mevcut
Statik Thrust(T) = K X Pervane Capi X Pervane pitch degeri X RPM

24" pervane çapım var...
9" pitch değerim var
7450 devir dönüyorum
Deniz seviyesindeyim
Statik itkim kaç bilmiyorum (Aradığım şey de bu zaten)

K yı nasıl buluyorum K olmadan hesapladığım değere dölerek ?

Yukarida yazdigim gibi gercek statik itkiyi thrust olcum sehpasina baglayip olcuyorsunuz. Bu degerin yukaridaki formulle hesaplanan teorik degere olan orani sizin K degeri de dahil sistemin verimliligini gosteriyor.


Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol