Kanat
Aerodinamik > Aerodinamik Kuvvetler;

İki katı cisim bir mekanik süreçte etkileştiğinde, kuvvetler temas noktasında iletilir veya uygulanır. Ancak bir katı cisim bir akışkanla etkileştiğinde, akışkan şeklini değiştirebildiği için açıklamak daha zordur. Bir akışkan içindeki katı bir cisim için "temas noktası", cismin yüzeyindeki her noktadır. Akışkan, cisim etrafında akabilir ve tüm noktalarda fiziksel teması sürdürebilir. Katı bir cisim ile akışkan arasındaki mekanik kuvvetlerin iletimi veya uygulanması, cismin yüzeyindeki her noktada gerçekleşir. Ve iletim, akışkan basıncı aracılığıyla gerçekleşir.
Aerodinamik kuvvetler, nesnelerin hareket ettiği ortamdaki gaz moleküllerinin hareketiyle ilişkilidir. Bu gaz molekülleri, nesneyle etkileşime girerek aerodinamik kuvvetler oluştururlar. Bu kuvvetler, nesnenin şekline, hızına ve hareket ettiği ortamın özelliklerine bağlı olarak değişir.
Aerodinamik kuvvetler, genellikle dört temel kuvvettir: kaldırma kuvveti, sürükleme kuvveti, yanlama kuvveti ve moment kuvveti.
Kaldırma kuvveti: Bu kuvvet, nesnenin hareket ettiği ortamda oluşan basınç farklarından kaynaklanır. Hava akımı, nesnenin şekline göre değişen basınç dağılımlarına neden olur. Bu basınç farkları, nesnenin alt yüzeyinde daha yüksek basınç ve üst yüzeyinde daha düşük basınç oluşmasına sebep olur. Bu farklı basınçlar, nesneye yukarı doğru kaldırma kuvveti uygular.
Sürükleme kuvveti (Sürtünme kuvveti): Bu kuvvet, nesnenin hareket ettiği ortamın direncinden kaynaklanır. Hava molekülleri, nesnenin yüzeyine çarptıkça, hızlarını kaybederler ve nesne üzerinde bir sürtünme kuvveti uygularlar. Bu kuvvet, nesnenin hareket yönüne zıt bir kuvvettir.
Yanlama kuvveti: Bu kuvvet, nesnenin hareket ettiği ortamdaki hava akımının yönüne dik bir kuvvettir. Bu kuvvet, nesnenin şeklinden veya hareket yönünden kaynaklanan basınç farklarından kaynaklanır.
Moment kuvveti: Bu kuvvet, nesnenin hareket yönüne dik bir kuvvetin etkisiyle nesnenin çevresinde bir dönme hareketi oluşturur. Bu kuvvet, nesnenin geometrisi, ağırlık merkezi konumu ve hareket yönü gibi faktörlere bağlıdır. Bu kuvvetlere ek olarak "Yerçekimi kuvveti" ve motor kaynaklı "İtme kuvveti" de eklenebilmektedir. Yerçekimi kuvveti, cismin ağırlığını belirler ve her zaman aşağı yönü gösterir. İtme ise motorlar tarafından uygulanır ve aracı ileri yönde hareket etmeye zorlar.
Kanatlar, aerodinamik kuvvetlerden bir bileşke gibi etkilenebilirler. Bir uçağın kanadı, hava akışına göre şekillendirilmiş bir yapıdır ve havanın kanadın üst ve alt tarafındaki farklı hızlarına göre farklı aerodinamik kuvvetler üretir.
Kanat üzerindeki en önemli aerodinamik kuvvetlerden biri kaldırma kuvvetidir. Kaldırma kuvveti, kanadın alt yüzeyindeki hava akışının hızlanması ve üst yüzeyindeki hava akışının yavaşlaması nedeniyle oluşan basınç farkı nedeniyle ortaya çıkar. Bu basınç farkı, kanadın alt tarafına doğru bir kuvvet oluştururken, kanadın üst tarafına doğru bir kuvvet üretir. Bu nedenle, kanat yukarı doğru itilir ve uçağın yükselmesine yardımcı olan bir kaldırma kuvveti üretilir.
Bir diğer önemli aerodinamik kuvvet de sürtünme kuvvetidir. Kanadın yüzeyi, havanın molekülleriyle sürtünerek, kanadın hareketine karşı bir sürtünme kuvveti üretir. Sürtünme kuvveti genellikle kanadın kaldırma kuvvetine karşı çalışır ve uçağın hızının artmasıyla artar.
Kanadın aerodinamik performansı, kanadın boyutu, şekli, açısı, yüzey özellikleri ve uçağın hızı gibi faktörlere bağlıdır. Bu nedenle, aerodinamik kuvvetlerin etkisi, uçak tasarımı ve uçuş performansı üzerinde büyük bir öneme sahiptir.