Aerodinamik
Tarihi

Modern aerodinamik 18. yüzyıla dayanmaktadır, fakat aerodinamik kuvvetler insanlar tarafından tekneler ve rüzgâr değirmenleri için binlerce yıl konuşulmuştur ve bunun hakkındaki görüntüler ve hikâyeler tarihe kaydedilmiştir. Buna örnek, antik Yunan efsanelerinden İkarus ve Daidalos'tadır. Aristoteles ve Arşimet tarafından ortaya çıkarılan sürdürülebilirlik, sürükleme ve basınç gradyanları aerodinamiğin önemli konseptlerinden birkaçıdır.
1726'da, Sör Isaac Newton hava direncini ortaya atmış ilk kişi oldu ve bu aynı zamanda Newton'un aerodinamik ile uğraşan ilk bilim insanı olarak anılmasının sebebidir. Alman ve İsviçreli matematikçi Daniel Bernoulli Newton'u 1738'de hidrodinamikte ortaya attığı sonuçlarla izledi. 1757'de, Leonard Euler ilk genel Euler denklemlerini ortaya koydu. Bu denklemler sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz akımları açıklamaktaydı. Eular denklemleri 1800'lerdeki viskoziteyi de kapsayarak içine aldı ve Navier-Stokes denklemlerini ortaya attı. Navier-Stokes denklemleri çözmesi çok zor olan akışkan akımını kapsayan denklemlerdir.
1799'da, Sör George Cayley "uçuştaki dört aerodinamik kuvveti nitelendiren insan" sıfatını kazandı. 1781'de, Francis Herbert Wenham ilk rüzgâr tünelini inşa etti. Bu tüneller aerodinamik kuvvetlerin yüksek kesinlikle ölçülmesini sağladı. Sürükleme teorileri Jean le Rond d'Alembert, Gustav Kirchoff ve Lord Rayleigh tarafından geliştirildi. 1889'da Charles Renard uçuşu gerçekleştirmek için gerekli olan gücü tahmin eden ilk kişi oldu. Otto Lilienthal başarılı bir şekilde planörle uçuşu gerçekletiren ilk kişi oldu. Bu temeller üstüne inşa edilmiş ve rüzgâr tünelleri tarafından test edilmiş bir biçimde, Wright kardeşler 17 Aralık 1903'te ilk uçağı gökyüzü ile buluşturdu.
İlk uçuşların olduğu dönemde, Frederick W. Lanchester, Martin Wilhelm Kutta ve Nikolai Zhukovsky bir şeyi havalandırabilmek için gerekli olan sirkülasyonun nasıl olması gerektiğini teorik olarak bulmuşlardır. Kutta ve Zhukovsky iki boyutlu kanat teorisinin üstüne daha çok gittiler. Ludwig Prandtl Lanchester'ın yaptığı işi genişleterek kaldırma çizgilerinin arkasındaki matematiği çıkardı.
Uçağın hızı arttıkça, tasarımcılar ses hızına yakın ya da ses hızından büyük olan hızlarda havanın sıkıştırılabilirliğiyle ilgili sorunlarla karşılaşmaya başladılar. Bu şartlar altında hava akımlarındaki farklılıklar uçak kontrol sorunları nedeniyle şok dalgalarının artması, sürüklenme ve aeroelastik çarpıntı nedeniyle yapısal tehlikelere yol açtı. Ses hızına akış hızının oranı, ses hızı üzerindeki akımın özelliklerini araştırmak için öncelikle Ernst Mach, sonra Mach sayısı seçildi. Jakob Ackeret süpersonik airfoils kaldırma ve sürükleme hesaplanması üzerinde ilk çalışmaları idare ederken William John Macquorn Rankine ve Pierre Henri Sismik hızlardan türetilen, bağımsız, bir şok dalgası öncesi ve sonrası akış özellikleri için teorisini geliştirdi. Theodere von Karman ve Hugh Latimer Dryden transsonik terimini açıkladılar. Bu sürüklemenin hızlı bir şekilde olduğu bir yerdi. Sürüklemenin hızlı artışı supersonik uçuşların başarılı olup olamayacağı konusunda tartışmalara yol açtı. Ses bariyeri ilk olarak 1947'de Bell X-1 uçağı kullanılarak aşıldı.
Zamanla ses bariyeri kırıldı, çoğu subsonik ve düşük süpersonik aerodinamik bilgileri olgunlaştı. Soğuk savaş performans uçaklarının evriminde çok büyük bir ateşleyici olmuştur. Ayrıca bilgisayarlı akışkan dinamiği kompleks nesneler etrafında oluşan akış özelliklerini çözmek için olan bir çalışma olarak başlamıştır ve tünel testleriyle geliştirilmesi süren bilgisayarlı akışkan dinamiği, prensipleri kullanan araştırmalar olarak hâlen sürdürülmektedir. Süpersonik ve hipersonik bilgiler aerodinamiğin olgunlaşmasında 1960'lara kadar yardım etmiştir. Aerodinamikle çalışan bilim insanlarının dikkatleri "havanın nasıl hareket ettiği" sorusundan "havanın akışıyla nasıl araçlar üretebilir" sorusuna kaydı. Süpersonik ve hipersonik koşullarda bir uçak tasarlamak, aerodinamiğin uçak sistemlerindeki verimliliği ile aerodinamik hakkında yeni araştırmalar yapmayı ateşledi. Temel aerodinamik prensiplerinde olan önemli problemlerdeki çalışmalar sürmektedir.