FİZİK

Uçak Pencereleri Neden Yuvarlaktır?


Dikkat ettiyseniz diğer birçok aracın aksine uçak pencereleri köşeli değil yuvarlaktır. Bu sadece bir tasarım mı yoksa arkasında bilimsel bir açıklama var mı dersiniz? Cevabımız elbette evet, bir bilimsel açıklama var ve bu tarz pencereler sizin uçuş esnasında güvende olmanızı sağlıyor.

27 Temmuz 1949 tarihinde ilk deneme uçuşunu gerçekleştiren ve 2 Mayıs 1952’de BOAC filosunda resmen hizmete giren, İngiliz yapımı de Havilland Comet, havacılık tarihinin jet motorlu ilk yolcu uçağı unvanını olarak bilinir.

Ancak uçağın hizmete girişinin üzerinden sadece bir sene geçmişti ki, arka arkaya ölümlü kazalar yaşanmaya başlandı. İlk anda pilotaj hatası sanılsa da, kazaların devam etmesi sonucunda bu uçaklar hizmetten çekilerek, geniş kapsamlı bir soruşturma açıldı. 

Araştırmalar sonucunda, uçağın köşeli bir biçimde tasarlanmış olan pencerelerinde büyük bir gerilim oluştuğu ve en nihayetinde gövdenin, bu noktalardan yırtıldığı tespit edildi.

Havilland firması hemen kolları sıvayarak, yuvarlak hatlara sahip pencereleri olan yeni bir Comet modeli üretmeye başladı. İşte tam da bu nedenle günümüzde uçak pencereleri yuvarlatılmış köşelere sahiptir.

uçak matematik

Peki Ama Neden?

Uçaklar, yüksek irtifalarda daha az sürükleme ve türbülans olmasıdır ve bunun sonucunda verimli ve konforlu bir uçuş anlamına geldiği için yüksek irtifalarda uçarlar.

Bu yüksekliklerde uçmanın da sonuçları vardır. Birincisi, bu tür irtifalarda atmosferik basınç çok düşüktür, bu nedenle yolcuların ve mürettebatın hayatta kalması için kabinin iiç basıncının ayarlanması gerekir. İlginç kısım; Uçak tırmandıkça kabin içi basınç ve kabin dışındaki basınç farklı şekilde değişir, bu da kabin içi ve dışı arasında basınç farkına neden olur. Basınç farkı, uçağın gövdesi boyunca dağılır.

Normalde, bu basıncın uçağa olabildiğince eşit dağıtılmasını tercih ederiz. Ancak gerçek şu ki, gövdenin bazı kısımlarında pencereler bulunduğundan, basınç pencerenin yanlarına doğru yönlenir. Bu kısmı biraz daha detaylı açıklayalım.

Fotoğraftaki pencere bulunan duvardaki yarıklara dikkat ederseniz, yarıkların 90 derecelik keskin geçişler yaptığını görebilirsiniz. Şimdi gelelim bu yarıkların oluşma sebeplerine.

Fotoğrafta mühendislikte ‘gerilme yığılması’ olarak ifade edilen bir analizi görmektesiniz. Şekil üzerindeki köşelerde bulunan sarı, yeşil, kırmızı renkler o noktadaki gerilmenin büyüklüğünü ifade eder. Bir kuvvet etkisi altındaki cismin üzerinde meydana gelen gerilmelerin çok yoğun olduğu bölgeler kırmızı, az yoğun olduğu bölgeler sarı ile ifade edilir.

Fotoğrafta dikkat etmeniz gereken nokta şudur; kuvvet uygulanan bu cismin keskin köşelerindeki gerilme yığılmaları yüksek ve kırmızı renkli, oysaki keskin olmayan ve ovallikleri farklı olan diğer köşelerde gerilme yığılmaları sarı veya yeşil renklerde.

Bu ovallikler; uçağın uçuş halinde üzerine gelen hava basıncının tüm yüzeye yuvarlak eğriler boyunca dağıtılmasını sağlayarak uçağın parçalanmamasını sağlar.

Bu sebepten dolayı uçaklarda olabildiğinde keskin köşelerden kaçınılır aksi takdirde gelen basınç zamanla keskin köşelerde çatlaklar oluşturabilir.

Bir sonraki uçuşunuzda pencere kenarında bir koltuk aldığınızda, uçağın sadece o kısmını inşa etmek için verilen çabayı takdir etmelisiniz…


Kaynak: Why are all aircraft windows round?; https://interestingengineering.com/why-are-all-aircraft-windows-round

Matematiksel

Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim… Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere... Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim. Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı. Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir Yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu