Bir hava aracına etki eden dört kuvveti havacılık sektörü içerisinde bulunanlar belki sayısız defa duymuşdur. Peki motorsuz çok hafif hava araçları içerisinde yer alan yamaçparaşütü ‘ne etki eden kuvvetler nelerdir? Yamaçparaşütü’ne etki eden kuvvetleri inceleyeceğimiz zaman yamaçparaşütü’nün uçma prensibinden en başta bahsetmemiz gereklidir.
Yamaçparaşütü nün Kesiti ve Uçma Prensibi
Yamaçparaşütü, bir çok diğer hava taşıtında da olduğu gibi tipik bir “airfoil” kesitine sahiptir. Ses hızının altındaki uçuş yapabilen hava araçları için tasarlanan airfoil yapıların ortak özelliği yuvarlanmış bir hücum kenarı, sivri bir firar kenarı ve asimetrik kavislerdir.
Kanat, etrafından akan havanın akış yönünü bir yöne doğru değiştirirken, kanat üzerinde diğer yöne doğru bir kuvvet oluşur. Bu oluşan kuvvetin akışa dik olarak oluşan bileşenine lift, akışa paralel oluşan bileşenine drag ismi verilir.
Yatay olarak gelen hava akışı airfoile yaklaşırken açısı yukarı doğru değişir (upwash) ve airfoilin arkasında birleştiğinde açısı aşağı doğru değişmiş bir şekilde akmaya devam eder. Airfoilin arkasından aşağıya doğru akan bu hava akışına downwash denir. Havanın akış yönünde net bir değişim vardır, başta yatay olarak gelen hava airfoil kanat yapısı ile karşılaştıktan sonra aşağı doğru akar. Hava akımı üzerinde net bir etki vardır (çünkü hava kıvrılmıştır, geldiği yön ile kanattan ayrıldığı yön farklıdır) ve havanın bu etkiye bir tepkisi vardır. Kuvvet oluşur ve dolayısıyla lift de mevcuttur.
Kuvvetler Dengesi
Yamaçparaşütü, çevresinde yer alan hava kütlesine göre çok küçük ve hafif olduğu için, üzerindeki tüm kuvvetler aynı merkeze uygulanıyormuş gibi modellenebilir. Bunlardan birincisi olan kuvvet; kanat, harness, pilot ve tüm ekipmanın ağırlığıdır (Weight). Ağırlık, doğrudan yer çekimi kaynaklı olduğundan kanadın konumundan bağımsız olarak yeryüzüne doğru etki eder. İkinci kuvvet, kanat üzerindeki net aerodinamik kuvvetin hava akışına paralel olan bileşenidir (Drag). Yönü kanadın uçuş yönünün tersinedir. Kanadın üzerindeki üçüncü kuvvet ise net aerodinamik kuvvetin hava akış yönüne dik bileşeni olan ve basınç farkından kaynaklanan kaldırma kuvvetidir (Lift).
Yamaçparaşütü normal seyrindeyken ivmelenmeksizin, sabit bir hızla uçmaktadır. *Newton’ın 1. Yasasına göre üzerindeki üç kuvvetin toplamı sıfır olması gerekir. Lift ve drag kuvvetlerinin vektörel toplamı weight kuvvetine eşit ve ters yönlüdür. Bu dengenin matematiksel ifadesi:
W + L + D = 0
Toplamda taşıma kuvveti(Weight), yerçekimi kuvveti(Lift) ve sürükleme kuvveti(Drag) olmak üzere üç kuvvet etki etmektedir.
Kaynak:
Boğaziçi Üniversitesi Havacılık Kulübü Yamaçparaşütü 1. seviye eğitim kitapçığı,2011
Anadolu Üniversitesi AÖF, Genel Havacılık, 97
İskenderun Teknik Üniversitesi, Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi, genel havacılık yayınlanmamış ders notları
