uçuş mekaniği ^*

• uçağın performansına ilişkin genel kavramları ortaya koyan bilim dalı.
  (bkz: aerodinamik performans)
  (bkz: cl)
  (bkz: cm)
• alkolun mekanik bicimde icilisiyle ortaya cikan fizik konusu ...
• sınavda, defter kitap açık olmasına rağmen sınıfın yarısından çoğunun kaldığı formül yığını ders.(bkz: uçak mühendisi)
• uçuş dinamiğinin üvey kardeşidir ki düşman başınadır... uçağın üzerindeki kuvvetleri momentleri irdeler,bırgalar...gençliğimden yıllarımı çalmış mcgrav-hill yayın evinden çıkmış bir halta yaramayan kitabı vardır
• uçuş yörüngelerini ve uçan cisimlerin davranışlarını inceleyen bilim dalı.
  
  ing: flight mechanics
  
  (bkz: hareket denklemleri)
• hava araçlarının kararlılık, control edilebilirlik, uçuş zarfı, yörünge kestirimleri, performans analizlerini gerçekleştiren uzmanlık alanı. aerodinamik ve kontrol arasındaki gizli köprü.
• bu dersler işime yarıyor. buyurunuz:
  
  https://www.youtube.com/…gskbpsa91zuehuyzewx0o49q9s
• odtü'de bir zamanlar ilkay yavrucuk tarafından verilen ve hala internet üzerinden ulaşılabilen ders. ilkay hocanın inanılmaz bilgi birikimine ek olarak bildiğini aktarabilme yeteneğine de sahip olmasıyla müthiş bir iş çıkmış ortaya. uçuş mekaniği konusunda eksikleri olanlar veya tekrar etmek isteyenler tereddüt etmeden dinleyebilir.
• temel olarak iki eksen takımı arasında geçişler ve bu eksenler üzerinde etkiyen kuvvetlerin ve momentlerin uçan araç üzerinde yarattığı çizgisel ve açısal ivmeler üzerindeki ilişkiyi ortaya koyan havacılığın alt bilim dallarından biridir.
  
  böylece yörünge kestirimi, güdüm, irtifa kontrolü gibi birçok ihtiyacın mümkün olmasını sağlayan denklemleri ortaya koyar.
  
  eksen takımları, gövde eksen takımı ve yer eksen takımı olmak üzere ikiye ayrılır. uydu yörüngelerinde düz dünya yer eksen takımı kullanılmaz.
  
  bu iki eksen takımı arasındaki geçişlerde euler açıları kullanılır. yunanca, phi, theta ve psi harfleri üç farklı eksendeki geçişleri tanımlar.
  
  iki eksen de ortogonal olduğu için geçiş matrisinin tersi transpozuna eşittir. savaş uçakları haricinde theta açısı yörünge boyunca 90° olmayacağı için pek gimbal lock ile karşılaşılmaz. bu nedenle euler açıları eksen takımı arasındaki geçişler için yeterlidir.
  
  zaten bir yolcu uçağı ömrü boyunca sadece bir kez gimbal lock'a girebilir herhalde^*. gimbal lock'a giren uçaklar içinse quaternionların kullanılması elzemdir. zira rotasyon matrisi içindeki tan(theta) terimi 90 derecede sonsuza giderek matrisin içinden geçer.
  
  uçuş mekaniğinde çeşitli aerodinamik katsayılar ve bunların türevleri kullanılır. kuvvet katsayıları, dinamik basınç * referans alan, moment katsayıları ise dinamik basınç * referans alan * referans uzunluk kullanılarak hesaplanır.
  
  füzelerde referans alan füze en geniş kesit alanı, referans uzunluk ise füze en geniş çapıdır. uçaklarda referans alan kanat veteriyle boyunun çarpımıyken, referans uzunluk yunuslama momentinde uçak boyu, dönme ve yalpalama momentinde kanat açıklığıdır. yine de farklı kaynaklar farklı referanslar belirtebilir.
  
  thrust vectoring yoksa, motorun itkisi gövde ekseninde ve sabit tanımlanır. ağırlık ise her zaman yer ekseninde tanımlıdır ve anlık euler açılarına bağlı olarak simülasyonun her zaman adımında gövde eksenine transfer edilmelidir.
  
  en temel türevlerin başında statik stabilite türevi olan cmalfa gelir. stabilite seviyesinin negatif olması ve belli bir değerin üstüne de çıkmaması istenir. pozitif cmalfa kontrolü zorlaştırırken manevra yeteneklerini artıracaktır. mesela f16 pozitif cmalfa'ya sahip bir uçaktır.
  
  yolcu uçakları genellikle stabil tasarlanırken, taktik füzeler ve savaş uçaklar unstable tasarlanır. elevatörden yunuslama momenti için transfer fonksiyonu çektirirken pozitif cmalfa, transfer fonksiyonlardan bir kutbunun pozitif olmasına yol açar. buna ek olarak pozitif cmq+cmalfadot, namı diğer yunuslama sönümleme katsayısı da pozitif olursa transfer fonksiyonun kutuplarını pozitife çeker.
  
  kontrol genelde pid close loop ile yapılır. önemli olan close loop transfer fonksiyonunun kutuplarının reel kısmının işareti olduğundan dolayı transfer fonksiyonun kutuplarının pozitif olması dünyanın sonu olmasa da sonun başlangıcı olabilir.
  
  yine de, pozitif cmalfa pid kazançlarının tasarım uzayını baya bir sınırlar. buna ek olarak sistemdeki gecikmeler euler açısı türevlernin yüksek olduğu yerlerde faz farkı yaratır. ayrıca bias error de hataları etkiler. sistemin gain marjı bu nedenle bode diyagramlarında görülebilir.
  
  bir başka önemli tasarım parametresi kontrol etkinliğidir. elevatör transfer fonksiyonunda pay kısmına kendine yer edinir. birim hücum açısını tıraşlayan birim elevatör açısının, hücum açıları arasındaki farka oranıdır. yolcu uçaklarında sert ve çabuk manevralar istenmediği için 0.5-1.0 arasındadır. taktik füzelerde agresif manevra isterleri gerektiğinden dolayı 0.1'e kadar inebilir. 10° elevatörle 100° alfa tıraşlayacak haliniz tabii ki yok ama bu çabuk manevra çekme isterine cevap verir.
  
  genellikle 0.1'in altına inememe nedeni aeroyapısal olduğu kadar, elevatör rate'lerinin satürasyonu ve olası bias errorlerin manevra avantajını iyiden iyiye azaltmasıdır. ayrıca menteşe momentlerindeki dinamik etkiler de servo ya da hidrolik motorları çalışmaz hale getirebilir.
  
  kontrol etkinliği ve transfer fonksiyonları genellikle nonlineer olduğu için bu anlatım biraz güdük kalmış olabilir. bir başka önemli türev cnbeta ve clbetadır.
  
  eksen takımındaki yönlerden dolayı bunların pozitif olması stabilite isteridir. füzelerde simetriden ötürü cnbeta=-cmalfa olarak varsayılabilir. fakat uçaklarda tabii ki böyle değildir.
  
  kanat açıklığı dar uçaklarda ve/veya yüksek beta açısı içeren koşullarda aileron genellikle aynı defleksiyon açısında aynı şiddette aerodinamik kuvveti üretmez. özellikle aileron'un aynı anda elevatör olarak da kullanılması halinde aynı indüklenmiş eksenel kuvveti de üretmezler, yani aileron dönme momentini tıraşlarken yalpalama momenti de indükler.
  
  dümen ise uçaklarda füzelerin aksine sadece uçağın üst yüzeyindedir. y yönünde üretilen kuvvet sadece x moment koluna değil aynı zamanda z moment koluna da sahiptir. bu nedenle yalpalama momentini tıraşlarken dönme momenti de indükler.
  
  full trim anında bu yüzden, clbeta+cl_delta_rudder_trim türev toplamına göre aileron sizing yapmak gerekir. cn_delta_aileron ise genellikle küçük olmakla beraber zaman zaman moment kolu uzunluğu ve asimetrik uçuş koşulları nedeniyle büyük olabilir. bazı güdümlü bombalarda bu yüzden aileron ile yalpa kontrolü yapılarak ruddersız güdüm gibi ilginç hareketler denenebilir.
  
  yaw ve roll otopilot kazançları iyi ayarlanmazsa dutch roll gibi fenomenlerle karşılaşılabilir. tabii uçağın ya da füzenin atalet momentleri de önemlidir. atalet momenti low pass filter gibi çalışır.
  
  kısacası uçuş mekaniği aerodinamik ile beraber uçağın/füzenin kontrol edilebilirliğine dair temel tasarım isterleri hakkında önemli girdiler sağlar. özellikle nonlineer sistemlerde transfer fonksiyonlarının çıkarılması daha zordur.
  
  projelerde, genellikle mekanik tasarımcıyla ağırlık merkezi pazarlığını bu alanda uzmanlaşan kardeşlerimiz yapar. her bokun nonlineer olması hasebiyle de kontrolcü ile aerocu arasındaki iletişim genelde bunların üzerinden akar.
  
  ezcümle, uçuş mekaniği iyidir. ufuk açar.
• (bkz: ne diyo bu)