Yıllardan beri gökyüzünde görmeye alıştığımız halk dilinde ”Demir kuşlar” diye nitelendirilen uçakların nasıl uçtuğunu çoğumuz düşünmüşüzdür. Uçaklar nasıl uçar? Bir şeyin uçabilmesi için yerçekimi kuvvetine karşı üzerine denk gelebilecek kadar bir kuvvet etki etmelidir. Bunun için motorlar kullanılır. Diğer bir taraftan üzerinde hiç bir kuvvet, güç üreten bir mekanizma olmadan kanatlar yardımı ile de uçulabilir. Bununda örneği olarak planör verilebilir. Şu anda hava yollarında kullanılan uçaklar bu iki unsuruda uçaklarda barındırıyorlar. Hem motorları hem de kanatları vasıtasıyla havada kalmayı başarabilmektedirler.
Uçaklar havada nasıl kalır?
Uçaklar bilinen fizik kurallarıyla uçarlar. Peki bu kurallar nelerdir? Uçakta kaldırma kuvveti şu şekilde elde edilir. Kanadın altı düz bir yapıdadır, üstü ise kavisli bir yapıdadır. Bunun sağladığı avantaj şu olacaktır. Bir hava filesi buraya çarptığında ikiye ayrılacak resimde de anlatıldığı gibi. Üste giden hava filesi daha uzun bir yol kat edecek, altaki hava filesinde düz bir yol takip ederek. Bunun dolayısıyla da üsteki hava filesi daha hızlı olmak zorundadır. Altaki hava filesi ile aynı noktada buluşabilmesi için. Bu bize şunu kazandırır. Bernoulli prensibine göre; akışkanların hızı arttığında basınçları düşer. Uçakların uçabilmesi için kanatın alt yüzeyindeki basınç, üst yüzeyindeki basınçtan daha fazla olmalıdır. Bunun için kanadın üst veya alt yüzeyindeki hava akımını durumlara göre hızlandırılıp yavaşlatılması gerekmektedir. Uçağın öne doğru hareketi yeterli olup, kanatlarında doğru bir açı yakalamasıyla uçaklar havalanabilir.
Modern uçak sistemlerinde, kanat teknolojisi gelişmişlik bakımından üst seviyededir. Örneklendirmek gerekirse; uçak kanadının kesiti, kanatlarının altı düz olması, üst kısmı ön tarafta kalın, arka kısımı ince olacak şekilde kambur bir biçimde tasarlanması. Bu gibi modern kanat sistemleri kaldırma kuvvetine destek vermektedir. Bernoulli prensibine göre, kanada etki eden üst yüzeydeki hava, kanadın altından daha hızlı hareket ederse uçak havalanır.
Kanadın üstü ile altındaki havanın basınç farkı arttıkça uçak yükselir, azaldıkça alçalır. Uçağın pervanesi veya jet motoru uçağı itki hareketi öne doğrudur. Uçak öne doğru hareket ederse, kanadın üstünden ve altından geçen hava hızla akar. Bu durumda kanadın üstteki hava basıncı alt yüzeydeki hava basıncından düşük olur. Uçağın hız değişimi yüksek seviyelere ulaşınca, hava basıncı farkı da artmaktadır. Basınç farkı belirli bir seviyeye ulaşınca uçak havalanır. İstenilen yüksekliğe ulaşınca havanın basınç farkı sabit tutulur ve uçak düz uçuşa devam eder.