Pervane Nasıl İtki Üretir? Çap, Hatve ve Güvenlik

İlk adımda itkinin sürüklemeyi yenen kuvvet olduğunu söylemiştik. Bu adımda pervaneli uçaklarda itkiyi üreten parçayı, yani pervaneyi yakından tanıyoruz.

Pervane dönen bir kanattır

Pervanenin her bir palasının kesiti, kanat profiline benzer. Pervane döndüğünde her pala, tıpkı bir kanat gibi havayı yönlendirir; ama bu kez kuvvet yukarı değil, ileri doğrudur. NASA da pervaneyi “dönen bir kanat” olarak tanımlar.

Pala neden burulmuştur?

Pervanenin ucu, göbeğe yakın kısmından çok daha hızlı döner. 10 inç (yaklaşık 25 cm) çaplı bir pervane dakikada 8.000 devirde dönerken, palanın ucu saniyede yaklaşık 106 metre hızla hareket eder; göbeğe yakın bölgeler ise bunun çok altında kalır. Her bölgenin uygun açıyla havayla karşılaşması için pala, göbekten uca doğru burulur: göbeğe yakın kısımda açı büyük, uca doğru küçüktür.

İtki nereden gelir?

Pervane, içinden geçen havayı geriye doğru hızlandırır. Newton’un üçüncü yasasına göre hava da pervaneyi ileri iter. NASA’nın basitleştirilmiş modeline göre itki şöyle hesaplanır:

İtki = ρ · A · Vₚ · (Vₑ − V₀)

• ρ: hava yoğunluğu
• A: pervane diski alanı
• Vₚ: pervane düzleminden geçen havanın hızı (ideal modelde giriş ve çıkış hızlarının ortalaması)
• Vₑ − V₀: havanın kazandığı hız

Bu ideal hesap kayıpları içermez; ama mantığı gösterir: Daha büyük bir diskten, daha çok havayı hızlandırmak daha fazla itki demektir.

Çap ve hatve: “10x6” ne demek?

Model uçak pervaneleri genellikle iki sayıyla anılır. Örneğin 10x6 pervane:

• 10: Pervane çapı, inç cinsinden (yaklaşık 25,4 cm).
• 6: Hatve (pitch), inç cinsinden. Pervanenin bir tam turda, kaymasız bir ortamda ne kadar ileri gideceğini gösteren geometrik değerdir.

Genel eğilimler şöyledir:

• Büyük çap: Daha fazla havayı hareket ettirir; düşük hızlarda daha güçlü çekiş sağlar.
• Büyük hatve: Her turda havayı daha çok iter; daha yüksek uçuş hızına uygundur ama kalkışta ve tırmanışta daha az etkili olabilir.
• Her iki değeri büyütmek motordan daha fazla güç ister. Motor daha fazla akım çeker, motor, ESC ve batarya ısınır.

Pervanenin yan etkileri

FAA’nın el kitabı, tek motorlu pervaneli uçaklarda pervaneden kaynaklanan bazı sola dönme eğilimlerini (pilot koltuğundan bakıldığında saat yönünde dönen pervanelerde) açıklar: motor torku, pervane akımının gövdeye sarmal çarpması, P-faktörü ve jiroskopik etki. Model uçaklarda da kalkışta uçağın bir yana çekme eğilimi bu etkilerden gelir. Kalkışta gazı yavaşça açmak ve rudder ile düzeltmek bu yüzden önemlidir.

Güvenlik: Pervane bir bıçaktır

• Model üzerinde çalışırken, ayar yaparken ya da kumandaları test ederken pervaneyi sökün.
• Bataryayı bağlamadan önce kumandanın gaz çubuğunun en altta olduğundan emin olun.
• Motor çalışırken pervane düzleminde durmayın; kopan bir pala bu düzlemde savrulur.
• Çatlak, çentikli ya da yere vurmuş pervaneleri kullanmayın; dengesiz pervane titreşime ve kırılmaya neden olur.

Kendin dene

Pervanenizin çapını, hatvesini ve devrini girin. Aynı güçte daha büyük çaplı bir pervanenin neden daha fazla statik itki ürettiğini grafikte görün.

Serinin ilk bölümünü tamamladık

Sekiz adımda dört kuvveti, kaldırmanın nasıl oluştuğunu, kaldırma denklemini, stall’ı, kumanda yüzeylerini, ağırlık merkezini, atmosferi ve pervaneyi gördük. Bir sonraki adımlarda uçağın performansına ve ilk model uçağınızı seçerken bu bilgileri nasıl kullanacağınıza geçeceğiz.