Rüzgâr ve Rota: Yer Hızı, Yan Rüzgâr ve Rüzgâr Düzeltme Açısı

Bir nehri yüzerek karşıya geçmeye çalıştığınızı düşünün. Doğrudan karşı kıyıya doğru yüzerseniz akıntı sizi aşağı taşır. Tam karşıya varmak için biraz akıntıya doğru yüzmeniz gerekir. Rüzgârlı havada uçan bir uçak için durum tamamen aynıdır.

Üç hız, bir üçgen

Havacılıkta üç hız birbirinden ayrılır:

• Hava hızı: Uçağın havaya göre hızı. Kanadın gördüğü hız budur.
• Rüzgâr: Havanın yere göre hareketi.
• Yer hızı: Uçağın yere göre hızı. Varış süresini bu belirler.

FAA’nın el kitabının seyrüsefer bölümündeki rüzgâr üçgeni bu üçünü birbirine bağlar: Hava hızı vektörü ile rüzgâr vektörünün toplamı, yer hızı vektörünü verir. Uçağın burnunun baktığı yön (burun yönü) ile yere göre izlediği yol (rota) rüzgârda aynı değildir.

Hava hızı · burun yönüRüzgârYer hızı · izlenen rotaRDARüzgâr soldan önden esiyorBurun rüzgâra doğru çevrilir; uçak yengeç gibi yan yan ama rotada ilerler.

Rüzgârı ikiye ayırmak

Rüzgârı uçuş rotanıza göre iki bileşene ayırmak işleri kolaylaştırır. Rüzgârla rota arasındaki açıya θ dersek:

• Karşı rüzgâr bileşeni = W · cos θ: Yer hızını azaltır (negatifse arka rüzgârdır, yer hızını artırır).
• Yan rüzgâr bileşeni = W · sin θ: Uçağı rotadan yana iter.

Rüzgâr düzeltme açısı

Yan rüzgârın etkisini dengelemek için burun biraz rüzgâra doğru çevrilir. Bu açıya rüzgâr düzeltme açısı denir:

sin(RDA) = Yan rüzgâr / Hava hızı

Uçak bu açıyla, bir yengeç gibi hafif yan dönük ama rotası üzerinde ilerler.

Bir örnek

60 km/h hava hızıyla 90° rotasında (doğuya) uçmak istiyorsunuz. Rüzgâr 30° yönünden 20 km/h esiyor:

• Rüzgârla rota arasındaki açı 60°’dir.
• Karşı rüzgâr bileşeni: 20 · cos 60° = 10 km/h
• Yan rüzgâr bileşeni: 20 · sin 60° ≈ 17,3 km/h (soldan)
• Rüzgâr düzeltme açısı: sin⁻¹(17,3 / 60) ≈ 16,8° sola
• Tutulacak burun yönü: yaklaşık 73°
• Yer hızı: 60 · cos 16,8° − 10 ≈ 47 km/h

Düzeltme yapmayıp burnu 90°’de tutarsanız uçak yaklaşık 19° sağa sürüklenir: Her kilometrede yaklaşık 350 m yana kayar.

Model uçakçı için pratik sonuçlar

Model uçağı yerden izlerken rüzgâr üçgeni şu durumlarda kendini gösterir:

• Rüzgâra karşı uçarken model yavaşlamış gibi görünür; rüzgâr yönünde hızlanmış gibi. Hava hızı aynıdır; değişen yer hızıdır. Rüzgâr yönünde dönerken modelin “hızlandığına” aldanıp gazı kısmak tehlikelidir.
• Rüzgâr yönünde uçan model, beklediğinizden hızlı uzaklaşır. Modeli rüzgâr altına uzak kaçırmayın; geri dönüş yavaş olacaktır.
• Yan rüzgârlı inişte model piste yan dönük yaklaşır. Hafif bir burun düzeltmesiyle pist hattında kalın.
• Kendi hava hızınızdan güçlü bir rüzgârda model yere göre geriye gider. Hafif modellerle rüzgârlı günlerde uçmamanın nedeni budur.

Kendin dene

Rotayı ve rüzgârı değiştirin. 3B görüntüde yeşil kesikli çizgi istediğiniz rotayı, mavi ok burun yönünü, turuncu ok rüzgârı, yeşil ok yer hızını gösterir. Kırmızı kesikli çizgi, düzeltme yapmasaydınız izleyeceğiniz yoldur.

Bir sonraki adım

Şimdiye kadar itkinin nereden geldiğini pervane yazısıyla sınırlı tuttuk. Bir sonraki adımda elektrikli model uçağın güç sistemine bakıyoruz: batarya, ESC, motor ve uçuş süresi.