Uçak Bilgisi Ve Uçuş İlkeleri Dersi 5. Ünite Sorularla Öğrenelim

Uçan hava aracı tasarımı kaçıncı yüzyılda başlamıştır?

15. yy.

İlk buhar motoru patenti hangi tarihte ve kim
tarafından alınmıştır?

1769’da James Watt

lk gaz türbin patenti hangi tarihte ve kim tarafından
alınmıştır?

1791’de John Barber

İlk içten yanmalı motor hangi tarihte ticari olarak
üretilmiştir?

1860’ta Etienne Lenoir adında bir mühendis
tarafından ticari olarak üretilebilmiştir.

İlk kez dört zamanlı bir pistonlu motorun patenti kaç
yılında ve kim tarafından alınmıştır?

1876’da Nikolaus August Otto tarafından.

Günümüz dizel motorları ile ilgili ilk patent kaç yılında
ve kim tarafından alınıştır?

1892’de Rudolf Diesel isimli mucit ve mühendis
tarafından alınmıştır.

Isı motorlarının temel çalışma prensibi nedir?

Isı motorlarının temel çalışma prensipleri, belirli
bir hacimde havanın yanma odası adı verilen bir motor
bölümü içeresinde uygun miktarda yakıt ile yakılması
sonucu, ısınan gazın genleşerek, içerisinde bulunduğu
kapalı ortamın hacmini artırmak suretiyle mekanik ısı elde
edilmesi şeklinde açıklanabilir.

Isı motorlarının en çok bilinen ve yaygın olarak
kullanılanı hangisidir?

Pistonlu motorlar.

Pistonlu motorlar ne kadar zamandır
kullanılmaktadırlar?

Bir asırdan fazla.

Pistonlu motorlarda mekanik enerji nasıl elde
edilmektedir?

Pistonlu motorlarda genel olarak mekanik enerji,
pistonların iler geri veya yukarı aşağı doğru yapmış
oldukları hareket vasıtasıyla elde edilmektedir.

Uçaklarda kullanılan Pistonlu motorların kullanım
amacı nedir?

Uçaklarda kullanılan pistonlu motorların esas
amacı, bu motorların kullanıldığı otomobil gibi diğer
alanlarda olduğu gibi yakıtın içerisinde bulunan kimyasal
enerjiyi açığa çıkararak bu enerjiyi başka bir türe, yani
mekanik enerjiye dönüştürmektir. Diğer bir deyişle bu
motorlar, enerjinin bir türden başka bir türe dönüşümünü
sağlayan sistemlerdir.

Pistonlu motorlarda enerji dönüşümü tek aşamada mı
gerçekleşir?

Elbette bu dönüşüm işlemi fiziksel olarak bir anda değil, birkaç adım şeklinde gerçekleşir. Buna göre
önce yanma işlemi ile yakıtın kimyasal enerjisi ısı
enerjisine dönüştürülür, ardından ısınan gazlar bir silindir
piston düzeneğinde genleşerek mekanik enerji üretilir.

Pistonlu motorlara neden içten yanmalı motor denir?

Yanma işlemi motorun içerisinde, diğer bir
deyişle silindir içerisinde gerçekleştirildiğinden bu tür
motorlar içten yanmalı motorlar olarak da tanımlanırlar.

Dıştan yanmalı motor neye denir?

Yanma işleminin motorun dışında gerçekleştiği
motor türleri dıştan yanmalı motorlar olarak
adlandırılırlar.

Dıştan yanmalı motorlara hangi motor örnek olarak
verilebilir?

Dıştan yanmalı motorlara verilebilecek en bilinen
örneklerden biri buhar motorlarıdır.

Buhar motorlarında mekanik hareket nasıl elde edilir?

Bu motorlarda buhar, bir kazan içinde yakıtın
yanması ile üretilir. Üretilen buhar daha sonra motorun
pistonlarına gönderilerek pistonların bir krank milini
döndürmek suretiyle mekanik hareket üretmeleri sağlanır.

Uçaklarda kullanılan buhar motoruna örnek olarak
hangi motor verilebilir?

Buharlı motorlara uçaklar için verilecek en
başarılı örnek 1933’te Besler Kardeşler tarafından üretilen
150 beygirlik motor olup, bu motor Travel Air 2000 çift
kanatlı uçakta kullanılmıştır.

Dıştan yanmalı motorlar günümüzde halen
kullanılmakta mıdır?

Dıştan yanmalı motorlarda yakıttan mekanik
enerji elde edilmesi, içten yanmalı motorlarda olduğu
kadar verimli değildirler. Ancak bu verimsizlik, dıştan
yanmalı motorlarda daha düşük kalitede yakıtların
kullanılmasının mümkün olması sebebiyle dengelenmekte,
bu sebeple günümüzde haalen bu tür motorlar
kullanılmaktadır.

İçten yanmalı motorlarda farklı yakıtlar kullanılır mı?

İçten yanmalı motorlarda farklı olarak daha özel
yakıt tiplerinin kullanımı söz konusudur. Örneğin, bazı
otomobil motorları yalnızca bütan veya propan gibi
sıvılaştırılmış gazlar ile çalışmakta, yine diğer bazı
otomobil motorları ise benzin veya dizel gibi yakıtlar
kullanmaktadır.

Uçaklardaki pistonlu motorlar otomobillerde
kullanılan farklı yakıtları kullanabilir mi?

Uçaklarda kullanılan motorların bazı performans
kriterleri nedeniyle yakıt özellikleri otomobillerdeki
benzerlerinden farklı olmak durumundadır. Bunların
başında yakıtın içerisinde bulunan kurşun maddesi
gelmektedir. Kurşunlu yakıtlar, yakıtın yanma özelliğini
iyileştirirken oktan sayısını yükseltmek ve vuruntu gibi
istenmeyen yanma karakteristiklerini azaltmak amacıyla kullanılmaktadır.

Pistonlu motorlarda yakıtın ölçeklendirme işlemi
neden yapılır?

Bu motorlarda yakıtın uygun miktarda yanmasını
sağlamak için yakıtın ölçeklendirilmesi gerekmektedir.

Pistonlu motorlarda yakıtın ölçeklendirme işlemi nasıl
yapılır?

Bu işlem genellikle karbüratör veya yakıt
manifoldu adı verilen komponentler tarafından
gerçekleştirilir. Bu komponentlerin görevi sıvı halde
bulunan yakıtın miktarını o anki şartlar için ayarlamak,
ardından yakıtı buhar haline dönüştürmektir. Sonraki
adımda ise buhar haline dönüşen yakıt, uygun miktarda
hava ile karıştırılır. Böylece yanabilir bir karışım elde
edilmiş olur

Pistonda krank milini hareket ettirecek kuvvet nasıl
elde edilir?

Yanabilir karışım silindir içerisinde sıkıştırılarak
bir ateşleyici vasıtasıyla yakılır. Karışım yandığında
yüksek miktarda ısı enerjisi ortaya çıkar. Bu reaksiyon
esnasında havadaki nitrojen yanma işlemine girmeyerek
reaksiyona girdiği gibi çıkar. Havadaki nitrojen oranının
%78 civarında olduğu düşünülürse yanmış gazların
içerisindeki nitrojenin de çok yüksek bir yoğunlukta
olduğu ifade edilebilir. Yanmanın etkisiyle genleşen
gazlar silindir içerisindeki pistona basınç uygulayarak,
pistonun bağlı olduğu bir krank milini döndürecek kuvvet
uygulanması sağlanır

Pistonlu motorlarda kaç zaman bulunur?

5

Pistonlu motorlardaki zamanlar nelerdir?

1. Giriş zamanı
2. Sıkıştırma zamanı
3. Ateşleme zamanı
4. Güç zamanı
5. Egzoz zamanı

Pistonlu motorlardaki zamanlar piston içerisinde aynı
zamanda mı gerçekleşir?

Pistonlu motorların çalışma prensibi gereği
yukarıda adı geçen zamanlar her bir piston içerisinde eş
zamanlı gerçekleşmez, bunun yerine sırayla birbirlerini
takip ederler.

İçten yanmalı pistonlu motorların kaç çeşidi bulunur ?

2
1. İki zamanlı
2. Dört zamanlı

İki zamanlı ve dört zamanlı pistonlu motorların
çalışma şekli farklı mıdır?

Motorun çalışma prensibi her iki tip için büyük
oranda aynıdır. Aralarındaki farklar pistonun hareketi
esnasında zamanlarda meydana gelen reaksiyonlar ve krank milinin bir çevrimi tamamlamak için yapmış olduğu
dönüş sayısı şeklinde ifade edilebilir.

Uçaklarda kaç zamanlı piston motor kullanılır?

Uçaklarda çoğunlukla dört zamanlı motorlar
kullanılmakla birlikte özellikle ultralight gibi küçük hava
araçlarında iki zamanlı motorların kullanıldığı da
görülmektedir.

RPM nedir?

İngilizce ‘Revolutions per minute’ kelimelerinin
baş harfleri olup Türkçede dakikadaki devir sayısı olarak
kullanılır.

Silindirlerde neden Fin kullanılır?

Silindirler içerisinde meydana gelen yanma
işlemleri nedeniyle yüksek miktarda ısı enerjisi söz
konusu olup, bu ısı silindir malzeme sıcaklığının çok
yüksek değerlere ulaşmasına neden olur. Silindirler,
etraflarından geçen soğuk hava ile silindirlerin yeterince
soğutulması mümkün olmayacağından, bu bölgelerde
yüzeyden dışarı doğru çıkıntılı, tıpkı kalorifer dilimleri
gibi yapılar şeklinde tasarlanır. Bu sayede ısı enerjisi çok
daha geniş bir yüzey alanına dağılarak çok daha hızlı bir
soğuma yapılması sağlanır.

Pistonlu motorlarda sıkıştırma oranı neye denir?

Bir pistonlu motorda sıkıştırma oranı, pistonun
silindir içerisinde gidebileceği en alt noktadaki silindir
hacminin (alt ölü nokta), pistonun silindir içerisinde
gidebileceği en üst noktadaki (üst ölü nokta) silindir
hacmine oranı olarak tanımlanır.

Havacılıkta kullanılan pistonlu motorlar neye göre
sınıflandırılırlar?

• Silindir dizilişi
• Soğutma sistemi

Silindir dizilişine göre kaç tip pistonlu motor vardır?

 Dört tip
• Radyal
• Sıralı
• V-tip
• Boksör

Soğutma sistemine göre kaç tip pistonlu motor vardır?

İki tip
• Hava soğutmalı
• Sıvı soğutmalı

Radyal tip motorların yapısı nasıldır?

Radyal motorlar, bir krank gövdesi etrafında
dairesel olarak sıralanmış bir veya birden fazla kademe
şeklinde silindirlerden oluşur. Silindirlerin ürettiği
mekanik enerji, bir krank vasıtasıyla bir pervaneye iletilir.

Kaç tip radyal motor vardır?

2
• Dönen radyal motorlar
• Statik radyal motorlar

Statik radyal motorlarda silindir sayısı ne kadardır?

Bu motorlarda silindir sayısı 3 ile 28 arasında
değişebilmektedir.

Birden fazla kademeli radyal motorlarda kaç silindir
kullanılmaktadır?

14 ile 28 arasında silindir kullanılabilmektedir.

Çoklu kademeli en büyük radyal motor hangisidir?

Pratt and Whitney firmasının ürettiği R-4360
motoru olup dört kademe halinde toplamda 28 silindir
vasıtasıyla 3400 beygir güç üretebilmektedir

Sıralı motorların yapısı nasıldır?

Genellikle çift sayıdaki silindirlerin krank miline
paralel olarak hizalandığı motor tipidir. Bu motorlarda
hem su hem de hava soğutma sistemi kullanılabilir ve
ayrıca silindirler krank milinin üzerinde olabileceği gibi
altında da olabilirler.

Sıralı motorların avantaj ve dezavantajları nelerdir?

Sıralı motorların en önemli avantajlarından biri ön
kesit alanının düşük olmasıdır. Bu sayede uçağın
motordan kaynaklanan sürüklemesi daha düşük meydana
gelir. Bu motorların önemli bir dezavantajı ise özellikle en
son sıralardaki silindirlerin, daha öndeki silindirler
nedeniyle soğutulması için yeterince soğuk havaya sahip
olamamasıdır. Bu motorların bir diğer dezavantajı ise
güç/ağırlık oranlarının radyal motorlara göre daha düşük
olmasıdır.

Sıralı motorlarda kaç silindir bulunur?

Silindir sayısı dört ile altı arasında
olabilmektedir.

Sıralı motorlar hangi tip uçaklarda kullanılır?

Daha çok orta büyüklükte, motor gücünün çok
fazla gerekmediği hafif uçaklarda kullanılmaktadır.

V-tipi motorların yapısı ve özellikleri nasıldır?

Adından da anlaşılacağı üzere V-tip motorlar,
krank milinin iki yanında birbirinden 45°, 60° veya 90°
açıyla yerleştirilmiş iki sıra silindirden oluşmaktadır. Sıralı
motorlara göre fazladan bir sıra daha silindire sahip
olduklarından ve ayrıca sadece tek bir krank gövdesi ve
krank mili bulunduğundan güç/ağırlık oranları daha
yüksektir.

V-tipi motorlarda soğutma nasıl yapılır?

Hem su hem de hava soğutması
yapılabilmektedir.

V-tipi motorlarda kaç silindir bulunur?

Bir V-tip motorda sekiz ile on iki arasında silindir
kullanılabilmektedir.

V-tipi motorlarda silindirler nerede bulunur?

V-tip bir motorda, tıpkı sıralı motorlarda olduğu
gibi silindirler krank milinin hem üzerinde hem de altında
olabilmektedir.

Günümüz hafif uçaklarında hangi pistonlu motor tipi
tercih edilir?

Boksör motor

Boksör motorlar ne kadar güç üretebilir?

400 HP’ye kadar.

Boksör motorlarda hangi soğutma sistemi buluur?

 Çoğunlukla hava soğutma sistemi
kullanılmaktadır.

Boksör motorların yapısı nasıldır?

Bu motorlarda birbirinin karşısına gelecek şekilde
her zaman çift sayıda silindir kullanılır. Uçaklarda
çoğunlukla yatay olarak kullanılan boksör motorların
özellikle helikopterlerde dikey şekilde kullanımlarına
rastlamak da mümkündür. Görece küçük ve hafif yapıları
sayesinde güç/ağırlık oranları düşük olan boksör
motorların silindir düzeni sayesinde ön kesit alanları da
düşüktür.

Pistonlu motorlarda tanımla sistemi tüm motor tipleri
için ortak mıdır?

Evet. Üretici firması hangisi olursa olsun,
günümüzde kullanılan pistonlu motorlarda ortak bir
tanımlama sistemi geliştirilmiştir.

Pistonlu motorlar tanımlama sisteminde harflerin
karşılığı nasıldır?

• O: Yatay boksör motor
• R: Radyal motor
• I: Sıralı motor
• V: V-tip motor
• T: Turboşarjlı motor
• I: Yakıt enjeksiyonlu motor
• S: Süperşarjlı motor
• G: Pervane devir düşürücü sistem (geared)
• L: Ters saat yönünde dönüş
• H: Helikopter için yatay montaj edilmiş motor
• A: Akrobasi için modifiye edilmiş motor

Jet motorlarının çalışma prensibi Newton’un kaçıncı
yasasına dayanır?

3. yasası.

Newton’un 3. yasası neyi ifade eder?

Bu yasa özetle, her etkinin bir tepki kuvveti
oluşturduğunu ifade etmektedir. Diğer bir deyişle bir
cisme dışarıdan bir kuvvet uygulandığında, cisim de
kuvveti uygulayan sisteme eşit şiddette ancak zıt yönlü bir
kuvvet uygular.

Newton’un 3. yasası jet motorlu uçaklarda nasıl
uygulanır?

jet motorlarında, atmosfer havasının motorun
içerisine alınıp yüksek bir hızda egzozdan atılması
şeklinde uygulamak mümkündür. Buna göre motor, içerisinde bulunan havaya kuvvet uygulayarak
hızlanmasını sağlar. Hızlandırılmış bu hava motor
içerisinde ilerlerken ve egzozdan atılırken tepki kuvveti
uygular. Bu tepki kuvveti, motorun veya bağlı olduğu
uçağın ileri doğru hareketlenmesini sağlar.

Jet tepkisini ilk olarak kim kullanmıştır?

Milattan önce 250’li yıllarda Hero isminde bir
mucit tarafından

İlk Jet motorlarında kaç ana bölüm bulunmaktaydı?

3 ana bölüm.
1. Kompresör
2. Yanma odası
3. Türbin

Günümüzde jet motorlar nerelerde kullanılmaktadır?

Günümüzde başta büyük yolcu uçakları ile askeri
alanda kullanılan savaş uçakları olmak üzere kargo,
bölgesel taşımacılık, genel havacılık gibi birçok alanda jet
motorlarının kullanıldığı görülmektedir.

lb nedir?

Bir İngiliz kütle birimi olan pound’un kısaltılmış halidir.

Mach sayısı nedir?

Mach sayısı boyutsuz bir parametre olup, akış
hızının bulunulan ortamdaki ses hızına oranı şeklinde
tanımlanır. Buradaki kullanımında akış hızı olarak hava
aracının hızı dikkate alınmaktadır. Standart atmosfer
koşullarında deniz seviyesinde ses hızı 340 m/s değerinde
olup, 2 Mach hızla uçuş, yaklaşık olarak 2.440 km/saat
hıza eş değerdir. Ancak bu kadar yüksek hızlardaki
uçuşlar sadece ses hızının daha düşük olduğu yüksek
irtifalarda mümkün olabilmektedir

Jet itkisi nedir?

Jet itkisi tanımı, hızlandırılmış hava, gaz veya
sıvı akışının bir lüleden dışarı atılması ile ortaya çıkan
tepki kuvvetine verilen genel isimdir.

Günümüzde kaç temel jet motoru türü vardır?

4
• Roket
• Ram jet
• Pulse jet
• Türbün jet

Günümüz hava araçlarında en çok hangi motor tipi
kullanılmaktadır?

Gaz türbinli motor

Temelde kaç tip gaz türbinli motor tipi bulunmaktadır?

4
1. Turbojet
2. Turbofan
3. Turboprop
4. Turboşaft

Turbojet motorlar nasıl çalışır?

Hava, öncelikle hava girişi adı verilen bir
geometrik yapı vasıtasıyla girer. Buradan itibaren motora
giren havanın karşılaşacağı ilk motor bölümü
kompresördür. Hava, bu bölümde sıkıştırıldıktan sonra
yakıtla karıştırılarak, yanma işleminin gerçekleşeceği
yanma odası bölümüne geçer. Sıcaklık ve basıncı en
yüksek değerlere ulaşan yanmış gazlar, ısı enerjisinin de
yardımıyla bir türbin bölümüne yönlendirilirler. Egzoz
gazları, türbini çevirerek mekanik enerji üretilmesini
sağlarken, türbinden çıktıktan sonra bir egzoz bölümü
vasıtasıyla yüksek hızlarda atmosfere atılırlar. Uçağın
hareket etmesini sağlayan ve motor itkisi olarak
adlandırılan kuvvet, motordan çıkan ve motora giren
hava/gaz akışının hız farkından oluşur. Türbinden elde
edilen mekanik enerji ise kompresörlerin ve diğer
aksesuarların (pompa, jeneratör vb.) çalıştırılması için
kullanılır.

Turboprop motorun turbojet motordan farkı nedir?

Turboprop motorlar esasen bir çeşit gaz türbinli
motor olup turbojet motorlardan en önemli iki farkı,
motorun önünde bir pervanenin bulunması ve motor
itkisinin egzozdan çıkan yüksek hızlı gaz akışı yerine bu
pervaneden elde edilmesidir.

Tüm gaz türbinli motorlar arasında en az yakıtı
tüketimine hangi motor sahiptir?

Turboprop motor.

APU neye denir?

APU terimi İngilizce Auxiliary Power Unit (Ek
Güç Ünitesi) kelimelerinin kısaltılmış halidir. APU bir
çeşit turboşaft motor olup günümüzde hemen hemen tüm
yolcu uçaklarının kuyruk bölümlerinde ilave bir motor
olarak yer alır.

Turboşaft motor neye denir?

Pervane haricinde başka bir ünite için bir şaft
vasıtasıyla güç üreten motorlara turboşaft motor denir.

Turboşaft motorlar kaç ana bölümden oluşur?

2
1. Gaz üretici
2. Güç türbin

Turboşaft motorlar nerelerde kullanılır?

Turboşaft motorlar günümüzde, genellikle
helikopterlerde ve büyük yolcu uçaklarının kuyruk
kısımlarında yer alan ve APU adı verilen motorlarda
kullanılmaktadır.

Turbofan motorlar ne amaçla geliştirilmişlerdir?

Turbofan motorlar, turbojet ve turboprop motorlar
arasındaki boşluğu doldurmak ve bu iki motor türünün
avantajlarını bir araya getirmek amacıyla
geliştirilmişlerdir.

Turbofan motorlar nerelerde kullanılır?

Günümüzde sadece sivil uçaklar değil, askerî
uçaklarda da büyük bir çoğunlukla kullanılmaktadır.

Turbofan motoru turbojet motordan ayıran özellikler
nelerdir?

Turbofan motorları turbojet motorlardan ayıran en
temel özellikleri fan ünitesidir. Bu ünite motorun önünde
olabileceği gibi türbin bölümünün arkasında da
bulunabilmektedir.

İtki oranı nasıl tanımlanır?

Fandan geçen havadan elde edilen itkinin
türbinden gelen gazların oluşturduğu itkiye oranı şeklinde
tanımlanır.

By-pass oranı nedir?

Fandan geçen hava akışının motorun içinden
geçen hava akışına oranıdır.

By-pass oranına göre turbofan motorlar nasıl
sınıflandırılır?

• Düşük by-pass oranlı motorlar
• Orta by-pass oranlı motorlar
• Yüksek by-pass oranlı motorlar

Fan sıkıştırma oranı nedir?

Fandan çıkan havanın basıncının fana giren
havanın basıncına oranı şeklinde ifade edilir.

Hangi motorlar Ramjet olarak adlandırılır?

İçerisinde herhangi bir hareketli parçası
bulunmayan jet motorlar ramjet olarak adlandırılırlar.

Ramjetlerde bulunan ana bölümler nelerdir?

• Hava giriş
• Yanma odası
• Egzoz

Ramjet motorun çalışabilmesi için neye ihtiyaç vardır?

Herhangi bir kompresör ünitesine sahip
olmadıkları için bu motorların çalışabilmesi için çok
yüksek hızlarda hareket ediyor olmaları gerekmektedir.
Ancak bu sayede motorun içerisine giren hava, yüksek hız
ve motor yapısının yardımıyla yanma için yeterli miktarda
sıkıştırılabilmektedir.

Pulsejet motorların özellikleri nelerdir?

Pulsejet motorlar, ramjet motorlara benzerler. Bu
motorlarda da herhangi bir kompresör veya türbin bölümü
bulunmaz. Bununla birlikte ramjetlerden temel farklılığı
bu motorlarda fotoğraf makinelerindeki açılır kapanır
diyaframa benzeyen valf erin kullanılmasıdır.

Temel seviye bir gaz türbinli motor kaç ana bölümden
oluşur?

 5

Temel seviye bir gaz türbinli motorun ana bölümleri
nelerdir?

1. Hava girişi
2. Kompresör
3. Yanma odası
4. Türbin
5. Egzoz

Hava girişi nasıl bir yapıya sahiptir?

Bu bölüm, havanın motorla ilk karşılaştığı bölüm
olup, hareketli parçası bulunmayan basit bir geometrik
yapıdır. Genellikle bu yapının giriş kesit alanı çıkış kesit
alanından daha küçük olup, içinden geçen havanın hızı
düşürülürken basıncın arttırılması sağlanır.

Kompresörün görevi nedir?

Kompresörlerin bir türbinli motordaki görevi,
motora giren havanın basıncını artırarak önce bir difüzör
bölümüne, ardından da yanma odasına, doğru basınç,
sıcaklık ve hızda yönlendirmektir. Bu şekilde çalışan
kompresörlerde hava hızı 400-500 km/saat değerlerine
çıkabilmekte, bu esnada sıkıştırılan havanın basıncı da
atmosfer basıncının 30-40 katına ulaşabilmektedir.

Bleed terimi motorlarda ne manada kullanılır?

İngilizcede bleed terimi ‘kanamak’ anlamında
kullanılmaktadır. Ancak motorlarda bleed terimi, bir
üniteden akan veya geçen bir akışın, başka bir görevde
kullanılmak üzere ana akıştan çekilen kısmını
tanımlamakta kullanılır.

Yanma odasının yapısı nasıldır?

Yanma odası olarak tabir edilen ünite, bir dış
gövde yapısı içerisinde yanmanın meydana geldiği bir
hazne, yakıt enjeksiyon sistemi ve yakıt hava karışımının
yakılmasını sağlamak üzere bir ateşleme sisteminden
oluşur.

Yanma odasının görevi nedir?

Bu bölümün temel görevi, hava akışı içerisine belirli
bir oranda yakıt püskürtmek, ardından bu karışımı bir
kıvılcım vasıtasıyla yakmaktır. Bu sayede yakıtın
içerisinde bulunan kimyasal enerji ısı enerjisine dönüştürülür.

Gaz türbinli motorlarda kaç tip yanma odası vardır ?

3

Gaz türbinli motorlarda yanma odası tipleri nelerdir?

1. Can tip
2. Can-annular tip
3. Annular tip

Can tip yanma odasının yapısı nasıldır?

Can tip yanma odaları en eski yanma odası tipleri
olup, günümüzde pek kullanılmamaktadır. Motor şaftının
etrafını kovan şeklinde saran birden fazla yanma odası söz
konusudur. Her bir kovan kendi başına yanma odası olup
kendine özgü dış gövde, yanma haznesi ve yakıt lülesi
bulunmaktadır. Genellikle bu kovanlardan yalnızca
ikisinde ateşleme sistemi mevcut olup, bu kovanlarda oluşan alev, bağlantı sistemi sayesinde diğer kovanlara da ulaşabilmektedir.

Can-annular tip yanma odasının yapısı nasıldır?

Can-annular tip yanma odaları can tipine
benzemekle birlikte, bu tasarımda tek bir dış gövde
içerisinde her bir kovanın kendi yanma hazneleri
mevcuttur. Ateşleme sistemi, tıpkı can tipinde olduğu gibi
genelde iki kovan içerisinde bulunur. Alev, yine kovanlar
arasındaki bağlantı ile diğer kovanlara ulaşabilmektedir.

Annular tip yanma odasının yapısı nasıldır?

Annular tip yanma odası ise günümüzde
kullanılan en modern yanma odası tipidir. Bu tipte yine
tek bir dış gövde bulunmakta olup yanma haznesi de
tektir. Yakıt lüleleri yanma odası etrafında simetrik bir
şekilde sıralanmış olup genelde iki adet buji ile ateşleme
gerçekleştirilir. Isıl verim ve ağırlık bakımından en verimli
yanma odaları olarak bilinirler. Yüzey alanının diğer
tiplere göre minimum olması gerekli soğutma havasını da
düşürmektedir.

Türbinin yapısı ve özelliği nelerdir?

Yanma odasında üretilen ısı enerjisinin mekanik
enerjiye dönüştürüldüğü ünitelerdir. Yanma odasının
hemen arkasında yer alırlar. Bir şaft vasıtasıyla
kompresöre bağlıdırlar. Tıpkı kompresörlerde olduğu gibi
türbinler de bir dönen, bir de dönmeyen üniteden
oluşurlar. Dönen ünite rotor olarak adlandırılırken
dönmeyen üniteye nozzle adı verilir.

Türbinlerde nozzle’ın görevi nedir?

Türbinlerde nozzle’ın görevi hızı arttırıp, basıncı
azaltarak arkasından gelen türbin rotoru için egzoz akış
yönünü en uygun şekilde ayarlamaktır. Nozzle’dan yüksek
hızlarda çıkan gaz, türbin rotorunu oluşturan kanatçıklara
çarparak türbinin dönmesini ve mekanik enerji üretmesini
sağlar.

Egzoz bölümümü nasıl bir forma sahiptir?

Türbinlerin hemen ardında yer alan egzoz bölümü
ses altı hızlarda uçan uçaklar için genelde lüle formundadır.

Egzoz bölümünün görevi nedir?

Egzoz bölümünün temel görevi, türbinden gelen
gazların mümkün olduğunca yüksek hızlarda atmosfere
atılmasını ve dolayısıyla yüksek itki kuvveti elde
edilmesini sağlamaktır.

Türbinli ve pistonlu motorların birbirlerinden fakları nelerdir?

• Günümüzde kullanılan pistonlu motorlar, türbinli
motorlara göre daha hafif olup, daha düşük
performanslara sahiptirler.
• Pistonlu motorlarda termodinamik çevriminin
tüm adımları aynı alanda yani silindir içerisinde
ardışık bir şekilde gerçekleşir. Ancak türbinli
motorlarda tüm çevrim adımları birbirini takip
eden ve farklı bölümler içerisinde ve aynı
zamanda gerçekleşmektedir. Yani bu
bölümlerdeki termodinamik çevrim adımlarının
gerçekleşebilmesi için bir önceki bölümdeki
adımın tamamlanmasının beklenmesi söz konusu
değildir.
• Yüksek irtifalar söz konusu olduğunda gaz
türbinli motorların pistonlu motorla göre daha
üstün oldukları açıktır. Bu da özellikle düşük
sürüklemeden dolayı yüksek irtifalarda uçan
büyük yolcu uçaklarının neden türbinli motorları
tercih ettiklerini ortaya koymaktadır.
• Bunun yanında türbinli motorların yüksek uçuş
hızlarında pistonlu motorlara göre çok daha
verimli oldukları ve pistonlu motorların
kullanılamayacağı yüksek hızlarda dahi türbinli
motorların gayet verimli bir şekilde
kullanılabildikleri de ifade edilebilir.

Pistonlu motorları da içinde barındıran ısı motorlarının temel çalışma prensibi nasıl açıklanabilir?

Isı motorlarının temel çalışma prensipleri, belirli bir hacimde havanın yanma odası adı verilen bir motor bölümü içerisinde uygun miktarda yakıt ile yakılması sonucu, ısınan gazın genleşerek, içerisinde bulunduğu kapalı ortamın hacmini artırmak suretiyle mekanik iş elde edilmesi şeklinde açıklanabilir.

Pistonlu motorların esas amacı nedir?

Pistonlu motorların esas amacı, yakıtın içerisinde bulunan kimyasal enerjiyi açığa çıkararak bu enerjiyi başka bir türe, yani mekanik enerjiye dönüştürmektir. Başka bir deyişle bu motorlar, enerjinin bir türden başka bir türe dönüşümünü sağlayan sistemlerdir.

Buhar motorları pistonlu motorlardan daha verimsiz çalışmasına ve daha eski bir teknoloji olmasına rağmen neden hala buhar motorları kullanılmaktadır?

Piston motorlar yanmanın silindir içinde gerçekleştiği içten yanmalı motorlardır. Buhar motorları ise yanmanın dışarıda gerçekleştiği dıştan yanmalı motorlardır. Dıştan yanmalı motorlarda yakıttan mekanik enerji üretimi, içten yanmalı motorlarda olduğu kadar verimli değildir. Ancak bu verimsizlik, dıştan yanmalı motorlarda daha düşük kalitede yakıtların kullanılmasının mümkün olması sebebiyle dengelenmekte, bu sebeple günümüzde halen bu tür motorlar kullanılmaktadır.

Pistonlu motorların çalışma prensibini açıklayınız?

Yakıtın uygun miktarda yanması için karbüratör veya yakıt manifoldu ile yakıt ölçeklendirilir. Burada sıvı haldeki yakıt buhar haline dönüştürülür. Buhar haline gelen yakıt uygun miktarda hava ile karıştırılır. Bu karışım yanıcıdır. Bu karışım daha sonra bir silindir içerisinde sıkıştırılarak bir ateşleyici ile yakılır. Burada yüksek miktarda ısı enerjisi açığa çıkar. Yanmanın etkisiyle genleşen gazlar silindir içerisindeki pistona basınç uygulayarak, pistonun bağlı olduğu bir krank milini döndürecek kuvvet uygulanması sağlanır.

Bir pistonlu motor türü olan sıralı motorların avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Bu motorlarda hem su hem de hava soğutma sistemi kullanılabilir ve ayrıca silindirler krank milinin üzerinde olabileceği gibi altında da olabilirler. Silindirleri krank milinin altında bulunan motorlarda bu durum, pervanenin yerden daha yüksekte bulunması dolayısıyla bir avantaj olarak görülebilir.

Sıralı motorların en önemli avantajlarından biri ön kesit alanının düşük olmasıdır. Bu sayede uçağın motordan kaynaklanan sürüklemesi daha düşük meydana gelir. Bu motorların önemli bir dezavantajı ise öndeki silindirler nedeniyle özellikle en son sıralardaki silindirlerin soğutulması için yeterince soğuk havaya sahip olmamasıdır. Bu yüzden sıralı motorlarda silindir sayısı dört ile altı arasında olabilmektedir. Bu motorların bir diğer dezavantajı ise güç/ağırlık oranlarının radyal motorlara göre daha düşük olmasıdır. Bu dezavantajlarından dolayı sıralı motorlar daha çok orta büyüklükte, motor gücünün çok fazla gerekmediği hafif uçaklarda kullanılmaktadır.

Jet motorları hangi fizik yasasına dayanarak, nasıl çalışmaktadır?

Bu prensibi jet motorlarında, atmosfer havasının motorun içerisine alınıp yüksek bir hızda egzozdan atılması şeklinde uygulamak mümkündür. Buna
göre motor, içerisinde bulunan havaya kuvvet uygulayarak hızlanmasını sağlar. Hızlandırılmış bu hava motor içerisinde ilerlerken ve egzozdan atılırken tepki kuvveti uygular. Bu tepki kuvveti, motorun veya bağlı olduğu uçağın ileri doğru hareketlenmesini sağlar. İşte bu sebeple jet motorları veya jet itki prensibi Newton’un üçüncü yasasıyla bağlantılı olarak açıklanır.

Turboprop motorların turbojet motorlardan ne gibi farklılıkları vardır?

Her iki motor türü de gaz türbinli motor ailesine girmektedir. Turbojet motorlar, gaz türbinli motorların en eski ve en temel üyesidir. Turboprop motorların turbojet motorlardan en önemli iki farkı motorun önünde bir pervanenin bulunması ve motor itkisinin egzozdan çıkan hızlı gaz akışı yerine bu pervaneden elde edilmesidir. Türbinlerden elde edilen mekanik enerjinin bir kısmı kompresörleri döndürmek için kullanılırken, esas kısmı pervaneyi döndürmek amacıyla kullanılır. Aerodinamik etkenlerden dolayı pervanenin dönüş hızı türbinlerin dönüş hızına kıyasla daha düşük olduğundan pervane ile motor şaftı arasında devir düşürücü dişli sistem vardır. Turboprop hava araçları turbojetlere göre daha yavaş (400-650 km/saat) hızlarda seyreder. Turboprop motorlar, turbojet motorlara göre çok daha az yakıt tüketir.

Ramjet'ler neden uçaklarda tek başına kullanılamazlar, açıklayınız?

Herhangi bir kompresör ünitesine sahip olmadıkları için bu motorların çalışabilmesi için çok yüksek hızlarda hareket ediyor olmaları gerekmektedir. Ancak bu sayede motorun içerisine giren hava, yüksek hız ve motor yapısının yardımıyla yanma için yeterli miktarda sıkıştırılabilmektedir. Bu motorlar tek baslarına bir uçağın yerden kalkış yapmasında kullanılamazlar. Ancak örneğin, bir uçağın silah sistemlerindeki roketlerde veya yardımcı başka bir motor ile birlikte kullanılabilmektedirler.

Turboşaft motorların tercih edilme nedenleri nelerdir?

Aynı güçte bir piston motora göre ağırlıkları 5-8 kat daha düşük olabilmektedir. Buna karşın yakıt tüketimleri aynı seviyede olmaktadır. Örneğin, Chinook helikopterlerinde kullanan T55 turboşaft motorları 832 lb (377 kg) ağırlığında olup 4.800 şaft beygir gücü üretebilmektedir. Buna göre bu motorun güç/ağırlık oranı oldukça yüksek bir oran olup birçok turboprop motorda bile bu oranda bir güç/ağırlık değeri elde edilmesi zordur

Bir türbinli motorda kompresörlere neden ihtiyaç duyulur?

Bu sorunun cevabı motordan elde edilmek istenilen itki ile ilişkilidir. Newton’un üçüncü kanunu hatırlanacak olursa, motor içerisinde hızlandırılan hava miktarı ne kadar fazla olursa bu hızlandırma etkisi neticesinde elde edilecek tepki kuvveti de o kadar fazla olacaktır. Dolayısıyla motora giren hava akısı miktarının itki ile doğrudan ilişkisi bulunmaktadır. Ancak çeşitli aerodinamik ve yapısal sınırlar nedeniyle motor boyutları istenildiği kadar arttırılamamaktadır. Bu durumda motora giren hava miktarını arttırmanın tek yolu havayı sıkıştırmak, diğer bir deyişle birim hacim içerisinde çok daha fazla hava molekülü sığdırabilmektir. İşte kompresörlerin esas görevi, havayı sıkıştırarak yani molekülleri birbirine yakınlaştırarak birim hacim içerisinde daha fazla hava molekülü yerleştirebilmektir.

Yanma odasının temel elemanlarını ve yanmanın nasıl gerçekleştiğini açıklayınız?

Yanma odası olarak tabir edilen ünite, bir dış gövde yapısı içerisinde yanmanın meydana geldiği bir hazne, yakıt enjeksiyon sistemi ve yakıt hava karışımının yakılmasını sağlamak üzere bir ateşleme sisteminden oluşur. Bu bölümün temel görevi, hava akışı içerisine belirli bir oranda yakıt püskürtmek, ardından bu karışımı bir kıvılcım vasıtasıyla yakmaktır. Bu sayede yakıtın içerisinde bulunan kimyasal enerji ısı enerjisine dönüştürülür.

Türbinlerde rotor ile nozzle arasındaki ilişki nasıl açıklanmaktadır?

Tıpkı kompresörlerde olduğu gibi türbinler de bir dönen, bir de dönmeyen üniteden oluşurlar. Dönen ünite rotor olarak adlandırılırken dönmeyen üniteye nozzle adı verilir. Türbinlerde nozzle’ın görevi hızı arttırıp, basıncı azaltarak arkasından gelen türbin rotoru için egzoz akış yönünü en uygun şekilde ayarlamaktır. Nozzle’dan yüksek hızlarda çıkan gaz, türbin rotorunu oluşturan kanatçıklara çarparak türbinin dönmesini ve mekanik enerji üretmesini sağlar.

Pulsejet motorların diğer motor tiplerinin aksine sürekli bir itki yerine kesintili bir itki olması nasıl açıklanabilir?

Pulsejet motorlar ramjet motorlara benzer ve bir kompresör veya türbin bölümü bulundurmazlar. Bu motorlarda açılır kapanır diyaframa benzeyen valfler bulunmaktadır. Bu valfler yay yüklü olup normal pozisyonda açık şekilde durmaktadırlar. Valflerden giren yeterli miktarda havayla yanma meydana gelir. Yanmanın etkisiyle yanma odasındaki basınç artarak valflerin kapanmasına neden olur. Böylece motora daha fazla hava girişi engellenirken yüksek basınçlı yanmış gazlar büyük bir hızla egzoz bölümünden atmosfere atılırlar. Bu esnada motoru ileriye doğru hareket ettirecek itki kuvveti üretilmiş olur. Bu işlem sonunda yanma odası içindeki basınç düşeceği için yay yüklü valfler açılarak motora taze hava girişine imkân verirler. Valflerin açılıp kapandığı süre boyunca kesintili bir itki kuvveti üretilmiş olur.

En eski yanma odası tipi olan "can tip" yanma odasında neden tüm kovanlarda ateşleme sistemi bulunmamaktadır?

Can tip yanma odasında motor şaftının etrafını kovan şeklinde saran birden fazla yanma odası bulunur. Genellikle bu kovanlardan yalnızca ikisinde ateşleme sistemi olup, bu kovanlarda oluşan alev, bağlantı sistemi sayesinde diğer kovanlara da ulaşabilmektedir.

Gaz türbinli motorların ilk bölümü olan hava girişi bölümünün neden genellikle giriş kesit alanı çıkış kesit alanından daha küçüktür?

Hava girişi, gaz türbinli motorlarda havanın motorla ilk karşılaştığı bölümdür. Hareketli parçası yoktur ve basit bir geometrik yapıdır. Genellikle bu yapının giriş kesit alanı çıkış kesit alanından daha küçük olup, içinden geçen havanın hızı düşürülürken basıncın arttırılması sağlanır. Bu sayede, hava daha henüz kompresör bölümüne ulaşmadan önce bir miktar basınç artışı sağlanarak kompresör çıkışında çok daha yüksek bir basınç seviyesi elde edilir.

Annular tip yanma odası neden günümüzün en modern yanma odası tipidir?

Annular tip yanma odaları ısıl verim ve ağırlık bakımından en verimli yanma odaları olarak bilinirler. Yüzey alanının diğer tiplere göre minimum olması gerekli soğutma havasını da düşürmektedir. Bu yüzden en modern yanma odası tipidir.

Motorlarda egzozun işlevini açıklayınız?

Egzoz bölümünün temel görevi, türbinden gelen gazların mümkün olduğunca yüksek hızlarda atmosfere atılmasını ve dolayısıyla yüksek itki kuvveti elde edilmesini sağlamaktır.

Türbinli ve pistonlu motorlar karşılaştırılırken nelere dikkat etmek gerekir?

İki farklı motor türü veya farklı büyüklüklerdeki motorlar arasında bir karşılaştırma yapılmak istendiğinde, bu karşılaştırma genellikle yakıt tüketimi cinsinden yapılmaktadır. Ancak eğer dikkatli olunmazsa bu karşılaştırmalarda hatalar yapılabilmektedir. Örneğin büyük türbinli motorların pistonlulara göre çok daha yüksek yakıt sarfiyatı yaptığı bir gerçektir. Ancak iki farklı motor türünü böyle doğrudan karşılaştırmak türbinli motorlara haksızlık anlamına gelecektir. Çünkü bu tür karşılaştırmalarda bir birim yakıt ile taşınan yolcu sayısı veya yük miktarı gibi karşılaştırma ölçütleri daha doğru sonuç verecektir. Özetle motorları karşılaştırırken kullandıkları uçak tipi ve motorların gücü ayrı ayrı ele alınıp yukarıda belirtilen ortak özellikler kullanılmalıdır.

Hangi alanlarda pistonlu, hangi alanlarda türbinli motor kullanılması daha akıllıcadır?

Günümüzde kullanılan pistonlu motorlar, türbinli motorlara göre daha hafif olup, daha düşük performanslara sahiptirler. Bunun nedeni pistonlu motorlu uçakların hafif olması, az yolcu taşıması ve yüksek performansa ihtiyaç bulunmamasıdır. Dolayısıyla bu tür alanlarda pistonlu motor kullanımı akıllıca olacaktır. Daha ağır, yüksek kapasiteli ve uzun menzilli, performans gerektiren uçaklarda ise türbinli motor kullanılması daha akıllıcadır.