Uçma kavramı, havadan hafif veya ağır
cisimlerin (hava araçlarının) havada tutunarak hareket
etmesi ya da hareket ederek tutunması olarak ifade
edilebilir.

Fizikte kullanılan büyüklükler genel özellikleri
bakımından skaler büyüklükler ve vektörel büyüklükler
olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Skaler büyüklükler,
sayısal değeri ve birimi verildiğinde tamamen belirli olan
büyüklüklerdir. Kütle, hacim, yoğunluk ve sıcaklık skaler
büyüklüklere verilebilecek örneklerdir. Vektörel
büyüklükler ise etki (uygulama) noktası, doğrultusu, yönü
ve şiddeti ile tanımlanan büyüklüklerdir.

Bir cismin bulundurduğu madde miktarı kütle
olarak adlandırılır ve m harfi ile gösterilir. Hacim, bir
cismin uzayda kapladığı yer miktarı olarak tanımlanır ve
V harfi ile ifade edilir. Belirli sıcaklık ve basınç değerleri
altında, birim hacmindeki madde miktarı da yoğunluk
olarak adlandırılır.

Bir cismin birim zamanda yaptığı yer değiştirme
hız olarak tanımlanır. Hız vektörünün yönü yer değiştirme
vektörünün yönündedir. Bir cismin birim zamandaki hız
değişimi ise ivme olarak tanımlanır.

Cisimlerin, üzerlerine etki eden yükler altındaki
dengesini inceleyen fizik dalı statik olarak adlandırılır.

Dinamik ise cisimlerin hareketini ve bu hareketi
meydana getiren kuvvetleri inceleyen fizik dalıdır.

Statik basınç bir cisme içinde bulunduğu ortam
maddesinin her yönde uyguladığı basınçtır

Dinamik basınç bir cisme içinde bulunduğu
ortam maddesinin sadece akış doğrultusunda uyguladığı
basınç olarak ifade edilir.

Bir akışkanın akmaya karşı gösterdiği direncin
ölçüsüdür

Akma yeteneğine sahip, belirli bir şekilleri
olmayan, içine kondukları kabın seklini alabilen,
üzerlerine bir kuvvet uygulandığında bu kuvveti her yöne
ileterek basınca yol açan, bu kuvvet sonucunda katı bir
cisim gibi kalıcı deformasyona uğramayan, viskozite
özelliği bulunan maddeler akışkan olarak isimlendirilir.

Hareket hâlindeki bir akışkanın her noktasındaki
hız vektörünü teğet kabul eden hayalî eğri akım çizgisi
denir.

İki akım çizgisi arasında kalan bölge ise akım
borusu olarak adlandırılır.

Bernouilli Prensibine göre, bir akım borusu -
içindeki sürekli bir akışta, akım çizgisi boyunca birim
akışkan kütlesinin toplam basıncı sabittir. Buna göre, akış
boyunca yoğunluğun sabit olarak kabul edildiği durumda,
akım çizgisi boyunca incelenecek tüm noktalarda toplam
basınç (PT) yani statik ve dinamik basıncın toplamı,
birbirine eşittir ve sabittir.

Süreklilik Prensibine göre ise, bir akım borusu
içindeki sürekli bir akışta birim zamanda tüm testlerden
geçen akışkan kütlesi (kütlesel debi) sabittir. Buna göre,
akış boyunca yoğunluğun sabit olarak kabul edildiği
durumda, kesit alan azaldıkça akışkanın hızı artmakta;
kesit alan arttıkça ise akışkanın hızı azalmaktadır.

Aerostatik ve aerodinamik, sırası ile hava
içerisinde hareket eden bir cismin (hava aracının) denge
ve hareket durumlarını incelemektedir.

Paris’te bulunan Uluslararası Ölçü ve Ayarlar
Bürosu tarafından, 1960 yılında düzenlenen “Ağırlıklar ve
Ölçümler” genel konferansında tanımlanmış ve bilimde ve
teknolojide kullanmak üzere resmi olarak kabul edilmiştir.

Sıcaklık bir maddenin, belirli bir
ölçeklendirmeye göre soğukluğunu ya da ılıklığını yani
ısıl durumunu gösteren niceliktir. Sıcaklık için Kelvin
(°K), Celcius (Centigrade, °C) ve Fahrenheit (°F) gibi
farklı ölçeklendirmeler kullanılabilmektedir.

Bir cismin, belirli bir yükseklikte (irtifada)
konumunu koruması tutunma olarak tanımlanmaktadır.

Herhangi bir referans noktasına göre
pozisyonunun ve/veya konumunun değişmesi hareket
olarak tanımlanır.

Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi sabit bir
referans noktası etrafında döndürme etkisine moment
denir.

Moment vektörü, kuvvet ile moment merkezinin
belirlediği düzleme, moment merkez inde dik olan bir
doğrudur.

Moment vektörünün yönü sağ el kuralı ile su
şekilde bulunur:
1. Öncelikle dört parmak bitişik, başparmak
bunlara dik duracak şekilde sağ el açılır.
2. Daha sonra, avuç içi moment merkezine
bakacak ve dört parmak kuvvet yönünde
olacak şekilde sağ el kuvvet vektörünün
üzerine koyulur.
3. Bu durumda başparmak moment vektörünün
yönünü, kıvrılan dört parmak ise dönüş
yönünü gösterir.

• Cisme etki eden kuvvetlerin her eksen üzerindeki
bileşenlerinin cebirsel toplamı sıfıra eşit olmalıdır.
• Cisme etki eden kuvvetlerin bir noktaya veya bir
eksene göre momentlerinin cebirsel toplamı sıfır
olmalıdır.

• I. Kanun (Eylemsizlik Kanunu): Bir cisme etki
eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır olduğunda cisim
duruyorsa durmaya, hareket ediyorsa hareket
ettiği doğru boyunca hızını değiştirmeden
hareketine devam eder.
• II. Kanun (İvmelenme Kanunu): Bir cisme etki
eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değil ise cisim
mutlaka ivmeli hareket eder. İvmenin büyüklüğü,
uygulanan bileşke kuvvetin büyüklüğü ile doğru
orantılıdır. İvmenin yönü ise bileşke kuvvetin
yönündedir.
• III. Kanun (Etki – Tepki Kanunu): Herhangi bir
cisim ikinci bir cisme bir etki kuvveti uygularsa
ikinci cisim de birinci cisme, etki kuvveti ile aynı
doğrultuda, zıt yönde ve eşit şiddette bir tepki
kuvveti uygular.

 Günümüz sivil hava taşımacılığında kullanılan
hava araçları uçma eylemini, dünyanın etrafını yüzeyden
yukarı (uzaya) doğru uzanarak saran tüm bir hava
kütlesinin oluşturduğu atmosfer adı verilen ortam içinde
gerçekleştirmektedirler.

Sivil havacılıkta kullanılmakta olan uçaklarla
gerçekleştirilen uçuşların büyük çoğunluğu troposfer
tabakasında ve stratosfer tabakasının ilk katmanlarında
yapılmaktadır.

Dünyanın farklı yerlerinde, farklı atmosfer
şartlarında yapılan uçak performanslarının
karşılaştırılabilmesi için bir referansa ihtiyaç duyulmuştur.
Bu kapsamda Uluslararası Sivil Havacılık Organizasyonu
(International Civil Aviation Organization, ICAO)
tarafından Uluslararası Standart Atmosfer (International
Standard Atmosphere, ISA) adı verilen bir referans
tanımlaması yapılmıştır.

ICAO tarafından tanımlanan ISA referans
sistemine göre deniz seviyesi şartları şu şekildedir:
• Sıcaklık: 288 °K = 15 °C = 59 °F
• Basınç: 1 Atm = 760 mmHg = 1013,25 hPa
• Yoğunluk: 1,225 kg/m3
• Ses Hızı: 340 m/s

Gerçek şartlarda troposfer tabakası dünyanın her
yerinde farklı kalınlıktadır. Bu tabakanın kalınlığı
ekvatorda yaklaşık 16 km ile maksimum değerindeyken,
kutup bölgelerinde ise yaklaşık 8 km ile minimum
değerindedir. ISA referans sistemine göre ise troposfer
tabakasının kalınlığı dünyanın her yerinde sabit kabul
edilerek, tropopozun irtifası 11 km olarak belirlenmiştir.

Uçma tanımı içerisinde yer alan tutunarak
hareket etme kavramı havadan hafif hava araçları
kapsamındaki balon ve zeplin için geçerli olan aerostatik
tutunmayı ifade etmektedir.

Hareket ederek tutunma kavramı ise havadan ağır
hava araçları kapsamına giren uçak, planör, helikopter, vb.
için geçerli olan aerodinamik tutunmayı ifade etmektedir.

Aerodinamik direnç kuvvetinin bileşenleri tasıma
kuvvet (Lift, L) ve sürükleme kuvveti (Drag, D) olarak
adlandırılır

Havanın kaldırma kuvvetinin ağırlıktan az olduğu
durumlarda:
• Cisim yerdeyse yerde kalmaya devam eder.
• Cisim havadaysa irtifa kaybederek alçalır.

Havanın kaldırma kuvveti ile ağırlık birbirine eşit
ise:
• Cisim yerdeyse yerde kalmaya devam eder.
• Cisim havadaysa bulunduğu irtifayı korur.

Cisim hem yerde hem de havada irtifa kazanarak
yükselmektedir.

Cisim uygun forma sahipse ve/veya uygun
pozisyonda hareket varsa oluşmaktadır.

Hareket varsa sürükleme kuvveti daima
oluşmaktadır.

Taşıma kuvvetinde hareket doğrultusuna dik bir
şekilde hareket gerçekleşirken; sürükleme kuvvetinde
hareket doğrultusuna paralel bir kuvvet
gözlemlenmektedir.

Havada uçmak eylemini gerçekleştiren bir uçak
üzerine, aerodinamik kuvvetler olarak tasıma kuvveti (L)
ve sürükleme kuvveti (D), kütlesel kuvvet olarak ağırlık
kuvveti (W) ve güç grubu kuvveti olarak da tepki (itki)
kuvveti (T) etki eder.

Taşıma kuvveti ağırlık kuvvetinden yüksek ise
uçak irtifa kazanır, eşit ise irtifasını korur ancak daha az
ise uçak irtifa kaybederek alçalır. İtki kuvveti sürükleme
kuvvetinden fazla ise uçak hız kazanır, eşit ise uçak hızını
korur ancak daha az ise uçak hız kaybeder.

Hava içerisinde hareket ettiklerinde hava akımına
en az direnci gösterecek şekilde genellikle ön tarafı kütyuvarlak,
arka tarafı sivri biçimde damla sekline yakın
kesit formuna sahip olan cisimler akımsal forma sahip
cisimler ya da kısaca akımsal cisim olarak
isimlendirilirler.

Aerodinamik olarak akımsal forma sahip olan ve
çok küçük pozisyon açılarında (hücum açısında) bile
yeterli tasıma kuvveti oluşturabilecek elemanlar taşıyıcı
yüzey olarak adlandırılır.

Taşıyıcı yüzeylerin uçağın simetri düzlemine
paralel bir düzlem ile kesilmeleri sonucu ortaya çıkan
şekle profil adı verilmektedir.

Profilin alt ve üst yüzeyleri arasında her noktada,
veter doğrusuna dik olarak çizilen doğru parçalarının orta
noktalarının hücum kenarından firar kenarına
birleştirilmesi ile oluşturulan hat, diğer bir tanımlamayla
profilin içine çizilen iç teğet çemberlerin merkezlerinin
hücum kenarından firar kenarına birleştirilmesi ile
oluşturulan hat ise eğrilik hattı olarak adlandırılır.

Profiller farklı özellikleri dikkate alınarak farklı
şekillerde gruplanabilirler:
1. Dışbükey profil / İçbükey profil / Düzlem
profil
2. Simetrik profil/ Asimetrik profil
3. Sübsonik profil / Transonik profil /
Süpersonik profil

 Hücum açısı, bir profilde bağıl rüzgâr doğrultusu
ile (aerodinamik) veter doğrusu arasındaki açı olarak
tanımlanır.

Hücum açısı değeri, tasıma ve sürükleme
katsayılarının değerinde etkili bir faktördür.

Hücum açısına göre tasıma ve sürükleme
katsayılarının değişimi ayrı ayrı eğriler halinde
gösterilebileceği gibi, bu eğriler ortak değişkenleri olan
hücum açısı dikkate alınarak birleştirilebilirler. Bir profil
için belirli hücum açılarında, tasıma ve sürükleme
katsayıları arasındaki ilişkiyi gösteren eğri polar eğrisi
olarak adlandırılır.

• Dihedral açısı: Önden / arkadan bakıldığında
görülen açı
• Kanat tespit açısı: Sağdan / soldan bakıldığında
görülen açı
• Ok açısı: Üstten / alttan bakıldığında görülen açı

Bir uçakta kanadın kök veter doğrultusu ile
uçağın uzunlamasına ekseni arasındaki açı kanat tespit
açısı olarak adlandırılır. Kanat tespit açısı genellikle 3°- 5°
arasında değerlerde, daima pozitiftir.

Toplam sürükleme kuvveti, indüklenmiş
sürükleme, parazit sürükleme ve dalga sürüklemesi
bileşenlerinden oluşur. İndüklenmiş sürükleme, kanat
üzerindeki tasıma kuvvetinin etkisiyle oluşan
sürüklemedir. Parazit sürükleme, yüzeyle hava arasındaki sürtünmeden oluşan yüzey sürtünme sürüklemesi, basınç
dağılımı sebebi ile oluşan biçim sürüklemesi ve
aerodinamik etkileşim sebebiyle oluşan girişim (ara tesir)
sürüklemesinden oluşur. Dalga sürüklemesi ise ses hızına
ulasan uçak üzerinde meydana gelen sok dalgalarının
etkileri sebebiyle oluşan sürüklemedir.

1. Kanat uçlarını yukarı kıvırmak (winglet
uygulaması)
2. Kanat ucu plakaları kullanmak
3. Kanat ucu yakıt tankı kullanmak (genellikle
askeri uygulamalarda)

Yüzey sürtünme sürüklemesi, cismin hava
içerisinde havaya nazaran hareketi sırasında hava
zerrecikleri ile cismin yüzeyi arasındaki sürtünmeden
dolayı oluşan kuvvettir.

 Eğer uçak kanadı sonsuz açıklıkta olsaydı, hava
doğrudan kanatın alt ve üst yüzeyler inden geçerek, hücum
kenarından firar kenarına doğru düzgün bir şekilde akardı.
Ancak gerçekte, kanat sonlu açıklığa sahip bir yüzey
olduğundan, kanadın altındaki yüksek basınçlı hava, kanat
uçlarından düşük basıncın oluştuğu kanat üstüne doğru
hareket eder ve kanat uçlarında türbülanslı bir hava akımı
oluşturur. Kanat uçlarında oluşan bu türbülanslı hava
akımı sonucunda kanat ucu girdapları meydana gelir.

• Maksimum kalınlığı daha geride olan profiller
kullanmak
• Sınır tabakasının kinetik enerjisini arttırmak,
yeniden enerjilendirmek (sınır tabaka kontrolü
yapmak)
• Girdap üreteçleri kullanmak
• Perde ve vortilon elemanları kullanmak
• Yarıklı flap kullanmak
• Slat/slot yapıları kullanmak

Biçim sürüklemesi, cismin sekli sebebiyle, hava
içerisinde havaya nazaran harekette cisim üzerinde oluşan
basınç dağılımındaki farkların yarattığı sürüklemedir.
Biçim sürüklemesi cismin ön yüzeyinin alanına ve hava
akış hızına bağlıdır. Azaltmak için cisimler mümkün
olduğunca akımsal forma kavuşturulmalıdır.

Girişim (ara tesir) sürüklemesi, farklı uçak
elemanları birbirine bağlandığında ortaya çıkan keskin
köseler sebebiyle oluşur. Bu sürükleme, birleşim
noktalarında kaplama parçaları kullanılarak düşürülebilir.

Dalga sürüklemesi sadece ses hızındaki ve ses
hızının üstündeki uçuşlarda ortaya çıkar. Ses hızına ulasan
uçak üzerinde meydana gelen sok dalgaları sebebiyle
oluşur. Sok dalgalarının oluşumunu geciktirecek ve
etkilerini azaltacak, dolayısıyla dalga sürüklemesini
azaltacak önlemler olarak yüksek hız uçaklarında ince
profillere sahip, keskin kenarlı ve yüksek ok açılı kanatlar
kullanılmaktadır.

Bir uçağın belirli bir irtifada havada
tutunabilmesi için gereken minimum hız stall hızı olarak
adlandırılır.

• Ağırlık
• Yoğunluk
• Kanat alanı
• Maksimum taşıma katsayısı
• Yük katsayısı

En genel tanımıyla uçma kavramı, havadan hafif veya ağır cisimlerin (hava araçlarının) havada tutunarak hareket etmesi ya da hareket ederek tutunması olarak ifade edilebilir.

Cisimlerin, üzerlerine etki eden yükler altındaki dengesini inceleyen fizik dalı statik olarak adlandırılır. Dinamik ise cisimlerin hareketini ve bu hareketi meydana getiren kuvvetleri inceleyen fizik dalıdır.

Fizikte kullanılan büyüklükler genel özellikleri bakımından skaler büyüklükler ve vektörel büyüklükler olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Skaler büyüklükler, sayısal değeri ve birimi verildiğinde tamamen belirli olan büyüklüklerdir. Kütle, hacim, yoğunluk ve sıcaklık skaler büyüklüklere verilebilecek örneklerdir. Vektörel büyüklükler ise etki (uygulama) noktası, doğrultusu, yönü ve şiddeti ile tanımlanan büyüklüklerdir. Kuvvet, hız, ivme ve moment vektörel büyüklüklere örnek olarak gösterilebilir.

Belirli sıcaklık ve basınç değerleri altında, birim hacmindeki madde miktarı yoğunluk olarak adlandırılır.

Bir cismin, belirli bir yükseklikte (irtifada) konumunu koruması tutunma; herhangi bir referans noktasına göre pozisyonunun ve/veya konumunun değişmesi de hareket olarak tanımlanır.

Bir cismin birim zamanda yaptığı yer değiştirme işlemi hız olarak tanımlanırken bir cismin birim zamandaki hız değişimi ise ivme olarak tanımlanır. 

Herhangi bir cismin hareketi sırasında, her t anında, uzayda bulunduğu noktaların oluşturduğu hatta yörünge adı verilir.

Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi sabit bir referans noktası etrafında döndürme etkisine moment denir.

I. Kanun (Eylemsizlik Kanunu): Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır olduğunda cisim duruyorsa durmaya, hareket ediyorsa hareket ettiği doğru boyunca hızını değiştirmeden hareketine devam eder.
II. Kanun (İvmelenme Kanunu): Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır değil ise cisim mutlaka ivmeli hareket eder. İvmenin büyüklüğü, uygulanan bileşke kuvvetin büyüklüğü ile doğru orantılıdır. İvmenin yönü ise bileşke kuvvetin yönündedir.

III. Kanun (Etki – Tepki Kanunu): Herhangi bir cisim ikinci bir cisme bir etki kuvveti uygularsa ikinci cisim de birinci cisme, etki kuvveti ile aynı doğrultuda, zıt yönde ve eşit şiddette bir tepki kuvveti uygular.

Viskozite, Bir akışkanın akmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür.

Havada uçmak eylemini gerçekleştiren bir uçak üzerine, aerodinamik kuvvetler olarak taşıma kuvveti (L) ve sürükleme kuvveti (D), kütlesel kuvvet olarak ağırlık kuvveti (W) ve güç grubu kuvveti olarak da tepki (itki) kuvveti (T) etki eder.

Uçma tanımı içerisinde yer alan tutunarak hareket etme kavramı havadan hafif hava araçları kapsamındaki balon ve zeplin için geçerli olan aerostatik tutunmayı; hareket ederek tutunma kavramı ise havadan ağır hava araçları kapsamına giren uçak, planör, helikopter, vb. için geçerli olan aerodinamik tutunmayı ifade etmektedir.

Hava içerisinde hareket ettiklerinde hava akımına en az direnci gösterecek şekilde genellikle ön tarafı küt-yuvarlak, arka tarafı sivri biçimde damla şekline yakın kesit formuna sahip olan cisimler akımsal forma sahip cisimler ya da kısaca akımsal cisim olarak isimlendirilirler.

Profiller farklı özellikleri dikkate alınarak farklı şekillerde gruplanabilirler:
1. Dışbükey profil / İçbükey profil / Düzlem profil
2. Simetrik profil/ Asimetrik profil
3. Sübsonik profil / Transonik profil / Süpersonik profil

Hücum açısına göre taşıma ve sürükleme katsayılarının değişimi ayrı ayrı eğriler halinde gösterilebileceği gibi, bu eğriler ortak değişkenleri olan hücum açısı dikkate alınarak birleştirilebilirler. Bir profil için belirli hücum açılarında, taşıma ve sürükleme katsayıları arasındaki ilişkiyi gösteren eğri polar eğrisi olarak adlandırılır.

Bir uçağa önden veya arkadan bakıldığında uçağın kanadının, uçağın kanat doğrultusu boyunca uzanan yanlamasına (enine) eksen ile yaptığı açıya dihedral açısı denir.

Sürükleme kuvveti, bağıl rüzgâr hızına paralel doğrultuda ve hareket yönüne zıt yönde oluşan aerodinamik bir kuvvettir. Toplam sürükleme kuvveti, indüklenmiş sürükleme, parazit sürükleme ve dalga sürüklemesi bileşenlerinden oluşur.

İndüklenmiş sürükleme, kanat üzerindeki taşıma kuvvetinin etkisiyle oluşan sürüklemedir. Parazit sürükleme, yüzeyle hava arasındaki sürtünmeden oluşan yüzey sürtünme sürüklemesi, basınç dağılımı sebebi ile oluşan biçim sürüklemesi ve aerodinamik etkileşim sebebiyle oluşan girişim (aratesir) sürüklemesinden oluşur. Dalga sürüklemesi ise ses hızına ulaşan uçak üzerinde meydana gelen şok dalgalarının etkileri sebebiyle oluşan sürüklemedir.

Biçim sürüklemesi, cismin şekli sebebiyle, hava içerisinde havaya nazaran harekette cisim üzerinde oluşan basınç dağılımındaki farkların yarattığı sürüklemedir. Biçim sürüklemesi cismin ön yüzeyinin alanına ve hava akış hızına bağlıdır.

Bir uçağın belirli bir irtifada havada tutunabilmesi için gereken minimum hız stall hızı olarak adlandırılır.

Stall hızını doğrudan etkileyen faktörler şunlardır:
• Ağırlık
• Yoğunluk
• Kanat alanı
• Maksimum taşıma katsayısı
• Yük katsayısı