Dünyada birçok uçuş denemesi olsa da, motorlu
uçak ile ilk uçuşu Wright kardeşler gerçekleştirmiştir.
Wright kardeşler, motorlu bir uçak üretmeden önce
1900’den 1902 yılına kadar bir seri uçurtma ve planör
denemeler yaptılar. 1900 yılında uçurdukları ilk planör,
ancak umduklarının yarısı kadar tasıma sağlamıştı. Takip
eden yıl ürettikleri ikinci planör ise çok daha kötü sonuç
vermişti. Wright kardeşler tasarladıkları 200 kanat
üzerinde yaptıkları tasıma ve sürükleme hesapları le, kendi
geliştirdikleri rüzgâr tünellerini inşa ettiler. Buldukları yen
hesaplamaları kullanarak, 1902 yılında uçuracakları
üçüncü planörü inşa ettiler. Bu model öncekilerden çok
daha başarılı oldu. Sonunda bu sıkı ve titiz çalışmaları,
modellerin denemek için bir rüzgâr tünel inşa etmeler ve
gerçek boyuttaki modellerinin test uçuşlarını yapmaları,
sadece doğru çalışan bir hava taşıtı mal etmelerini
sağlamamış, aynı zamanda tüm bu çalışmaları, uçak
mühendisliğinin de gelişmesine öncülük etmiştir.
Wright kardeşlerin takımı, hem güçlendirilmiş (motor vs.
ile) hem de kontrol edilebilir olan tasarımların sorunları
üzerinde, ciddi anlamda çalışan ilk tasarım takımı
olmuştur. Sonuç olarak güç problemlerini çözecek bir
motor imal etmişler ve kontrol problemlerini de “eğilmiş
kanat” (wing warping) adını verdikleri bir sistemle
çözmüşlerdir. Bu yöntem, her ne kadar sadece havacılık
tarihinin ilk yıllarındaki düşük hızlardaki uçuşların kontrol
problemini çözmüş olsa da, aynı zamanda daha sonra
geliştirilecek olan modellerin de temelini atmıştır. Wright
kardeşler, ilk kontrol edilebilir ve motorlu uçuşu, 17
Aralık 1903’te Kuzey Karolina Kill Devil Hills’te
yapmıştır. Orville Wright tarafından yapılan 12 saniye
süren ve 37 metrelik olan ilk uçuş sonradan çok ünlenecek
bir fotoğrafla kayıt altına alınmıştır

Sabit kanatlı uçaklarda teçhizat harç, yapının altı
ana bölümden oluştuğu kabul edilir. Bu bölümler su
şekildedir:
• Kanat
• Gövde
• Kuyruk takımı
• Uçuş kontrol yüzeyleri
• İniş takımları
• Güç grubu (motorlar)

• Çekme Gerilmesi
• Basma Gerilmesi
• Kayma Gerilmesi
• Eğilme Gerilmesi
• Burulma Gerilmesi
• Burkulma Gerilmesi

• Kanadın ağırlığı
• Kanat üzerindeki motorlar
• Kanat içerisinde depolanan yakıtın oluşturduğu
ağırlık

Bir yapısal elemanı kısaltmaya çalışan ve birim
alana etki eden kuvvettir. Bir yapısal elemana birbirine
doğru uygulanan kuvvetler bu gerilmeye sebep olur. Bu
gerilmeye uçaklarda verilebilecek en güzel örnek yine
kanatlardır. Uçak yerdeyken kanat altında, havadayken
kanat üstünde oluşur. Bu gerilmenin oluşumunda se,
çekme gerilmesinde anlatılanların tam ters bir durum söz
konusudur.

Bitişik parçaların birbiri üzerinde kaymasına
neden olan ve birim alana etki eden kuvvettir. Bu kuvvete
kesme kuvvet adı verilir. Bu durum özellikle vida, cıvata
ve perçinler için önem taşır. Perçinle birleştirilmiş bir
yapıya zıt yönde uygulanan kuvvetler bu gerilmeye sebep
olur.

Çekme ve basma gerilmelerinin yapısal elemana
bir veya daha fazla noktadan etkisiyle oluşur. Maksimum
eğilme gerilmesi kanat kök kesitinde gerçekleşir

Yapısal elemanın burulmasına neden olan
kuvvettir. Örneğin, bir mil üzerine birbirinden belli
uzaklıkta etki eden iki eşit ve zıt kuvvet, burulmaya neden
olur. Uçaklarda genellikle dönen millerde ve kanat
yapılarında karsımıza çıkar.

Basınç kuvvetine maruz kalan elemanlar, basınç
yükü tarafından oluşturulan yanal eğilme sonucunda
göçmeye meyillidirler. Bu olaya burkulma adı verilir. Bu
gerilmeye en güzel örnek iniş takımlarıdır. Özellikle sert
inişlerde bu gerilmeye maruz kalan iniş takımı dikmesi
yanal eğilmeye bağlı olarak kırılabilir.

Uçaklarda buna en güzel örnek kabin iç
basıncıdır. Yüksek irtifalarda uçan modern yolcu
uçaklarında, uçak kabin basınçlandırılır. Bunun sebep irtifa
arttıkça hava basıncının düşmesi, dolayısıyla oksijen
miktarının azalmasıdır. Bu yüzden yüksek irtifalarda
yolcuların yasayabileceği bir ortam yaratmak gerekir.
Bunun yolu da uçak kabininin basınçlandırılmasıdır.
Basınçlandırma sonucunda iç basınç ve dış basınç
arasındaki fark se kabinin zorlanmasına (şişmesine) sebep olur. Basınca göre kabin, şişer ya da büzülür. Bu tür
gerilmelere Radyal gerilmeler denir.

Uçağın yapısına gelen yükler 2 ana başlık altında
incelenebilir.
1. Yer Yükleri
2. Hava Yükleri

Bu yükler iniş, kalkış ve taksi gibi yerdeki
manevralar sırasında etki eden yüklerdir. Yer yükler,
aerodinamik kuvvetler (tasıma ve sürükleme kuvvet),
ağırlık, tepkili ya da pervaneli uçaklarda çekme kuvvet,
yer tepkisi, yer sürtünme kuvvet ve atalet kuvvetleridir

Hava yükler se, havadaki ivmeli, ivmesiz tüm
uçuş ve manevralarda ve rüzgârlı hallerde uçak yapısal
elemanlarının maruz kaldığı yüklerdir. Hava yükler,
aerodinamik kuvvetler (tasıma ve sürükleme kuvvet),
ağırlık, tepkili ya da pervaneli uçaklarda çekme kuvvet ve
atalet kuvvetlerdir.

Sağnaklar: Uçağın havada rastladığı her türlü
rüzgâra verilen addır. Sağnaklar uçak yapılarında
hasarlara, hatta uçağın düşmesine bile sebep olabilirler. Üç
çeşit sağnak vardır. Bunlar su şekildedir:
1. Cephesel Sağnaklar
2. Termal Sağnaklar
3. Fırtına Sağnaklar

Tepe ve dağların oluşturduğu sağnaklardır. Hava
sirkülasyonu vardır.

Bu tür sağnaklar daha çok deniz kenarlarında
olur. Hava ve denizin farklı ısınmalarından dolayı hava
sirkülasyonları oluşur.

Bahsedilen sağnaklardan en tehlikeli olanı ise
fırtına sağnaklardır. Fırtına sağnaklar yüksek itfalardaki
bulutların oluşturduğu sağnaklardır. Düşey yönde etkili
olurlarsa, kanada zarar verebilirler. Bu sağnaklar ani
taşıma kaybına sebep olurlar.

Uçak yapısal elemanlarına gelen yükleri
büyüklüklerine göre sınıflandıracak olursak bunlar
aşağıdaki gibidir:
1. Emniyetli Yük
2. Sınır Yük
3. Nihai Yük
Emniyetli yük bir uçağın hizmet ömrü boyunca her zaman
erişilebilen, ancak asla aşılmayan yüklerdir.
Sınır yük, akma sınırındaki yükü ifade eder. Bu tür yükler
yerde ve havada, ivmeli ivmesiz tüm uçuş hallerinde
manevra veya sağnaklarla uçağa gelmesi muhtemel statik
yüklerdir. Uçağın hiçbir elemanı sınır yüke maruz
kaldığında deformasyona uğramamalı ve yük kalktığında
herhangi bir deformasyon kalmamalıdır. Birkaç kere sınır
yüke maruz kalan eleman mutlaka değiştirilmelidir.
Nihai Yük, bu yük kopma sınırındaki yüktür. Nihai yük bir
uçağın tamamının ya da herhangi bir elemanının
kırılmaksızın dayanabileceği maksimum yüktür. Eğer
uçak hizmet ömrü boyunca bir defa bile bu yüke maruz
kalırsa, bu yüke maruz kalan eleman ya da komple uçak
bir daha kullanılmamalıdır.

Uçak dizaynında kullanılan malzemeler
seçilirken, hangi bölgede hangi malzemeye ne kadarlık bir
yük gelebileceği dikkate alınmalıdır. Bu bağlamda yapı
malzemeler gruplandırılmalıdır. Bu gruplandırma
aşağıdaki gibidir:
• Birincil Yapı
• İkincil Yapı
• Üçüncül Yapı

Uçağın burun kısmında bulunan radom, hava
radar antenlerin koruyan ve aynı zamanda da gövdeye
aerodinamik düzgünlük veren bir yapısal elemandır.

Özellikle sert inişlerde ve sert frenlemelerde iniş
takımı jantlarındaki yüksek sıcaklığın lastiklere ulaşmasını
engelleyerek lastiklerin patlamasını önler. Jantın ç kısmını
saran bu yapı çok yüksek sıcaklıklara dayanabilen bir
malzemeden mal edilir.

Uçak üzerindeki yük taşıyan kaplamalara denir.
Örneğin, kanat kaplamaları ve gövde kaplamaları çalışan
kaplamalardır. Ancak radom ve motor kaportası gibi
kaplamalar yük taşımadıkları için çalışan kaplama
değildirler.

Bu parçalar iniş takımları, uçuş kontrol yüzeyler,
motor bağlayıcıları ve çalışan kaplama (stressed skin) gibi
uçak için birinci derecede önemli olan yapı elemanlarını
kapsar. Bu elemanlarda herhangi bir hasar oluştuğu zaman
uçuş güvenliği tehlikeye girer. Bu parçalar bakım
manuellerinde ve çizimlerde KIRMIZI (bazen beyaz)
renklerle gösterilir.

Bu parçalar da üzerlerine yüksek yükler geldiği
parçalardır. Ancak hasarlandıkları zaman uçuş güvenliğin
etkilemezler. Örnek olarak koridorlar, radom ve iniş
takımı kapakları verilebilir. Bu parçalar bakım manuellerinde
ve çizimlerde SARI (bazen çizgi taramalı) renklerle
gösterilir.

Bu parçalar üzerlerine düşük yüklerin geldiği
parçalardır. Örnek olarak kaporta (üzer ne çok az yük
gelen), tekerlek ısı koruyucuları ve küçük parça dirsekler
verilebilir. Bu parçalar bakım manuellerinde ve çizimlerde
YEŞİL (bazen nokta taramalı) renklerle gösterilir.

Uçaklarda yapısal elemanların yerleştirilmesinde
kolaylık sağlamak amacı ile değişik numaralandırma
sistemler kullanılır. Bunlar aşağıdaki gibidir:
1. İstasyon Numaraları
2. Bölgesel Numaralandırma

İstasyon numaraları yöntemleri aşağıdaki gibidir:
• Zero Datum Line (Fuselage Station 0.00)
• Water (Ground) Line
• Buttock Line

• 100 – Gövde altı
• 200 – Gövde üstü
• 300 – Stabilizeler (Kuyruk kısmı)
• 400 – Motor bölmesi (Nacelle)
• 500 – Sol kanat
• 600 – Sağ kanat
• 700 – İniş takımları
• 800 – Kapılar

Başlangıç noktası olarak bilinen bir referans veya
sıfır noktası, üretici tarafından belirlenir. Sıfır noktasının
uçaktaki yer tamamen üretici firmanın kararıdır. Bu nokta
uçağın burun ucunda, buruna belli bir uzaklıktaki hayalî
bir noktada ya da uçak gövdesi üzerinde herhangi bir
yerde de olabilir.

Uçak gövdesinin alt tarafına belirli bir mesafede
yerleştirilen yatay düzleme, dik uzaklıkların ölçülmesidir.

Uçağın düşey merkez çizgisine paralel olan bu
düzlem sıfır noktası olarak belirlenir. Bu düzlemden kanat
ve kuyruk uçlarına doğru mesafeler gösterilir. Verilen
mesafeler simetriktir.

1950’lerden itibaren hava taşıtlarının daha hızlı
olması ve uçaklarda taşınan paralı ağırlığın yapısal
ağırlığa göre artmaya başlaması ile yapısal bazı
problemler ortaya çıkmıştır. Bu problemler arasında en
önemli olan yorulma, çok sayıda hasara yol açmıştır. Uçak
yapılarında yorulma sonucu meydana gelen çatlakların
kontrol altına alınabilmesi için tasarım yaklaşımları
geliştirilmiştir. Bu tasarım yaklaşımları aşağıdaki gibidir:
1. Emniyetli-Ömür (Safe-Life) Tasarımı
2. Emniyetli-Hasar (Fail-Safe) Tasarımı
3. Hasar Toleransı Tasarımı

Bu yaklaşımda, tasarlanan parça için bir ömür
belirlenir ve belirlenen bu ömrün sonunda parçada
herhangi bir çatlak olmasa bile parça değiştirilir. Bu
yaklaşıma göre, parçalar servise sokulurken, çatlak ve
benzer hatalar içermeyecek ve çalışma ömürler boyunca
bu tür hatalar oluşmayacaktır. Bu tasarım yaklaşımın bir
sonucu olarak da parçaların servis içinde denetlenmeler
gerekmeyecektir. Belirlenen emniyetli ömrün sonunda,
hava aracında kullanılan parçalar değiştirilmektedir.

Bu yaklaşımda se parçadaki çatlak tahribatsız
muayene yöntemleriyle tespit edilse bile parça serviste
kalır ve çatlak tehlikeli bir konuma gelmeden parça tamir
edilir. Bu tasarımda çatlak içeren parçaya, uçuşta riskin
olmaması ve çatlak ilerlemesinin yavaş olması şartıyla izin
verilebilir. Emniyetli-hasar yapıları (gövde, kanat gibi)
birden fazla yük yollarına sahiptir. Eğer herhangi bir parça
üzerine düşen görevi yapamaz ya da yükü karşılayamaz
duruma gelirse, ger kalanlar çalışma yükünü taşımaya
devam edeceklerdir.

Emniyetli-ömür ve emniyetli-hasar tasarım
prensipleri geliştirilerek, günümüzde kullanılan hasar
toleransı tasarımı şekline dönüştürülmüştür. Hasar
toleransı tasarımı, malzemede olması mümkün bazı
hatalara rağmen yapısal bütünlüğün sağlanmasının
mümkün olduğunun bilinmesi ile geliştirilmiştir.

Uçaklarda kullanılan malzemelerin, hafif
mukavemetli, kolay şekillendirilebilir, korozyon direnci
yüksek, yorulma dayanımı yüksek, yüksek sıcaklığa
maruz parçaların da sürünme dayanımlarının yüksek
olması beklenir. Uçağın ana bölümlerinde kullanılan
malzemeler genel olarak alüminyum alaşımları, titanyum
alaşımları, paslanmaz çelikler, süper alasımlar ve
kompozit malzemelerdir.

İlk uçaklar tamamen tahtadan yapılmışlardı.
Özellikle Balsa isimli ağaç çok hafiftir ve hâlâ model uçak
yapımında kullanılmaktadır. Sonra tahta iskelet üzerine
bez kaplamalı uçaklar ortaya çıkmıştır. Bu arada tamamı
tahtadan uçaklar da yapılmıştır. Daha sonra çelik boruların
birbirine kaynak edilmesiyle yapılan iskelet üzerine
önceler bez germek ve özel vernik sürmek, daha sonraları
da alüminyum saç kaplama ya da fiberglas kaplama
suretiyle yapılan uçaklar yaygın olarak kullanılmıştır.
Alüminyum alaşımlarının gelişmesiyle, tamamen metal
uçakların yapımı gerçekleşmiştir. Alüminyum alaşımları
günümüz uçaklarında en çok kullanılan malzemelerdir. Bu
alaşımların en büyük avantajı mukavemet/yoğunluk
oranlarının yüksek olmasıdır. Ayrıca hafif ve korozyona
dayanıklı olmaları da üstün özelliklerindendir.
Günümüzde kullanımı oldukça yaygın bir başka malzeme
ise kompozit malzemelerdir. Yüksek mukavemete sahip
aynı zamanda da hafif olan bu malzemeler radom, kanat,
gövde iniş takımı kapakları gibi bölgelerde
kullanılmaktadır.

Dünyada birçok uçuş denemesi olsa da, motorlu uçak ile ilk uçuşu Wright kardeşler gerçekleştirmiştir. Wright kardeşler, motorlu bir uçak üretmeden önce 1900’den 1902 yılına kadar bir seri uçurtma ve planör denemeleri yaptılar. 1900 yılında uçurdukları ilk planör, ancak umduklarının yarısı kadar taşıma sağlamıştı. Takip eden yıl ürettikleri ikinci planör ise çok daha kötü sonuç vermişti. Wright kardeşler tasarladıkları 200 kanat üzerinde yaptıkları taşıma ve sürükleme hesapları ile, kendi geliştirdikleri rüzgâr tünellerini inşa ettiler.
Buldukları yeni hesaplamaları kullanarak, 1902 yılında uçuracakları üçüncü planörü inşa ettiler. Bu model öncekilerden çok daha başarılı oldu. Sonunda bu sıkı ve titiz çalışmaları, modellerini denemek için bir rüzgâr tüneli inşa etmeleri ve gerçek boyuttaki modellerinin test uçuşlarını yapmaları, sadece doğru çalışan bir hava taşıtı imal etmelerini sağlamamış, aynı zamanda tüm bu çalışmaları, uçak mühendisliğinin de gelişmesine öncülük etmiştir.

Wright kardeşler, ilk kontrol edilebilir ve motorlu uçuşu, 17 Aralık 1903’te Kuzey Karolina Kill Devil Hills’te yapmıştır. Orville Wright tarafından yapılan 12 saniye süren ve 37 metrelik olan ilk uçuş sonradan çok ünlenecek bir fotoğrafla kayıt altına alınmıştır.

Sabit kanatlı uçaklarda teçhizat hariç, yapının altı ana bölümden oluştuğu kabul edilir. Bu bölümler şu şekildedir;
• Kanat
• Gövde
• Kuyruk takımı
• Uçuş kontrol yüzeyleri
• İniş takımları
• Güç grubu (motorlar)

Uçakların boyutlarının ve hızlarının artması, uçak yapısal elemanlarına gelen gerilmelerin de artmasına neden olmuştur. Bundan dolayı uçak üzerinde kullanılacak yapısal elemanlar seçilirken, bu elemanların hangi gerilmelere maruz kaldıkları bilinmelidir. Yapısal elemanlara etki eden başlıca gerilmeler aşağıdaki gibidir:

• Çekme Gerilmesi
• Basma Gerilmesi
• Kayma Gerilmesi
• Eğilme Gerilmesi
• Burulma Gerilmesi
• Burkulma Gerilmesi

Çekme Gerilmesi: Bir yapısal elemanı çeken ve birim alana etki eden kuvvettir. Sayfa: 33, Şekil 2.3’te görüldüğü gibi, bir yapısal elemana zıt yönde uygulanan kuvvetler bu gerilmeye sebep olur. Bu gerilmeye uçaklarda verilebilecek en güzel örnek kanatlardır. Uçak yerdeyken kanat üstünde, havadayken kanat altında oluşur. Uçak yerdeyken bu gerilmenin kanat üstünde olmasının sebepleri şunlardır:
• Kanadın ağırlığı
• Kanat üzerindeki motorlar
• Kanat içerisinde depolanan yakıtın oluşturduğu ağırlık
Bu gerilme, uçak havadayken aerodinamik yüklerin etkisiyle kanat altında oluşur.

Basma Gerilmesi: Bir yapısal elemanı kısaltmaya çalışan ve birim alana etki eden kuvvettir. Sayfa: 33, Şekil 2.4’te görüldüğü gibi, bir yapısal elemana birbirine doğru uygulanan kuvvetler bu gerilmeye sebep olur. Bu gerilmeye uçaklarda verilebilecek en güzel örnek yine kanatlardır. Uçak yerdeyken kanat altında, havadayken kanat üstünde oluşur. Bu gerilmenin oluşumunda ise, çekme gerilmesinde anlatılanların tam tersi bir durum söz konusudur.

Kayma Gerilmesi: Bitişik parçaların birbiri üzerinde kaymasına neden olan ve birim alana etki eden kuvvettir. Bu kuvvete kesme kuvveti adı verilir. Bu durum özellikle vida, civata ve perçinler için önem taşır. Sayfa:34, Şekil 2.5’te görüldüğü gibi, perçinle birleştirilmiş bir yapıya zıt yönde uygulanan kuvvetler bu gerilmeye sebep olur.

Perçin: Uçaklarda kullanılan en yaygın birleştirme yöntemidir. Uygulanmasının kolay olması, hafif olması ve korozyon direncinin yüksek olması perçinlerin en büyük avantajlarıdır.

Eğilme Gerilmesi: Çekme ve basma gerilmelerinin yapısal elemana bir veya daha fazla noktadan etkisiyle oluşur. Sayfa: 34, Şekil 2.6’da, bir kanat üzerinde yerde ve havada oluşan gerilmeler gösterilmektedir. Maksimum eğilme gerilmesi kanat kök kesitinde gerçekleşir.

Burulma Gerilmesi: Yapısal elemanın burulmasına neden olan kuvvettir. Örneğin, bir mil üzerine birbirinden belli uzaklıkta etki eden iki eşit ve zıt kuvvet, burulmaya neden olur. Sayfa:34, Şekil 2.7’de bu gerilmenin oluşumu görülmektedir. Uçaklarda genellikle dönen millerde ve kanat yapılarında karşımıza çıkar.

Burkulma Gerilmesi: Basınç kuvvetine maruz kalan elemanlar, basınç yükü tarafından oluşturulan yanal eğilme sonucunda göçmeye meyillidirler. Bu olaya burkulma adı verilir. Bu gerilmeye en güzel örnek iniş takımlarıdır (Sayfa:35, bk. Resim 2.1). Özellikle sert inişlerde bu gerilmeye maruz kalan iniş takımı dikmesi yanal eğilmeye bağlı olarak kırılabilir. Bahsedilen bu gerilmelerden çekme, basma ve kayma gerilmesi temel; eğilme, burulma ve burkulma gerilmeleri ise bileşik gerilmelerdir. Temel gerilmelerde yapının maruz kaldığı tek gerilme vardır. Bileşik gerilmelerde ise yapıya birden fazla gerilme aynı anda etki etmektedir. Bunların dışında bir de radyal gerilmeler vardır.

Radyal Gerilmeler: Uçaklarda buna en güzel örnek kabin iç basıncıdır. Yüksek irtifalarda uçan modern yolcu uçaklarında, uçak kabini basınçlandırılır. Bunun sebebi irtifa arttıkça hava basıncının düşmesi, dolayısıyla oksijen miktarının azalmasıdır. Bu yüzden yüksek irtifalarda yolcuların yaşayabileceği bir ortam yaratmak gerekir. Bunun yolu da uçak kabininin basınçlandırılmasıdır. Basınçlandırma sonucunda iç basınç ve dış basınç arasındaki fark ise kabinin zorlanmasına (şişmesine) sebep olur. Basınca göre kabin, şişer ya da büzülür. Bu tür gerilmelere radyal gerilmeler denir.

Uçak yapısına gelen yükler,
Bu yükler ikiye ayrılır. Bunlar aşağıdaki gibidir:
1. Yer Yükleri
2. Hava Yükleri

Yer Yükleri
Bu yükler iniş, kalkış ve taksi gibi yerdeki manevralar sırasında etki eden yüklerdir. Yer yükleri, aerodinamik kuvvetler (taşıma ve sürükleme kuvveti), ağırlık, tepkili ya da pervaneli uçaklarda çekme kuvveti, yer tepkisi, yer sürtünme kuvveti ve atalet kuvvetleridir.

Hava Yükleri
Hava yükleri ise, havadaki ivmeli, ivmesiz tüm uçuş ve manevralarda ve rüzgarlı hallerde uçak yapısal elemanlarının maruz kaldığı yüklerdir. Hava yükleri,  aerodinamik kuvvetler (taşıma ve sürükleme kuvveti), ağırlık, tepkili ya da pervaneli uçaklarda çekme kuvveti ve atalet kuvvetleridir.

Atalet kuvvetleri: Atalet kuvvetleri hızlanma, yavaşlama, viraj, manevra veya sağnaklardan dolayı oluşan ivmelerin sonucu ortaya çıkarlar. Bu kuvvet harekete karşı koyma kuvvetidir. 

Manevra: Bir uçağa pilotun iradesiyle yaptırılan ivmeli hareketlerin (iniş, kalkış, viraj vb.) tümüdür.

Sağnaklar: Uçağın havada rastladığı her türlü rüzgâra verilen addır. Sağnaklar uçak yapılarında hasarlara, hatta uçağın düşmesine bile sebep olabilirler. Üç çeşit sağnak vardır. Bunlar şu sekildedir:

1. Cephesel Sağnaklar
2. Termal Sağnaklar
3. Fırtına Sağnaklar

Uçak yapısal elemanlarına gelen yüklerin büyüklükleri çok önemlidir. Bu yükler yapısal elemana zarar vermeyecek büyüklükte olabildiği gibi, hafif ya da ağır hasarlara da yol açabilirler. O yüzden uçak ya da uçak yapısal elemanlarına gelen yükler, büyüklüklerine göre sınıflandırılır.
Uçak yapısal elemanlarına gelen yükleri büyüklüklerine göre sınıflandıracak olursak bunlar aşağıdaki gibidir:
1. Emniyetli Yük
2. Sınır Yük
3. Nihai Yük

Uçak dizaynında kullanılan malzemeler seçilirken, hangi bölgede hangi malzemeye ne kadarlık bir yük gelebileceği dikkate alınmalıdır. Bu bağlamda yapı malzemeleri gruplandırılmalıdır. Bu gruplandırma aşağıdaki gibidir:
1. Birincil Yapı
2. İkincil Yapı
3. Üçüncül Yapı

Birincil Yapı
Bu parçalar iniş takımları, uçuş kontrol yüzeyleri, motor bağlayıcıları ve çalışan kaplama (stressed skin) gibi uçak için birinci derecede önemli olan yapı elemanlarını kapsar. Bu elemanlarda herhangi bir hasar oluştuğu zaman uçuş güvenliği tehlikeye girer. Bu parçalar bakım manuellerinde ve çizimlerde KIRMIZI (bazen beyaz) renklerle gösterilir.
İkincil Yapı
Bu parçalar da üzerlerine yüksek yüklerin geldiği parçalardır. Ancak hasarlandıkları zaman uçuş güvenliğini etkilemezler. Örnek olarak koridorlar, radom ve iniş takımı kapakları verilebilir. Bu parçalar bakım manuellerinde ve çizimlerde SARI (bazen çizgi taramalı) renklerle gösterilir.
Üçüncül Yapı
Bu parçalar üzerlerine düşük yüklerin geldiği parçalardır. Örnek olarak kaporta (üzerine çok az yük gelen), tekerlek ısı koruyucuları ve küçük parça dirsekleri verilebilir. Bu parçalar bakım manuellerinde ve çizimlerde YEŞİL (bazen nokta taramalı) renklerle gösterilir.

Çalışan kaplama: Uçak üzerindeki yük taşıyan kaplamalara denir. Örneğin, kanat kaplamaları ve gövde kaplamaları çalışan kaplamalardır. 

Radom: Uçağın burun kısmında bulunan radom, hava radar antenlerini koruyan ve aynı zamanda da gövdeye aerodinamik düzgünlük veren bir yapısal elemandır.

Tekerlek ısı koruyucuları: Özellikle sert inişlerde ve sert frenlemelerde iniş takımı jantlarındaki yüksek sıcaklığın lastiklere ulaşmasını engelleyerek lastiklerin patlamasını önler. Jantın iç kısmını saran bu yapı çok yüksek sıcaklıklara dayanabilen bir malzemeden imal edilir.

Uçaklarda yapısal elemanların yerleştirilmesinde kolaylık sağlamak amacı ile değişik numaralandırma sistemleri kullanılır. Bunlar aşağıdaki gibidir:
1. İstasyon Numaraları
2. Bölgesel Numaralandırma

İstasyon Numaraları
İstasyon numaraları yöntemleri aşağıdaki gibidir:
• Zero Datum Line (Fuselage Station 0.00)
• Water (Ground) Line
• Buttock Line

Bölgesel numaralandırma yönteminde uçak yapısının, bölgelere ayrılacak şekilde numaralandırılması söz konusudur. Uçaktaki her bir bölge bir rakamla gösterilir. Bu rakamlar uçakta herhangi bir bölgedeki bir parçanın kolaylıkla bulunmasını sağlar. Uçak üzerindeki bölgelerin gösteriminde kullanılan rakamlar şu şekildedir:
• 100 – Gövde altı
• 200 – Gövde üstü
• 300 – Stabilizeler (Kuyruk kısmı)
• 400 – Motor bölmesi (Nacelle)
• 500 – Sol kanat
• 600 – Sağ kanat
• 700 – İniş takımları
• 800 – Kapılar

Yorulma: Bir parçaya etkiyen çevrimsel yükler (artan-azalan), elastik sınırın altında olsalar bile zamanla parçada hasara yol açabilirler. Bu olaya yorulma adı verilir.

Uçak yapılarında yorulma sonucu meydana gelen çatlakların kontrol altına alınabilmesi için tasarım yaklaşımları geliştirilmiştir.
Bu tasarım yaklaşımları aşağıdaki gibidir:
1. Emniyetli-Ömür (Safe-Life) Tasarımı
2. Emniyetli-Hasar (Fail-Safe) Tasarımı
3. Hasar Toleransı Tasarımı

Uçaklarda kullanılan malzemelerin, hafif, mukavemetli, kolay şekillendirilebilir, korozyon direnci yüksek, yorulma dayanımı yüksek, yüksek sıcaklığa maruz parçaların da sürünme dayanımlarının yüksek olması beklenir. Uçağın ana bölümlerinde kullanılan malzemeler genel olarak alüminyum alaşımları, titanyum alaşımları, paslanmaz çelikler, süperalaşımlar ve kompozit malzemelerdir.

İlk uçaklar tamamen tahtadan yapılmışlardı. Özellikle Balsa isimli ağaç çok hafiftir ve hâlâ model uçak yapımında kullanılmaktadır. Sonra tahta iskelet üzerine bez kaplamalı uçaklar ortaya çıkmıştır. Bu arada tamamı tahtadan uçaklar da yapılmıştır. Daha sonra çelik boruların birbirine kaynak edilmesiyle yapılan iskelet üzerine önceleri bez germek ve özel vernik sürmek, daha sonraları da alüminyum saç kaplama ya da fiberglass kaplama suretiyle yapılan uçaklar yaygın olarak kullanılmıştır. Alüminyum alaşımlarının gelişmesiyle, tamamen metal uçakların yapımı gerçekleşmiştir. Alüminyum alaşımları günümüz uçaklarında en çok kullanılan malzemelerdir. Bu alaşımların en büyük avantajı mukavemet/yoğunluk oranlarının yüksek olmasıdır. Ayrıca hafif ve korozyona dayanıklı olmaları da üstün özelliklerindendir. Günümüzde kullanımı oldukça yaygın bir başka malzeme ise kompozit malzemelerdir. Yüksek mukavemete sahip aynı zamanda da hafif olan bu malzemeler radom, kanat, gövde iniş takımı kapakları gibi bölgelerde kullanılmaktadır.