Aerofoil

Aerofoil (hava kanadı), havada hareket ederken bit kaldırma kuvveti sağlayacak biçimde yapılmış bir cisimdir. En yaygın aerofoil örneği uçak kanadıdır, ama aynı ilke helikopter rotorlarının, vantilatörlerin ve uçak pervanelerinin itme kuvveti sağlamasında da kullanılır. Bazı yarış arabalarında aerofoil ters çevrilmiş olarak yerleştirilir; bu, hızla giderken arabanın yolu iyice kavramasına yarar.

Bir akışkanın hızı ne kadar fazlaysa, basıncı o kadar düşüktür. Bu ilkeye, bulucusu olan 18.yy.da yaşamış İsviçreli bilimadamı Daniel Bernoulli’nin adından esinlenerek Bernoulli iklesi adı verilmiştir. Aerofolin üstünden geçen hızlı hava akımının basıncı, alttakinden daha düşüktür; bu basınç farkı, aerofoili yukarı iter.

Aerofoil burun kısmı kuyruk kısmından daha yüksek biçimde eğimlendirilirse üst hava akımının aldığı yol ve dolayısıyla kaldırma kuvveti artar. Bir uçak kanadının eğim açısına, geliş açısı denir. Uçağın hızı ne kadar düşükse, uçağı havada tutmak için gereken kaldırma kuvvetini sağlamak üzere, kanatların geliş açısı da o kadar büyük olmalıdır. Bir uçağın iniş sırasında burnunun iyice kalkık olduğu kolayca gözlenebilir.

Ancak, geliş açısı istenildiği kadar artırılamaz. Bunun nedeni laminer akış olayıdır. Kanat ile üstünden geçen hava arasındaki sürtünme, kanada bitişik hava tabakasının, biraz öetedeki havadan daha yavaş hareket etmesine yolaçar. Aynı olay, akıntının kenarda, ortada olduğundan daha yavaş olması şeklinde, ırmaklarda da görülebilir.
Kanattaki hava akımı, düzgün laminer olduğu sürece, yeterli bir kaldırma kuvveti sağlar. Ama geliş açısı çok büyükse, kanadın burun kısmındaki basınç o denli düşer ki, sınır tabaka ayrılır ve türbülans ortaya çıkar. Açı büyüdükçe, sınır tabakanın ayrılma noktası burun kısmına yaklaşır ve kanadın kaldırma kuvveti giderek düşer. Sonunda kanadın işlevi azalır ve uçak bocalayarak, normal uçuş hızına yeniden ulaşana dek, pikeye geçer.