|
 |
|
Canlılar Ve Uçuş Teknolojisi
| |
Onlar, üstlerinde dizi dizi kanat
açıp kapayarak uçan kuşları görmüyorlar mı? Onları Rahman
(olan Allah')tan başkası (boşlukta) tutmuyor. Şüphesiz
O, herşeyi hakkıyla görendir.
(Mülk Suresi, 19) |
En kusursuz uçuş makinesi hangisidir? Skorsky
helikopteri mi, Boeing 747 yolcu uçağı mı, yoksa F-16 savaş
uçağı mı?
Reader's Digest dergisinde konu olarak kuşları
ele alan bilimsel bir makale aşağıdaki cümle ile başlayarak
bu sorunun cevabını şöyle vermektedir:
Aeorodinamik bir harika olan
kuşla kıyaslandığı zaman en gelişmiş hava aracı bile sadece
kabataslak bir kopyadan öteye geçmez.1
Kuşlar mükemmel uçuş makineleridir. Bir aracın
uçabilmesi için hafif olması gereklidir. Bu, kanadı tutturmak
için kullanılan vida ve perçinler için de geçerli bir kuraldır.
İşte bu nedenle insanlar uçak imalatında hep özel malzemeler
kullanmaya çalışırlar: Sert ama hafif, aynı zamanda da darbelere
dayanıklı. Bütün çabalara rağmen bu konuda kuşlara yaklaşamadığımızı
söyleyebiliriz. Siz hiç iniş sırasında infilak eden ya da
parçalanan bir kuş gördünüz mü? Ya da uçarken gövdeye olan
bağlantıları zayıfladığı için kanadı düşen bir kuş?
Kuşlardaki kusursuz tasarımların havacılığın
gelişmesinde çok büyük etkileri vardır. Nitekim uçağın mucidi
olarak kabul edilen Wright kardeşler, Kittyhawk adındaki uçaklarının
kanatlarını yaparken akbaba kanatlarının tasarımını örnek
almışlardır.2
İçi boş hafif kemikler, bu kemikleri hareket
ettirecek güçlü göğüs kasları, havada tutunmayı sağlayacak
nitelikte tüyler, aerodinamik kanatlar, yüksek enerji ihtiyacını
karşılayacak bir metabolizma… Kuşların bir tasarım ürünü olduğunu
açıkça gösteren tüm bu özellikler onlara havada büyük bir
hareket kabiliyeti verir.
Kuşlar daha pek çok bakımdan da uçaklardan
çok ileridir. Örneğin kuzgun, güvercin gibi kuşlar havada
takla atabilirken, arı kuşları havada asılı kalabilirler.
Havada uçarken fikir değiştirerek ani bir hareketle bir dala
konabilirler. Uçaklar ise bu tarz manevralar yapamazlar.
|
|
|

|
| Kuşlar, esneklik ve
hareketlilik konusunda da uçaklardan oldukça ileridir.
Bunun için bir kuşun boynunu incelemeniz yeterli olur.
Boyun, gaganın, vücudun herhangi bir kısmına kolaylıkla
erişmesini sağlar. Kuş bu sayede uçuş için en önemli
unsur olan tüylerin bakımını rahatlıkla yapabilir. Ayrıca
flamingolarda olduğu gibi uçuş sırasında dengeyi de
sağlar. İnsanlığın yaklaşık 100 yıldır bu konuda elde
ettiği ilerleme, Concorde uçağının yukarı aşağı hareket
eden burnu olmuştur. Üstelik Concorde'daki bu tasarım
da yunuslardan kopya edilmiştir.
Uçaklar kuşlardan çok daha hızlı uçar.
Ama uçuş sırasında da atmosfere çok yüksek ısı salarlar.
Oysa kuşların vücudundaki hava dolaşımı tıpkı bir soğutma
sistemi gibidir. Bu nedenle kuşları, uçakları vurduğunuz
gibi ısı güdümlü bir roket ile vuramazsınız.
|
|
|
| |
|
Daha uçakların keşfedilmediği zamanlarda
bile kuşların uçmak için kullandıkları kusursuz tasarım birçok
mucidi etkilemiştir. Öyle ki, 19. yüzyılda bazı kimseler evlerinde
yaptıkları kanatları kollarına sıkıca bağlayarak binaların
tepesinden kendilerini boşluğa bırakıp kuşların hareketlerini
taklit etmeye çalışmışlardır. Tahmin edilebileceği gibi, bu
kişilerin uçmak için sadece kanatların yeterli olmadığını
anlamaları fazla uzun sürmemiştir.
O günlerden bugüne kadar yaklaşık 200 yıl
geçti. İnsanlığın bilimsel tecrübeleri ve araştırma-geliştirme
teknikleri oldukça ilerledi. Ancak bazı kişiler hala, en az
bu mucidler kadar akıldan uzak ve boş iddialarda bulunabiliyorlar.
Buna göre, sürüngenler zaman içinde aşama aşama gelişerek
kuş haline gelmişlerdir. Kademeli evrim olarak isimlendirilen
bu hayali mekanizmanın hiçbir gerçekliği yoktur. Kuşların
sürüngenlerle en ufak bir benzerliği olmayan kemik ve kas
yapıları, tüyleri, aeorodinamik kanatları ve metabolizmaları
vardır.3 Kara canlılarından tamamen farklı
bir yapıya sahip olan kuşların hiçbir vücut mekanizması, iddia
edildiği gibi kademeli evrim modeli ile açıklanamaz.
|
|
|
|
| Hiç uçak kanadının bir
parçası olan "flap"ın (uçağın kanatlarının
arkasında bulunan, yukarı aşağı hareket ederek uçağın
alçalıp yükselmesini sağlayan bir parça) bozulduğunda
kendini onardığını ya da kendi kendine yenisi ile değiştiğini
duydunuz mu? Oysa kuşların uçaktaki flaplar ile aynı
görevi yapan tüyleri, Allah'ın onlara verdiği kusursuz
sistem sayesinde bunu yapabilir.
Gerçekten hayvanlarda
da sizin için bir ders (ibret) vardır. (Müminun 21)
Kuşlar uçmak için tasarlanmış bir
vücut yapısına sahiptir. Bunun için kuşların boyun yapısına
bakmak yeterlidir. Bir serçenin boynu 14 omurdan oluşurken
bu sayı zürafalar için de 14'tür. Kuş bu sayede uçuş
sırasında vücudunu rahatlıkla dengeleyebilir, avlanabilir
ve tüylerinin bakımını yapabilir.
|
|
|
| |
|
Uçak Teknolojisindeki Yeni
Hedef:
Değişen Şartlara Göre Şekil Alan Kuş Kanadı
Kuşlar uçarken kanatlarını maruz kaldıkları
şartlara göre en iyi biçimde kullanırlar. Sıcaklık ve rüzgar
gibi değişkenlere göre gerekli değişiklikleri otomatik olarak
yapacak bir şekilde yaratılmış oldukları için de en iyi uçucu
olarak kabul edilirler. Şu anda uçak teknolojisine yön veren
firmalar kuşların bu yaratılış özelliklerinden faydalanarak
projeler yapmaktadırlar.
NASA, Boeing şirketi ve ABD Hava Kuvvetleri,
uçağa yerleştirilmiş bir bilgisayardan gelen bilgilere göre
biçim değiştirme yeteneği taşıyan, cam liflerden yapılmış
esnek bir kanat tasarlamışlardır. Söz konusu bilgisayar aynı
zamanda uçuş koşullarını (sıcaklık, rüzgar kuvveti) bildiren
ölçü aygıtlarının verdiği bilgileri işleme yeteneğine de sahip
olacaktır. Bilgisayar bu şekilde aldığı bilgilere göre, kanatların
eğriliğini en uygun biçimde değiştirebilecektir.4
Bu konuda çalışan bir başka firma da Airbus'tır.
Airbus da uçağın kanatlarına, tıpkı kuşlarınki gibi uçuş koşullarına
göre şekil alabilme özelliği kazandıracak uyarlanabilen kanatlar
(adaptive wings) yapmaya çalışmaktadır. Amaçları ise yakıt
sarfiyatını en aza indirmektir.5
Kısacası kuşların uçuş şekilleri ve kanat
yapıları tam anlamıyla bir tasarım harikasıdır. Kuşlardaki
bu eşsiz tasarım yıllardan beri uçak mühendislerinin ilham
kaynağı olmuştur. Allah bu canlıları uçmaya en elverişli sistemlerle
donatmıştır. Allah Kuran-ı Kerim'in bir ayetinde bu canlılara
şöyle dikkat çekmiştir:
Onlar, üstlerinde dizi dizi
kanat açıp kapayarak uçan kuşları görmüyorlar mı? Onları
Rahman (olan Allah')tan başkası (boşlukta) tutmuyor. Şüphesiz
O, herşeyi hakkıyla görendir. (Mülk Suresi, 19)
|
|
| 
|
|
Kuşların kanat yapıları bir tasarım
harikasıdır. Kuş, aynı kanat yapısıyla hem sıcakta hem
de soğukta uçabilir. Rüzgarda ya da durgun havada da
aynı kanatlarla uçar. Kuş değişen şartlara karşı kanadını
en başarılı biçimde kullanarak uçabilir. Kuşların bu
üstün özelliği bilim adamlarının dikkatini çekmiş ve
değişen şartlara göre biçim değiştirebilen kanatlar
yapmayı amaçlamışlardır. Resimde bu amaçla tasarlanan
bir kanadın kesiti görülüyor.
(Yine) Bilmez misin
ki, gerçekten göklerin ve yerin mülkü Allah'ındır.
Sizin Allah'tan başka veliniz ve yardımcınız yoktur.
(BakaraSuresi, 107)
Baykuşlar, avlarını, geceleri onların
farkında olmadıkları bir anda yakalamak için üzerlerine
sessizce çullanırlar. Virginia'daki NASA Langley Araştırma
Merkezi'ndeki araştırmacıların belirttiğine göre birçok
kuşun uçuş tüylerinin belirgin, düzgün şekilli kenarları
olmasına karşın baykuşların uçuş tüyleri, havanın kanat
üzerinden geçerken ortaya koyduğu türbülansı -ve böylelikle
gürültüyü de- azaltacak şekilde yumuşak saçaklara sahiptir.
Askeri tasarımcılar baykuş kanatlarını taklit ederek
hayalet uçakları olduklarından daha da gizli hale getirebilmeyi
umuyorlar. Baykuşlardaki tasarım sayesinde radarlar
tarafından görülmeyen uçakların hiç duyulamayacak kadar
sessiz olması hedefleniyor.6
|
|
|
| |
|
Kuşların Kanatları Uçak
Teknolojisine Yön Veriyor
Kuşların uçuşunun incelenmesi, uçak kanatlarının
yapılarında önemli değişikliklere neden olmaktadır.
Bu değişikliklerden ilk yararlanan uçaklardan
biri, bir Amerikan avcı uçağı olan F-111'dir. Artık bu uçağın
kanatlarında, yönü değişebilen hareketlerle uçağın sağa ya
da sola dönmesini sağlayan kanatçıklar bulunmamaktadır. Uçak,
dönüşlerini, kuşların yaptığı gibi, kanatlarının biçimlerini,
kanadın yandan görülen eğriliğini artırarak ya da azaltarak
yapmaktadır. Bu sayede uçaklar, yön değiştirirken dengede
kalabilmektedirler.7
Kuşların kanat şekli, uçabilmelerinde rol
oynayan bir numaralı faktördür. Şahin, atmaca ve kırlangıç
gibi hızlı uçan kuşların kanatlarının uçları, diğer kuşların
kanatlarına göre arkaya doğru daha çekik, dar ve sivri uçludur.
Kuşların bu kanat özellikleri uçak mühendisleri için yol gösterici
olmuştur.8
Yüksek hızlarda en iyi kanat şekli, uçları
geriye doğru çekik kanatlardır. Düz kanatlar ise daha fazla
kaldırma kuvveti sağlar. Bu, kalkış ve iniş sırasında önemlidir.
Bu iki özellikten de yararlanmanın tek yolu, konumlarını değiştirebilen
kanatlar yapmaktır.9
Bunlara hareketli kanatlar denir. F-111,
Tornado gibi savaş uçakları böyle kanatlara sahiptir. Bu uçakların
kanatları hız kazandıkça kuyruğa doğru konum değiştirirler.
Uzun çalışmalar sonucunda keşfedilen bu tasarım, kuşlarda
ilk yaratıldıkları andan itibaren vardır.
Kuş kemiklerinin içleri boştur, bu nedenle
de son derece hafiftir. Modern uçakların kanatları da kuş
kemiklerinden ilham alınarak içleri boş olarak tasarlanmaktadır.
|
|
| 
|
| Albatroslar ve diğer
büyük yüzeyli kanatlara sahip kuşlar, kanatlarının bu
yapısı sayesinde kanatlarını çırpmadan uzun mesafelerde
uçabilir. Planörlerin kanat yapısı albatroslardan örnek
alınarak tasarlanmıştır. Bu sayede planörler de pervane
kullanmadan uzun süre havada süzülerek uçabilir.
Kuşlar iniş ve kalkışlarında rüzgarı
cephelerinden almayı tercih ederler. Böylece daha az
enerji harcamış olurlar. Havaalanları yapılırken uçuş
pistleri de cepheden rüzgar alacak biçimde konumlandırılırlar.
Böylelikle karşıdan rüzgar alarak uçuşa geçen uçaklar
daha az yakıt harcamış olurlar.
|
|
|
| |
|
Akbabanın Telekleri Havacılık
Araştırmalarına Yol Gösteriyor
Bir uçak uçarken kanadının ucunda basınç
farklılıklarından dolayı büyük burgaçlar (kanatların ucunda
oluşan burgu şeklindeki hava akımları) oluşabilir. Bu tip
burgaçlar, uçuş esnasında uçakta olumsuz etkiler oluşturur.
Havacılık araştırmaları için yapılan incelemelerde,
akbabaların uçarken teleklerini (kanatlarının uçlarında yer
alan büyük tüyleri) bir elin parmakları gibi açtıkları tespit
edilmiştir. Bu gözlemin sonucunda araştırmacılar, akbabanın
kanat uçlarını örnek alarak küçük metal kanatçıklar yapmayı
ve bunları uçaklarda denemeyi düşünmüşlerdir. Bu kanatçıklar
sayesinde bir dizi küçük burgaç oluşturularak, bunların daha
önceki büyük burgaçların yerlerini alması sağlanacak, böylece
burgaçların uçak üzerindeki zararlı etkisi azaltılmış olacaktı.
Deneylerle doğruluğu kanıtlanan bu düşünce şu an uçaklara
uygulanmaya çalışılmaktadır.
20. Yüzyıl Bilimi, Böceklerin
Uçmak İçin Kullandığı Aerodinamik Teknikleri Çözemedi
Bir böcek uçarken saniyede ortalama birkaç
yüz defa kanat çırpar. Hatta kanatlarını saniyede 600 defa
çırpabilen böcekler bile vardır.10
Bir saniyede bu kadar hareketin olağanüstü
bir hassaslıkta yapılması, bu tasarımın teknolojik olarak
taklit edilmesini imkansız kılmaktadır.
Nitekim California Üniversitesi'nde biyoloji
profesörü olan Michael Dickinson ve arkadaşlarının meyve sineklerinin
uçuş tekniğini ortaya koyabilmek için geliştirdikleri robot,
meyve sineğinin 100 katı büyüklüğünde ve sineğin kanat hızının
ancak binde biri hızla kanat açıp kapama hareketi gerçekleştirebilmektedir.
Üstelik her beş saniyede bir kanat hareketi yapan robot sineğin
bu hareketi için 6 ayrı motor kullanılmaktadır.11
Prof. Dickinson gibi birçok bilim adamı,
yıllardır böceklerin kanat çırpma hareketlerinin ayrıntılarını
ortaya koymak için çeşitli deneyler yapmaktadırlar. Meyve
sinekleri üzerinde yapılan bu deneyler sırasında Dickinson,
sinek kanatlarının -basit menteşelerle tutturulmuş gibi- düz
hareketler yapmadığını, aksine son derece kompleks aerodinamik
tekniklerden yararlandığını tespit etmiştir. Ayrıca her çırpmada
kanatların yönü değişmektedir: Aşağı hareket eden kanatta
üst kısım yukarı bakarken, yukarı harekette kanat döner ve
bu kez kanadın alt kısmı yukarı bakar. Bu kompleks uçuş tekniğini
analiz etmek isteyen bilim adamları ise, uçak kanatları için
kullanılan "klasik aerodinamiğin" yetersiz olduğunu
ifade etmektedirler.
Nitekim meyve sinekleri de uçmak için birden
fazla aerodinamik özellikten yararlanır. Örneğin kanatlar
bir vuruş meydana getirdiğinde arkasında girdaplı, komplike
bir hava dalgası bırakır. Kanat geri dönerken de bunu dümen
suyu gibi dalganın içinden geçirerek daha önce kaybettiği
enerjisinin bir kısmını yeniden devreye sokar. Saniyede 200
kez kanat çırpan 2,5 milimetrelik meyve sineğinin uçmasını
sağlayan kas, diğer tüm böceklerin uçuş kaslarının arasında
en güçlüsü olarak nitelendirilir.12
Ayrıca sineklerde, kanatların yanı sıra sahip
oldukları keskin gözler, denge için kullandıkları ufak arka
kanatlar ve kanatların zamanlamasını ayarlayan alıcılar gibi
daha pek çok detay da tasarımlarındaki mükemmelliği artırmaktadır.
Sinekler milyonlarca senedir bu aerodinamik
kurallardan yararlanarak uçmaktadır. Günümüzde en gelişmiş
teknolojileri kullanan bilim adamlarının bile sineklerin uçuş
tekniklerini tam olarak açıklayamamaları, yaratılışın apaçık
delillerinden biridir. Allah, düşünebilen insanlar için bir
sinekte aklının ve ilminin benzersizliğini bize göstermektedir.
Bir ayette Allah şöyle buyurmaktadır:
"Ey insanlar, (size)
bir örnek verildi; şimdi onu dinleyin. Sizin, Allah'ın dışında
tapmakta olduklarınız -hepsi bunun için biraraya gelseler
dahi- gerçekten bir sinek bile yaratamazlar. Eğer sinek
onlardan bir şey kapacak olsa, bunu da ondan geri alamazlar.
İsteyen de güçsüz, istenen de." (Hac Suresi, 73)
|
|
| 
|
| Büyük düz kanatlar böceklerin
uçuşunda avantaj sağlar. Ancak böyle kanatların zarar
görme riski de fazladır. Bu nedenle katlanabilmeleri
gerekir. Ne var ki büyüklük katlanmayı zorlaştıran bir
özelliktir. Arılarda bu problem, çengelcik adı verilen
bir sıra hassas kanca dizisi tarafından çözülür. Çengeller
kanatları birbirine birleştirir. Arı bir yere konduğunda,
çengelcikler birbirlerinden ayrılır ve kanatlar rahat
bir şekilde katlanabilirler.
|
|
|
| |
1"Kusursuz Uçuş
Makineleri", Reader's Digeest'tan çev: Ruhsar Kansu,
Bilim ve Teknik, Sayı:136, Mart 1979, s. 21
2 http://www.yourplanetearth.org/terms/details.php3?term=Biomimicry
3 Bu konuda ayrıntılı bilgi için bakınız:
Hayatın Gerçek Kökeni, Harun Yahya, …..
4"Biyonik, Doğayı Kopya Etmektir",
Science et Vie'den Çev. : Dr.Hanaslı Gür, Bilim ve Teknik
Temmuz 1985, s. 19-20
5 http://www. biltek. tubitak. gov. tr/dergi/98/ocak/yakitsiz.
html
6 http://www. fonz. org/zoogoer/zg1999/28(4)biomimetics.
htm : "Designs from Life", Robin Meadows, Zooger,
July/August 1999
7 "Biyonik, Doğayı Kopya Etmektiré, Science
et Vie'den Çev. : Dr.Hanaslı Gür, Bilim ve Teknik Temmuz 1985,
s. 19
8 "Kusursuz Uçuş Makineleri", Reader's
Digeest'tan çev: Ruhsar Kansu, Bilim ve Teknik, Sayı:136,
Mart 1979, s. 23
9 Clive Gifford, Her Yönüyle Uçaklar, Tubitak
Popüler Bilim Kitapları, TUBİTAK, 4.Basım Ocak 1999 s. 24
10 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson.
html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the
Mystery of Insect Flight, June2001
11 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson.
html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the
Mystery of Insect Flight, June 2001
12 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson.
html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the
Mystery of Insect Flight, June 2001
GERİ
ANA
MENÜYE DÖN İLERİ
|
|
|