Motorlu Uçuş

İNSAN yüzyıllardır uçmayı hayal etti, fakat kendi ağırlığını havaya kaldıracak güçte kaslara sahip değildi. 1781’de James Watt dönme hareketi oluşturan bir buhar makinesi icat etti. 1876’da da Nikolaus Otto bu fikri geliştirerek içten yanmalı bir motor yaptı. Artık insan uçan bir makineye güç sağlayabilecek motora sahipti. Fakat bu makineyi kim yapabilirdi?

Wilbur ve Orville Wright kardeşler küçükken uçurtma uçurtmayı öğrendiklerinden beri uçmak istiyorlardı. Sonradan kendi bisikletlerini yaparak mühendislikte beceri kazandılar. Wright kardeşler uçabilmek için öncelikle kontrol edilebilen bir araç tasarlamaları gerektiğini fark ettiler. Havada dengesini koruyamayan bir uçak, direksiyonsuz bir bisiklet kadar işe yaramaz olacaktı. Wilbur uçan güvercinleri izledi ve onların tıpkı bisiklet süren biri gibi dönerken hafifçe yana yattıklarını fark etti. Kuşların dönmek ve dengelerini koruyabilmek için kanat uçlarını büktüklerini anladı. Ve aklına bükülebilen bir kanat yapma fikri geldi.

1900’de Wilbur ve Orville bükülebilir kanatları olan bir uçak yaptı. Onu önce uçurtma gibi, sonra da içinde pilot bulunan bir planör gibi uçurdular. Uçağın sağa-sola yatmasını, burnunun aşağı-yukarı doğru hareketini ve gövdenin sağa-sola dönüşünü kontrol edebilmek için üç temel mekanizma gerektiğini keşfettiler. Ancak kanatların yeterli kaldırma kuvveti oluşturmaması onları hayal kırıklığına uğrattı. Bu nedenle bir rüzgâr tüneli yapıp doğru biçimi, doğru büyüklüğü ve doğru açıyı bulana dek yüzlerce kanat biçimi denediler. 1902’de yeni bir uçakla denemeler yaparak bu hava aracını rüzgârda dengede tutmakta ustalaştılar. Peki bu araca motor takılabilir miydi?

Bunun için önce uygun bir motor yapmalıydılar. Rüzgâr tünelinden edindikleri deneyimle, pervane tasarlamak gibi karmaşık bir sorunu çözdüler. Sonunda 17 Aralık 1903’te motoru çalıştırdılar, pervaneler hızla dönmeye başladı ve uçak buz gibi bir havada rüzgâra karşı havalandı. Orville “Çocukluğumuzdan beri istediğimiz şeyi başardık. Sonunda uçmayı öğrendik” dedi. Wright kardeşler dünya çapında tanınan kimseler oldu. Fakat uçmayı nasıl başarmışlardı? Evet, doğa sayesinde!

[Sayfa 4’teki resim]

Wright Flyer, Kuzey Carolina, ABD, 1903 (canlandırılmış fotoğraf)

Önce Doğada Vardı

‘Gökte kanat çırpanlara sorsan, sana söylerler bunların Yehova’nın eliyle yapıldığını’ (Eyüp 12:7-9).

KUŞLARIN tüm özellikleri onların uçmak için tasarlandığı fikrini uyandırıyor. Örneğin, kanat tüylerinin sapları (eksenleri) uçuş sırasında kuşun tüm ağırlığını taşır. Kuşun kanatları nasıl hem bu kadar hafif hem de bu kadar güçlü olabilir? Bir kuştüyünün sapını enine kestiğinizde bunun nedenini anlayabilirsiniz. İçi süngerimsi, dışı serttir. Bu yapıyı mühendisler “sandviç kiriş” olarak adlandırır. Tüy sapları üzerinde incelemeler yapan mühendisler aynı yapıyı uçaklarda kullanıyor.

Kuşların kemiklerinin tasarımı da çok şaşırtıcıdır. Kemiklerin çoğunun içi boştur. Bazı kemiklerin içinde onları destekleyen kirişler bulunur. Mühendisler bunu Warren kirişi olarak adlandırır. Benzer bir tasarımın uzay mekiği kanatlarında kullanılması ilginçtir.

Pilotlar kanatlardaki ve kuyruktaki birkaç flapı açıp kapatarak uçağı dengede tutar. Fakat bir kuş, kanadı ile omzundaki yaklaşık 48 kası kullanarak kanatlarının ve her bir tüyünün duruşunu ve hareketini değiştirir. Üstelik bunu saniyede birkaç kez yapar. Uçak tasarımcılarının kuşların havada etkileyici gösteriler yapabilme yeteneğini kıskanmasına şaşmamak gerek!

Uçmak, özellikle de havalanmak çok enerji ister. Dolayısıyla kuşların güçlü, yakıtı hızlı yakan bir “motora” ihtiyacı vardır. Bir kuşun kalbi, aynı büyüklükteki bir memelinin kalbinden daha hızlı atar, daha büyüktür ve daha güçlüdür. Kuşların akciğerlerinin tasarımı da farklıdır. Hava akciğerlerinde tek yönlü hareket eder ve memelilere oranla daha verimli kullanılır.

Kuşların “motorunun” tasarımı ne kadar başarılıdır? Bir uçak söz konusu olduğunda bunu ölçmenin yollarından biri, aracın yolculuk için gereken yakıtı taşıyıp taşıyamamasıdır. Örneğin bir Boeing 747 on saatlik uçuş için havalandığında, ağırlığının yaklaşık üçte biri kullanacağı yakıttır. Göç eden bir ardıçkuşunun da on saatlik bir uçuş için “yakıt tüketimi” ağırlığının neredeyse yarısıdır. Fakat Alaska’dan Yeni Zelanda’ya doğru yola çıkan bir kıyı çamurçulluğunun ağırlığının yarıdan fazlası yağdır. Kuşun bu yağı yakıt olarak kullanarak yaklaşık 190 saat (sekiz gün) durmaksızın uçabilmesi akıllara durgunluk verir. Hiçbir ticari uçak bunu yapamaz.