Uçan canlıların üstün dizaynı və aeronavtika texnologiyası

Quşların və uçan həşəratların üstün dizaynı elm adamlarını həm heyrətə salır, həm də onlara təyyarə dizaynlarında yol göstərir. Quşlar uçarkən qanadlarını təbii şərtlərə görə ən yaxşı şəkildə hərəkət etdirirlər. Quşların qanadları külək kimi təbii amillərə görə avtomatik dəyişiklik etməyə uyğun yaradıldığı üçün ən yaxşı uçucu qəbul olunurlar. Təyyarə texnologiyasına istiqamət verən firmalar quşların bu xüsusiyyətlərindən faydalanmağa çalışırlar. NASA, Boeing firması, ABŞ Hava Qüvvələri təyyarəyə yerləşdirilmiş kompüterdən gələn məlumatlara əsasən forma dəyişdirən, şüşə liflərdən hazırlanmış elastik qanad dizayn edib. Həmin kompüter eyni zamanda uçuş şərtlərini (temperatur, küləyin gücü) bildirən ölçmə cihazlarının verdiyi məlumatı da əməliyyatdan keçirəcək. Kompüter aldığı məlumatlara əsasən qanadların əyriliyini ən uyğun şəkildə dəyişdirə biləcək.

“Airbus” firması da bu sahədə çalışır. Bu fima təyyarənin qanadlarına eynilə quşlarınkı kimi uçuş şərtlərinə görə formasını dəyişən qanadlar (adaptive wings) tətbiq etməyə çalışır. Məqsəd yanacaq sərfini və xərcləri azaltmaqdır.

Quşlarla aeronavtika texnologiyasını müqayisə etsək, bu üstün uçuş dizaynından çox nümunə götürməli olduğumuzu anlayarıq. “TAI” türk aeronavtika və kosmik sənayesində təyyarə mühəndisi üzrə çalışan elm adamı Necmi Kara bu barədə belə deyir: “Ən qabaqcıl texnologiya belə quşun ən yaxşı, ən uyğun konstruksiyasını təqlid edə bilmir.” (Engineers Ask Nature for Design Advice , Jim Robbins, New York Times, 11 December 2001)

Qısaca desək, quşların uçuş forması və qanad quruluşları sözün əsl mənasında dizayn möcüzəsidir. Quşların bu bənzərsiz dizaynı illərdən bəri təyyarə mühəndislərinə ilham mənbəyi olub. Allah bu canlıları uçmağa ən əlverişli sistemlərlə yaratmışdır. Quşların bu dizaynı və bu dizaynın hər şeyi düşünən, qüsursuz ağıla malik bir Yaradanın əsəri olduğu inkaredilməzdir. Allah Qurani-kərimin bir ayəsində bu canlıların yaradılışına belə diqqət çəkir:

Məgər onlar başları üstündə qanad çalaraq uçan quşları görmürlərmi? Onları (göydə) ancaq Rəhman (olan Allah) saxlayır. Həqiqətən, O, hər şeyi görəndir! (Mulk surəsi, 19)

Quşların qanadları təyyarə istehsalına istiqamət verir

Quşların uçuşunun tədqiq olunması təyyarə qanadlarının quruluşunda mühüm dəyişikliklərə səbəb olur. Bu dəyişikliklərin tətbiq olunduğu ilk təyyarələrdən biri amerikan qırıcı təyyarəsi “F-111”-dir. Bu təyyarənin qanadlarında istiqaməti dəyişən hərəkətlərlə təyyarənin sağa və ya sola dönməsini təmin edən kiçik qanadlar var. Təyyarə quşlar kimi qanadlarının formasını qanadın yan tərəfdən görünən əyriliyinin artıb-azalması ilə dəyişdirərək sağa və ya sola dönür. İstiqamətini dəyişərkən klassik üzgəcli qanadları olan təyyarələrdə müvəqqəti müvazinətsizlik meydana gəlirdi. Lakin bu təyyarələrdə qanadın əyriliyinin dəyişməsi ilə əldə edilən üstünlükdən faydalanan təyyarələr istiqamət dəyişərkən müvazinətdə qalırlar.

Quzğunun lələkləri aeronavtika tədqiqatlarına yol göstərir

Təyyarə uçarkən qanadının ucunda təzyiq fərqindən qaynaqlanan böyük hava girdabları əmələ gəlir. Bu girdablar uçuş zamanı təyyarəyə mənfi təsir edir.

Aeronavtika sahəsində quzğunları tədqiq etdikdə onların lələklərini (qanadlarının uclarındakı böyük lələkləri) əl barmaqları kimi açdığı müşahidə olunub. İstehsalçılar quzğunun qanad lələklərini təqlid edərək metaldan kiçik qanadlar düzəldib körük kimi sınaqdan keçirməyi düşünürlər. Bu cür qanadların kiçik hava girdabları əmələ gətirdiyi və təyyarəyə daha az zərər verdiyi sübut olunub. İndi bu kiçik qanadların təyyarələrin qanad uclarına tətbiq edilməsi üçün iş aparılır.

Elm uçan həşəratların aerodinamik texnikasını hələ də aşkar edə bilmir

Bir həşərat uçarkən saniyədə təqribən bir neçə yüz dəfə qanad çalır. Hətta qanadlarını saniyədə 600 dəfə çırpan həşəratlar var. Bir saniyədə qeyri-adi həssaslıqda bu qədər hərəkət həşərat qanadlarını təqlid etməyi qeyri-mümkün edir.

Kaliforniya Universitetində biologiya professoru olan Maykl Dikinson və həmkarlarının drozofil milçəklərinin uçuş texnikasını aşkar etmək üçün düzəltdiyi robot drozofil milçəyindən 100 dəfə böyükdür və qanad çırpma sürəti meyvə milçəyinin qanad çırpma sürətinin 1000-də 1-i qədərdir. Üstəlik, hər beş saniyədə bir dəfə qanad çırpan robot milçəyin bu hərəkətini təqlid etmək üçün 6 motordan istifadə edir.

Elm adamları illərdir həşəratların qanad çırpma hərəkətlərini dərindən öyrənmək üçün müxtəlif təcrübələr keçirirlər. Bunlardan biri də Kaliforniya Universitetindən olan bioloq professor Maykl Dikinsonun drozofil milçəkləri üzərində keçirdiyi təcrübələrdir. Bu təcrüblələrdə Dikinson milçəyin qanadlarının sadə düz hərəkətlər etmədiyini, əksinə, çox mürəkkəb aerodinamik texnikalardan faydalandığını müəyyən etmişdir. Habelə, hər qanad çırpmada qanadların istiqaməti dəyişir: aşağı hərəkət edən qanadda yuxarı hissə yuxarıya baxır, yuxarıya hərəkətdə isə qanad çevrilir, qanadın alt hissəsi yuxarıya baxır. Bu kompleks uçuş texnikasını təhlil etmək istəyən elm adamları isə təyyarə qanadlarında istifadə olunan klassik aerodinamikanın kafi olmadığını bildirirlər.

Drozofil milçəkləri də uçmaq üçün bir neçə aerodinamik xüsusiyyətdən faydalanırlar. Məsələn, milçək qanadlarını bir dəfə çırpdıqda arxasında girdablı, qarışıq hava dalğası əmələ gətirir. Qanad geriyə çevrilərkən bunu kilvater kimi dalğanın içindən keçirərək əvvəl itirdiyi enerjisinin bir qismini yenidən bərpa edir. Saniyədə 200 dəfə qanad çırpan 2.5 milllimetrlik drozofil milçəyi və digər həşəratların uçma əzələləri ən güclü əzələlərdir. Qanadlarla yanaşı, iti gözləri, müvazinətlərini saxlamaq üçün kiçik arxa qanadları və qanadları tənzimləyən reseptorları da uçan həşəratların dizaynının mükəmməlliyini artırır.

Burada bir məsələni də nəzərdən qaçırmamaq lazımdır: uçan həşəratlar milyon illərdir bu aerodinamika qanunlarından istifadə edirlər. Dövrümüzdə də ən qabaqcıl texnologiyalardan istifadə edən elm adamlarının həşəratların uçuş texnikalarını aşkar edə bilməməsi yaradılış dəlillərindəndir. Allah hikmətlə baxan gözlər üçün kiçik bir həşəratda da ağlının və elminin bənzərsiz olduğunu bizə göstərir. Bir ayədə Allah buna belə diqqət çəkir:

Göyləri və yeri icad edən Odur. O, bir işi yaratmaq istədikdə ona ancaq: “Ol!”– deyər, o da olar. (Bəqərə surəsi, 17)

Qanad formaları

Quşların qanad forması uçmada rol oynayan başlıca faktordur. Şahin, qırğı və qaranquş kimi sürətli uçan quşların qanadlarının ucları digər quşların qanadlarına nisbətən daha maili, dar və sivri ucludur. Quşların bu xüsusiyyətləri təyyarə mühəndislərinə yol göstərir. Düz qanadlar daha çox qaldırma qüvvəsinə malikdir. Bu, havaya qalxma və yerə enmə zamanı vacibdir. Ancaq yüksək sürətli uçuş üçün ən yaxşı qanadlar geriyə doğru maili olan qanadlardır. Bu iki xüsusiyyətdən də faydalanmağın yeganə yolu istiqamətini dəyişdirə bilən qanadlar düzəltməkdir. Bunlar hərəkətli qanadlar adlanır. F-111, “Tornado” kimi qırıcı təyyarələrin belə qanadları var. Bu təyyarələr sürətini artırdıqca qanadları quyruğa doğru istiqamətini dəyişdirir.