Kemikleri, kasları, solunum sistemleri kuşları benzersiz 'uçuş makineleri' yapıyor. Bilim insanlarına göre geleceğin uçakları kuşlara daha çok benzeyecek.
Geçtiğimiz günlerde Michigan Üniversitesi, Profesör Wei Shyy ve ekibinin, kanat çırpan küçük uçaklar tasarlamak amacıyla kuş, yarasa ve böcekleri incelediğini duyurdu. Üniversiteden yapılan basın açıklamasında şu örneklere yer veriliyordu: Satte yaklaşık 3 bin 500 kilometre hızla uçan hız rekortmeni jet Blackbird, saniyede gövde uzunluğunun 32 katı yol alırken, 80 kilometre hızla uçan güvercin saniyede gövde uzunluğunun 75 katı yol alıyor. Seçkin askeri uçaklar 8-10 G'ye dayanabilirken, birçok kuş düzenli olarak 10-14 G'ye maruz kalıyor. (14 G, yerçekiminin 14 misli kuvvete maruz kalınması anlamına geliyor.)
Michigan Üniversitesi Havacılık ve Uzay Mühendisliği bölümünün başkanı Wei Shyy, 'Doğadaki uçucuların bizim mühendislikte kullanmadığımız çok çeşitli mekanik özellikleri olduğu açık' diyor. Bu hayvanların kuvvetli rüzgâr, yağmur ve karda havada kalmalarını sağlayan üstün yetenekleri var. Doğal ortamda kanat çırpan uçak yapmaya çalışan Shyy sözlerini şöyle sürdürüyor: 'Günümüzde, kanat çırpan bir araç tasarlamak istiyorsanız deneme yanılma yoluyla bir tane yapabilirsiniz. Ama kuvvetli rüzgârın olmadığı, kontrollü ortamda...' Kendi hızlarına yakın hızlarda esen rüzgârda uçan kuş, yarasa ve böcekler esnek kanatlarıyla neredeyse anında tepki veriyor.
Geçtiğimiz günlerde Michigan Üniversitesi, Profesör Wei Shyy ve ekibinin, kanat çırpan küçük uçaklar tasarlamak amacıyla kuş, yarasa ve böcekleri incelediğini duyurdu. Üniversiteden yapılan basın açıklamasında şu örneklere yer veriliyordu: Satte yaklaşık 3 bin 500 kilometre hızla uçan hız rekortmeni jet Blackbird, saniyede gövde uzunluğunun 32 katı yol alırken, 80 kilometre hızla uçan güvercin saniyede gövde uzunluğunun 75 katı yol alıyor. Seçkin askeri uçaklar 8-10 G'ye dayanabilirken, birçok kuş düzenli olarak 10-14 G'ye maruz kalıyor. (14 G, yerçekiminin 14 misli kuvvete maruz kalınması anlamına geliyor.)
Michigan Üniversitesi Havacılık ve Uzay Mühendisliği bölümünün başkanı Wei Shyy, 'Doğadaki uçucuların bizim mühendislikte kullanmadığımız çok çeşitli mekanik özellikleri olduğu açık' diyor. Bu hayvanların kuvvetli rüzgâr, yağmur ve karda havada kalmalarını sağlayan üstün yetenekleri var. Doğal ortamda kanat çırpan uçak yapmaya çalışan Shyy sözlerini şöyle sürdürüyor: 'Günümüzde, kanat çırpan bir araç tasarlamak istiyorsanız deneme yanılma yoluyla bir tane yapabilirsiniz. Ama kuvvetli rüzgârın olmadığı, kontrollü ortamda...' Kendi hızlarına yakın hızlarda esen rüzgârda uçan kuş, yarasa ve böcekler esnek kanatlarıyla neredeyse anında tepki veriyor.
NASA'ya göre geleceğin uçakları kuş kanatlarındaki sinir sistemleri gibi işlev görecek sensörlerle donanacak. Uçağın kanat şekli uçuş şartlarına göre değişebilecek.
Havada süzülen kuşlar, kanatlarının şeklini ve boyutunu sürekli değiştiriyor. Örneğin açık kanatlar yavaşça süzülmek, geriye doğru çekilmiş kanatlar hızlı süzülmek için iyi. Geçtiğimiz aylarda Delft Teknoloji Üniversitesi ve Wageningen Üniversitesi'nden bilim insanları, ebabilleri örnek alarak kanatları şekil değiştirebilen küçük bir hava aracı yaptı. Ebabillerin (Apus apus) aerodinamik özelliklerini inceleyen Wageningen Üniversitesi'nden Dr. David Lentink ve ekibi manevra yeteneklerinin çok iyi olduğunu, uçuş şartlarına göre değişen kanatları sayesinde çok verimli uçtuklarını belirledi. Araştırmaya göre bu sayede tek süzülüşte yüzde 60 daha fazla yol alıyorlar. Ebabiller 7 bin kilometre boyunca devamlı havada kalabiliyor, neredeyse ömürlerinin tamamını havada geçiriyor. Bir ebabilin ömrü boyunca kat ettiği yol, Dünya'nın çevresinin 100 katı kadar. Lentink başkanlığındaki araştırma ekibi, yere konmadan geceyi havada süzülerek geçiren bu kuşların hızlarını radarla ölçtü. Saatte 29-36 kilometre hızla uçuyorlardı. Bilim insanlarının yaptığı hesaplamalara göre, bu hızlarda süzülmek en yüksek uçuş verimliliğini sağlıyor.
Uçuş için fazla enerjiye ihtiyacı olan kuşların, gerekli oksijeni sağlayan çok verimli, özel solunum sistemleri var. Akciğerlerin yanı sıra çok sayıda hava kesesi solunumlarında rol oynuyor. Kuşun nefes almasıyla hava, arka taraftaki keselere doluyor. Daha sonra anatomik açıdan çok karmaşık yapıya sahip ciğerlere, ardından da ön keselere geçiyor ve dışarı çıkıyor. Hava sürekli tek yönlü olarak akciğerlerden geçerken, akciğer damarlarındaki kan da zıt yönde akıyor. Kuşlar, bu sistem sayesinde kendi boyutlarındaki diğer tüm hayvanlardan daha fazla oksijen çekebiliyor. Oksijenin az olduğu yüksekliklerde de uçabiliyorlar.
Kuşların kemikleri hafif ama içeriden payandalarla destekleniyor. Kanatlarını hareket ettiren çok güçlü göğüs kasları, oksijen ihtiyaçlarını karşılayan özel solunum sistemleri var. Yeşilbaş ördekler de bu özellikleri sayesinde havada istediği hareketi gerçekleştirebiliyor.
Kuşların ince duvarlı, hafif ama içten payandalarla desteklendiği için sağlam kemikleri, kanatlarını hareket ettiren çok güçlü göğüs kasları var. Uçuş tüyleri de hafif, esnek ama dayanıklı. Her tüyde, tüy sapından çıkan çok sayıda karşılıklı tüycük var. Bunların her birinden 40 derecelik açıyla karşılıklı dallar çıkıyor. Gözle görülmeyen bu dallar, kancalarla birbirlerine kenetleniyor, böylece tüycükler arasında ağ benzeri bir yapı oluşuyor. Tüy sapları, kanat kemiklerine sıkıca bağlı.
Kuşlar, kanatlarının uç kısmında bulunan ana uçuş tüylerini ayrı ayrı döndürebiliyor. Bir başka ilginç özellikleri, iniş-kalkış gibi düşük hızla uçtukları durumlarda kullandıkları özel tüyleri olması. Kanatlarının ön tarafındaki bu tüyler diğer tüylerden ayrılarak yavaş uçuşta havada tutunmayı sağlıyor. Kuşlar inişlerde kuyruklarını yelpaze gibi açıp indirerek fren yapıyor. Eastern Kentucky Üniversitesi'nden kuşbilimci Profesör Gary Ritchison şöyle diyor: 'Kuşlar, çoğu zaman inişlerde pilotlardan çok daha hassas olmalı. Uçaklar gibi piste değil, genellikle bir dala iniyorlar.'
NASA'nın Langley Araştırma Merkezi, geleceğin uçaklarını bakın nasıl tasvir ediyor: 'Kuş kanadındaki sinirler gibi işlev görecek sensörler tüm kanat yüzeyindeki basıncı ölçecek. Kuşun, kanadındaki farklı tüyleri kullanıp içgüdüsel olarak uçuşunu kontrol etmesi gibi, tetikleyiciler de uçağın kanat şeklini değiştirerek uçuş şartlarını sürekli optimize edecek.' NASA sensörlerden, tetikleyicilerden, mikroişlemcilerden oluşan akıllı sistemlerin etkin bir 'merkezi sinir sistemi' oluşturacağını belirtiyor. Kuşlar sadece kemiklerine, kanatlarına, kaslarına, solunum sistemlerine, dolaşım sistemlerine kadar uçuş için donanmakla kalmamış ama uçuş beyinlerine de yazılmış.
Havada süzülen kuşlar, kanatlarının şeklini ve boyutunu sürekli değiştiriyor. Örneğin açık kanatlar yavaşça süzülmek, geriye doğru çekilmiş kanatlar hızlı süzülmek için iyi. Geçtiğimiz aylarda Delft Teknoloji Üniversitesi ve Wageningen Üniversitesi'nden bilim insanları, ebabilleri örnek alarak kanatları şekil değiştirebilen küçük bir hava aracı yaptı. Ebabillerin (Apus apus) aerodinamik özelliklerini inceleyen Wageningen Üniversitesi'nden Dr. David Lentink ve ekibi manevra yeteneklerinin çok iyi olduğunu, uçuş şartlarına göre değişen kanatları sayesinde çok verimli uçtuklarını belirledi. Araştırmaya göre bu sayede tek süzülüşte yüzde 60 daha fazla yol alıyorlar. Ebabiller 7 bin kilometre boyunca devamlı havada kalabiliyor, neredeyse ömürlerinin tamamını havada geçiriyor. Bir ebabilin ömrü boyunca kat ettiği yol, Dünya'nın çevresinin 100 katı kadar. Lentink başkanlığındaki araştırma ekibi, yere konmadan geceyi havada süzülerek geçiren bu kuşların hızlarını radarla ölçtü. Saatte 29-36 kilometre hızla uçuyorlardı. Bilim insanlarının yaptığı hesaplamalara göre, bu hızlarda süzülmek en yüksek uçuş verimliliğini sağlıyor.
Uçuş için fazla enerjiye ihtiyacı olan kuşların, gerekli oksijeni sağlayan çok verimli, özel solunum sistemleri var. Akciğerlerin yanı sıra çok sayıda hava kesesi solunumlarında rol oynuyor. Kuşun nefes almasıyla hava, arka taraftaki keselere doluyor. Daha sonra anatomik açıdan çok karmaşık yapıya sahip ciğerlere, ardından da ön keselere geçiyor ve dışarı çıkıyor. Hava sürekli tek yönlü olarak akciğerlerden geçerken, akciğer damarlarındaki kan da zıt yönde akıyor. Kuşlar, bu sistem sayesinde kendi boyutlarındaki diğer tüm hayvanlardan daha fazla oksijen çekebiliyor. Oksijenin az olduğu yüksekliklerde de uçabiliyorlar.
Kuşların kemikleri hafif ama içeriden payandalarla destekleniyor. Kanatlarını hareket ettiren çok güçlü göğüs kasları, oksijen ihtiyaçlarını karşılayan özel solunum sistemleri var. Yeşilbaş ördekler de bu özellikleri sayesinde havada istediği hareketi gerçekleştirebiliyor.
Kuşların ince duvarlı, hafif ama içten payandalarla desteklendiği için sağlam kemikleri, kanatlarını hareket ettiren çok güçlü göğüs kasları var. Uçuş tüyleri de hafif, esnek ama dayanıklı. Her tüyde, tüy sapından çıkan çok sayıda karşılıklı tüycük var. Bunların her birinden 40 derecelik açıyla karşılıklı dallar çıkıyor. Gözle görülmeyen bu dallar, kancalarla birbirlerine kenetleniyor, böylece tüycükler arasında ağ benzeri bir yapı oluşuyor. Tüy sapları, kanat kemiklerine sıkıca bağlı.
Kuşlar, kanatlarının uç kısmında bulunan ana uçuş tüylerini ayrı ayrı döndürebiliyor. Bir başka ilginç özellikleri, iniş-kalkış gibi düşük hızla uçtukları durumlarda kullandıkları özel tüyleri olması. Kanatlarının ön tarafındaki bu tüyler diğer tüylerden ayrılarak yavaş uçuşta havada tutunmayı sağlıyor. Kuşlar inişlerde kuyruklarını yelpaze gibi açıp indirerek fren yapıyor. Eastern Kentucky Üniversitesi'nden kuşbilimci Profesör Gary Ritchison şöyle diyor: 'Kuşlar, çoğu zaman inişlerde pilotlardan çok daha hassas olmalı. Uçaklar gibi piste değil, genellikle bir dala iniyorlar.'
NASA'nın Langley Araştırma Merkezi, geleceğin uçaklarını bakın nasıl tasvir ediyor: 'Kuş kanadındaki sinirler gibi işlev görecek sensörler tüm kanat yüzeyindeki basıncı ölçecek. Kuşun, kanadındaki farklı tüyleri kullanıp içgüdüsel olarak uçuşunu kontrol etmesi gibi, tetikleyiciler de uçağın kanat şeklini değiştirerek uçuş şartlarını sürekli optimize edecek.' NASA sensörlerden, tetikleyicilerden, mikroişlemcilerden oluşan akıllı sistemlerin etkin bir 'merkezi sinir sistemi' oluşturacağını belirtiyor. Kuşlar sadece kemiklerine, kanatlarına, kaslarına, solunum sistemlerine, dolaşım sistemlerine kadar uçuş için donanmakla kalmamış ama uçuş beyinlerine de yazılmış.
Kaynak:http://www.elektromania.net
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder