Uçan canlılardakı üstün dizayn və uçuş texnologiyası

Quşlarda və uçan böcəklərdəki üstün dizayn alimləri həm heyrətə salır, həm də onlara təyyarə dizaynlarında yol göstərir.

Quşlar uçarkən qanadlarını vəziyyətə görə ən yaxşı şəkildə istifadə edirlər. Hazırda təyyarə istehsalı ilə məşğul olan firmalar onların bu yaradılış xüsusiyyətlərini öyrənməyə çalışırlar. NASA, Boeing firması, ABŞ hava qüvvələri təyyarəyə yerləşdirilmiş kompüterdən gələn informasiyaya uyğun olaraq forma dəyişdirmə qabiliyyəti olan, şüşə liflərdən hazırlanmış elastik qanad hazırlayıblar.

Həmin kompüter eyni zamanda uçuş şəraitini (istilik, hava axını) bildirən ölçü cihazlarının verdiyi məlumatları şərh etmə qabiliyyətinə də malik olacaq. Kompüter aldığı məlumatlar sayəsində qanadların əyriliyini ən uyğun şəkildə dəyişdirə biləcək. (Harun Yəhya, Təbiətdəki Dizayn)

Bu mövzuda çalışan başqa bir firma da ''Airbus''-dır. Airbus da təyyarənin qanadlarına quşlarınkı kimi uçuş şəraitinə görə formasını dəyişə bilmə xüsusiyyəti qazandıracaq qanadlar (adaptivewings) inşa etməyə çalışır. Məqsəd yanacaq sərfini və emissiyanı azaltmaqdır.

Quşlarla hava texnologiyası müqayisə edilsə, bu üstün uçuş dizaynından çıxaracağımız daha çox dərsin olduğunu anlaya bilərik. Belə ki, TAI-də təyyarə mühəndisi olan elm adamı Necmi Kara bu mövzuda belə deyir: "Ən inkişaf etmiş texnologiya belə əsl quşun ən yaxşı, ən uyğun konstruksiyasını reallaşdıra bilməz." ("Engineers Ask Nature Attacker Design Advice", Jim Robbins, New York Times, 11 December 2001)

Qısası, quşların uçuş formaları və qanad quruluşları tamamilə dizayn möcüzəsidir. Quşlardakı bu bənzərsiz dizayn illərdən bəri təyyarə mühəndislərinin ilham qaynağı olmuşdur. Allah bu canlıları uçmağa ən əlverişli sistemlərlə təchiz etmişdir. Quşlarda açıq-aşkar görünən bu dizaynı və bunun yalnız hər şeyi düşünən, qüsursuz ağıla sahib olan Yaradıcının əsəri ola biləcəyini heç kim inkar edə bilməz. Allah Quran-i kərimin bir ayəsində bu canlılardakı yaradılışa belə diqqət çəkir:

"Məgər onlar başları üzərində dəstə-dəstə pərvazlanıb uçan, hərdən də qanadlarını yığan quşları görmürlərmi? Onları havada ancaq Mərhəmətli Allah saxlayır. Şübhəsiz ki, O, hər şeyi görür." (Mülk surəsi, 19)

Quşların qanadları təyyarə istehsalına istiqamət verir

Quşların uçuşunun araşdırılması təyyarə qanadlarının quruluşunda əhəmiyyətli dəyişikliklərə səbəb olur. Bu dəyişikliklərdən ilk faydalanan təyyarələrdən biri amerikan ovçu təyyarəsi olan F-111-dir. Artıq bu təyyarənin qanadlarında istiqaməti dəyişə bilən hərəkətlərlə təyyarənin sağa və ya sola çevrilməsini təmin edən qanadlar yoxdur. Təyyarə dönüşlərini, quşların etdiyi kimi qanadlarının formalarını, qanadın yandan görünən əyriliyinin artması ya da azalması formasında dəyişdirərək edir. İstiqamət dəyişdirərkən klassik üzgəcli qanadları olan təyyarənin ötəri müvazinətsizliyə düşməsinə qarşı qanadın yan tərəfindəki əyriliyinin dəyişməsi ilə təmin edilən üstünlükdən faydalanan təyyarələr dönüşlərdə müvazinəti qoruya bilirlər.

Qırğının lələkləri hava tədqiqatlarına ilham mənbəyi olmuşdur

Təyyarə uçarkən qanadının ucunda təzyiq fərqindən qaynaqlanan böyük burulğanlar meydana gəlir. Bu tip burulğanlar uçuş əsnasında təyyarədə mənfi təsirlər yaradır.

Hava tədqiqatlarında qırğıların tədqiq olunması ilə onların uçarkən lələklərini (qanadlarının uclarındakı böyük tüklər) bir əlin barmaqları kimi açdıqları aşkar edildi. Tədqiqatçılar bu müşahidənin nəticəsində qırğının qanad uclarını təqlid edərək, metaldan kiçik qanadcıqlar hazırladılar. Bu cihazın kiçik burulğanlar yaratmasına səbəb oldu və əvvəlki böyük burulğanın yerini alan bu burulğanların daha az zərərli olduğu sübut edildi. İndi kiçik qanadcıqların təyyarələrin qanad uclarına uyğunlaşdırılması işləri davam edir.

Elm böcəklərin uçmaq üçün istifadə etdiyi aerodinamik texnikaları hələ də əldə edə bilmir.

Böyük düz qanadlar böcəklərin uçuşunda üstünlük təmin edir. Ancaq belə qanadların zərər görmə riski də çoxdur. Buna görə də qatlana bilmələri lazımdır. Böyüklük qatlanmanı çətinləşdirən xüsusiyyətdir. Arılarda bu problem çəngəlcik adlı həssas qarmaq tərəfindən həll edilir. Çəngəllər qanadları bir-birinə birləşdirir. Arı bir yerə qonduqda, çəngəlciklər bir-birlərindən ayrılır və qanadlar rahat şəkildə qatlana bilirlər.

Böcək uçarkən təxminən saniyədə bir neçə yüz dəfə qanad çırpır. Hətta qanadlarını saniyədə 600 dəfə çırpa bilən böcəklər belə var. Bir saniyədə bu qədər hərəkətin, üstəlik yüksək həssaslıqla edilməsi bu dizaynın texnoloji olaraq təqlid edilməsini qeyri-mümkün edir.

Belə ki, California Universitetində biologiya üzrə professor olan Michael Dickinson və yoldaşlarının meyvə ağcaqanadlarının uçuş texnikasını ortaya qoya bilmək üçün düzəltdikləri robot meyvə ağcaqanadından 100 dəfə böyük və ancaq mində bir sürətlə qanad açıb bağlama hərəkəti reallaşdıra bilir. Üstəlik hər beş saniyədə bir qanad çırpma hərəkəti edən robot ağcaqanadın bu hərəkəti üçün 6 fərqli mühərrik istifadə edir.

Alimlər illərdir böcəklərin qanad çırpma hərəkətlərinin incəliklərini öyrənmək üçün müxtəlif təcrübələr aparırlar. Bunlardan biri də California Universitesinin bioloqu prof. Michael Dickinsonun meyvə ağcaqanadları üzərində apardığı təcrübədir. Bu təcrübə əsnasında Dickinson ağcaqanad qanadlarının (sadə rəzələrlə tutdurulmuş kimi) düz hərəkətlər etmədiyini, əksinə çox kompleks aerodinamik texnikalardan istifadə etdiyini müəyyən etmişdir. Həmçinin hər çırpmada qanadların istiqaməti dəyişir: aşağı hərəkət edən qanadda üst tərəf yuxarı baxarkən, yuxarı hərəkətdə qanad çevrilir, bu dəfə qanadın alt tərəfi yuxarı baxır. Bu kompleks uçuş texnikasını analiz etmək istəyən elm adamları isə təyyarə qanadları üçün istifadə edilən "klassik aerodinamikanın" kifayət etmədiyini ifadə edirlər.

Belə ki, meyvə ağcaqanadları da uçmaq üçün birdən çox aerodinamik xüsusiyyətdən faydalanırlar. Məsələn, qanadlar bir dəfə çırpıldıqda arxasında girdablı, qarışıq hava dalğası buraxır. Qanad geri dönərkən də bunu dalğanın içindən keçirərək, daha əvvəl itirdiyi enerjisinin bir qismini yenidən hərəkətə gətirir. Saniyədə 200 dəfə qanad çırpan 2,5 millimetrlik meyvə ağcaqanadı və digər böcəklərin uçuş əzələləri ən güclü əzələlər olaraq xarakterizə edilir. Qanadları ilə yanaşı, sahib olduqları iti gözlər, tarazlıq üçün istifadə etdikləri kiçik arxa qanadlar və qanadların nə vaxt hərəkət edəcəyini nizamlayan qəbuledicilər kimi daha bir çox detal da dizaynlarındakı mükəmməlliyi artırır.

Burada diqqəti çəkən başqa bir tərəf də böcəklərin milyonlarla ildir bu aerodinamik qaydalardan istifadə edərək uçmalarıdır. Dövrümüzdə ən inkişaf etmiş texnologiyaları istifadə edən elm adamlarının belə, böcəklərin uçuş texnikalarını tam olaraq açıqlaya bilməmələri yaradılışın açıq-aşkar dəlillərindən biridir. Allah hikmətlə baxan gözlər üçün kiçik bir böcəkdə də ağlının və elminin bənzərsizliyini sərgiləyir. Bir ayədə Allah buna belə diqqət çəkir:

"Göyləri və yeri (heç bir örnək olmadan) yaradandır. O, bir işin olmasına qərar versə, ona yalnız "Ol" deyər, o da dərhal olar." (Bəqərə surəsi, 117)

Bayquş səssizliyi

Bayquşlar gecələri ovlarını hiss etmədikləri bir anda tutmaq üçün üzərlərinə səssizcə şığıyırlar. Virciniya ştatının Hampton şəhərindəki NASA Lenqli Tədqiqat Mərkəzindən olan tədqiqatçıların bildirdiyinə görə, bir çox quşun uçma lələklərinin kənarları düz formadadır. Lakin bayquşların uçma lələklərinin havanın qanad üzərindən keçərkən əmələ gətirdiyi girdabı və girdabın səbəb olduğu uğultunu azaldacaq şəkildə yumşaq saçaqları var. Hərbi dizaynerlər bayquş qanadlarını təqlid edərək xəyalət təyyarələrini hazırkı vəziyyətlərindən daha da gizli hala gətirə bilməyi ümid edirlər. Bayquşlardakı dizayndan ilhamlanaraq radarlar tərəfindən görünməyən və heç eşidilə bilməyən səssiz təyyarələrin istehsalı hədəflənir.

Qanad formaları

Quşların qanad forması uça bilmələrində rol oynayan bir nömrəli faktordur. Şahin, qırğı və qaranquş kimi sürətli uçan quşların qanadlarının ucları digər quşların qanadlarına görə arxaya doğru daha çəkik, dar və iti ucludur. Quşların bu xüsusiyyətləri təyyarə mühəndisləri üçün ilham mənbəyi olmuşdur.

Düz qanadlar daha çox qaldırma qüvvəsi təmin edir. Bu qalxma və enmə əsnasında vacibdir. Ancaq yüksək sürətlərdə ən yaxşısı ucları geriyə doğru çəkik qanadlardır. Bu iki xüsusiyyətdən də faydalanmanın tək yolu mövqelərini dəyişdirə bilən qanadlardır. Bunlara hərəkətli qanadlar deyilir. F-111, Tornado kimi döyüş təyyarələri belə qanadlara malikdir. Bu təyyarələrdə sürət artdıqca qanadları quyruğa doğru yer dəyişdirir.