Bİomİmetİk Texnologİya

TƏBİƏTİ TƏQLİD EDİR

CANLILAR VƏ UÇUŞ TEXNOLOGİYASI



Ən qüsursuz uçuş maşını hansıdır? Skorski vertolyotu, Boinq 747 sərnişin təyyarəsi, yoxsa F-18 döyüş təyyarəsi mi?


Readers Digest jurnalında mövzu olaraq quşlardan bəhs edən elmi bir məqalə aşağıdakı cümlə ilə başlayaraq bu problemin cavabını belə verir:

Aeorodinamik bir möcüzə olan quşlarla müqayisə edildiyi zaman ən inkişaf etmiş hava vasitəsi belə yalnız kobud bir surətdən irəli keçməz.

Quşlar mükəmməl uçuş maşınlarıdır. Bir vasitənin uça bilməsi üçün yüngül olması lazımdır. Bu, qanadı dözümlü etmək üçün, istifadə edilən vintlər və pərçimlər üçün də etibarlı bir qaydadır. Elə buna görə insanlar təyyarə emalında həmişə xüsusi vəsaitlərdən istifadə etməyə çalışırlar : Sərt, amma yüngül, eyni zamanda da zərbələrə dözümlü. Bütün səylərə baxmayaraq bu mövzuda quşlarla ayaqlaşa bilmədiyimizi söyləyə bilərik. Siz heç eniş əsnasında partlayış edən ya da parçalanan bir quş gördünüzmü? Ya da uçarkən gövdəsiylə olan əlaqələri zəiflədiyi üçün qanadı düşən bir quş?

Quşlardakı qüsursuz dizaynların aviasiyanın inkişafında çox böyük təsirləri vardır. Necə ki, təyyarənin ixtiraçısı olaraq qəbul edilən Rayt qardaşlar, Kittihaşk adındakı təyyarələrinin qanadlarını ixtira edərkən kərkəs qanadlarınıın dizaynından nümunə götürmüşlər.

İçi boş yüngül sümüklər, bu sümükləri hərəkət etdirəcək güclü sinə əzələləri, havada qalmağı təmin edəcək xüsusiyyətdə tüklər, aerodinamik qanadlar, yüksək enerji ehtiyacını qarşılayacaq maddələr mübadiləsi... Quşların bir dizayn məhsulu olduğunu açıq şəkildə göstərən bütün bu xüsusiyyətlər onlara havada böyük bir hərəkət qabiliyyəti verir.

Quşlar daha bir çox baxımdan da təyyarələrdən çox irəlidir. Məsələn, quzğun, göyərçin kimi quşlar havada tətik ata bilərkən, arı quşları havada asılı qala bilərlər. Havada uçarkən ani bir hərəkətlə bir budağa qona bilirlər. Təyyarələr isə bu tərz manevrlər edə bilməzlər.

Daha təyyarələrin kəşf edilmədiyi zamanlarda belə quşların uçmaq üçün istifadə etdiyi qüsursuz dizayn bir çox ixtiraçıya təsir göstərmişdir. O dərəcədə ki, 19-cu əsrdə bəzi adamlar evlərində düzəltdikləri qanadları qollarına möhkəm bağlayaraq binaların təpəsindən özlərini boşluğa buraxıb quşların hərəkətlərini təqlid etməyə çalışmışlar. Təxmin edildiyi kimi, bu kəslərin uçmaq üçün yalnız qanadların kafi olmadığını anlamaları elədə uzun sürməmişdir.

O günlərdən bu günə qədər təxminən 200 il keçdi. İnsanlığın elmi təcrübələri və tədqiqat-inkişaf etdirmə texnikaları olduqca irəlilədi. Ancaq bəziləri hələ də, ən az bu ixtiraçılar qədər ağıldan uzaq və boş iddialar irəli sürürlər. Buna görə, sürünənlər zaman içində mərhələ-mərhələ inkişaf edərək quş halına gəlmişlər. Pilləli təkamül olaraq adlandırılan bu xəyali mexanizmin heç bir əsli yoxdur. Quşların sürünənlərlə ən kiçik bir bənzərliyi olmayan sümük və əzələ strukturları, tükləri, aeorodinamik qanadları və maddələr mübadilələri vardır. Quruda yaşayan canlılarından tamamilə fərqli bir quruluşa sahib olan quşların heç bir bədən mexanizmi, iddia edildiyi kimi mərhələli təkamül modeli ilə açıqlana bilməz.


Təyyarə texnologiyasındakı yeni hədəf: Dəyişən şərtlərə görə şəkil alan quş qanadı


Quşlar uçarkən qanadlarını məruz qaldıqları şərtlərə görə ən uyğun şəkildə istifadə edirlər. İstilik və külək kimi fərqli havaya görə lazımlı dəyişiklikləri avtomatik olaraq edəcək bir şəkildə yaradıldıqları üçün də ən yaxşı uçanlar kimi qəbul edilirlər. Hal-hazırda təyyarə texnologiyasına istiqamət verən firmalar quşların bu yaradılış xüsusiyyətlərindən faydalanaraq layihələr hazırlayırlar.
NASA, Boinq şirkəti və ABŞ Hava Qüvvələri təyyarəyə yerləşdirilmiş bir kompüterdən gələn məlumatlara görə forma dəyişdirmə qabiliyyəti daşıyan, şüşə liflərdən əldə edilmiş elastik bir qanad hazırlamışdılar. Sözü gedən mövzuda kompüter eyni zamanda uçuş şərtlərini (istilik, külək qüvvəti) bildirən ölçü cihazlarının verdiyi məlumatları emal qabiliyyətinə də sahib olacaq. Kompüter bu şəkildə aldığı məlumatlara görə, qanadların əyriliyini ən uyğun şəkildə dəyişdirə biləcəkdir.

Bu mövzuda çalışan bir başqa firma da Airbustur. Airbus da təyyarənin qanadlarına, eynilə quşlarınkı kimi uçuş şərtlərinə görə şəkil dəyişdirmə xüsusiyyəti qazandıracaq adaptasiya olunan qanadlar (adaptive wings) düzəltməyə çalışırlar. Məqsədləri isə yanacaq sərfini minimuma endirməkdir.

Qısacası quşların uçuş şəkilləri və qanad strukturları tam mənasıyla bir dizayn möcüzəsidir. Quşlardakı bu bənzərsiz dizayn illərdən bəri təyyarə mühəndislərinin ilham qaynağı olmuşdur. Allah bu canlıları uçmaq üçün ən əlverişli sistemlərlə təchiz etmişdir. Allah Qurani-Kərimin bir ayəsində bu canlılara belə diqqət çəkmişdir:


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 texnologiyasına istiqamət verir



Quşların uçuşunun araşdırılması təyyarə qanadlarının strukturlarında əhəmiyyətli dəyişikliklərə səbəb olur.

Bu dəyişikliklərdən ilk faydalanan təyyarələrdən biri Amerikan qırıcı təyyarəsi olan F-111-dir. Artıq bu təyyarənin qanadlarında istiqaməti dəyişə bilən hərəkətlərlə təyyarənin sağa, ya da sola dönməsini təmin edən qanadcıqlar yoxdur. Təyyarə dönüşlərini quşların etdiyi kimi, qanadlarının formalarını, qanadın yandan görülən əyriliyini artıraraq, ya da azaldaraq edir. Bunun sayəsində təyyarələr, istiqamət dəyişdirərkən tarazlıqda qala bilirlər.



Quzğun lələkləri hava tədqiqatlarında yol göstərir


Bir təyyarə uçarkən qanadının ucunda təzyiq fərqliliklərinə görə böyük burgaçlar (qanadların ucunda ibarət burğu şəklindəki hava axınları) meydana gələ bilər. Bu tip burgaçlar, uçuş əsnasında təyyarədə mənfi təsir meydana gətirir.


Hava tədqiqatları üçün aparılan araşdırmalar quzğunların uçarkən lələklərini (qanadlarının uclarında olan böyük tükləri) bir əlin barmaqları kimi açdıqları müəyyən edilmişdir. Bu müşahidənin nəticəsində tədqiqatçılar, quzğun qanadı uclarını nümunə götürərək kiçik metal qanadcıqlar etməyi və bunları təyyarələrdə sınağ etməyi düşünmüşlər. Bu qanadçıqlar sayəsində bir sıra kiçik burgaç yaradılaraq, bunların daha əvvəlki böyük burgaçların yerlərini alması təmin ediləcək, beləcə burgaçların təyyarə üzərindəki zərərli təsiri azaldılmış olacaqdı. Təcrübələrlə doğruluğu sübut edilən bu düşüncə hal-hazırda təyyarələrə tətbiq olunmağa çalışılır.



XX əsr elmi böcəklərin uçmaq üçün istifadə etdiyi aerodinamik texnikaları müəyyən edə bilmədi


Bir böcək uçarkən saniyədə orta hesabla bir neçə yüz dəfə qanad çırpır. Hətta qanadlarını saniyədə 600 dəfə çırpa bilən böcəklər belə vardır. 

Bir saniyədə bu qədər hərəkətin fövqəladə bir həssaslıqla edilməsi bu dizaynın texnologiyaya uyğun olaraq təqlid edilməsini qeyri-mümkün edir.

Necə ki, Kaliforniya Universitetində biologiya professoru olan Michael Dickinson və yoldaşlarının meyvə milçəklərinin uçuş texnikasını ortaya qoya bilmək üçün inkişaf etdirdikləri robot, meyvə milçəklərinin 100 qatı böyüklüyündə və milçəyin qanad sürətinin ancaq mində biri sürətlə qanad açıb bağlama hərəkətini reallaşdıra bilir. Üstəlik hər beş saniyədə bir qanad hərəkəti edən robot ağcaqanadın bu hərəkəti üçün 6 ayrı mühərrik işlədir. 

Prof. Dickinson kimi bir çox elm adamı, illərdir böcəklərin qanad çırpma hərəkətlərinin incəliklərini ortaya qoymaq üçün müxtəlif təcrübələr aparırlar. Meyvə ağcaqanadları üzərində aparılan bu təcrübələr əsnasında Dickinson, milçək qanadlarının sadə ilmələrlə bağlanmış kimi-düz hərəkətlər etmədiyini, əksinə son dərəcə kompleks aerodinamik texnikalardan faydalandığını təsbit etmişdir. Həmçinin hər çırpmada qanadların istiqaməti dəyişir: Aşağı hərəkət edən qanadda üst qisim yuxarı baxarkən, yuxarı hərəkətdə olan qanad dönür və bu dəfə qanadın alt qismi yuxarı baxır. Bu kompleks uçuş texnikasını analiz etmək istəyən elm adamları isə, təyyarə qanadları üçün istifadə edilən "klassik aerodinamikanın" qeyri-kafi olduğunu ifadə edirlər.

Necə ki, meyvə milçəkləri də uçmaq üçün birdən çox aerodinamik xüsusiyyətdən faydalanır. Məsələn, qanadlar bir zərbə vurduqda arxasında burulğanlı, kompleks bir hava dalğası buraxır. Qanad geri dönərkən də bunu gəmi pərlərindən çıxan köpüklər kimi dalğanın içindən keçirərək daha əvvəl itirdiyi enerjisinin bir qismini yenidən dövrəyə salır. Saniyədə 200 dəfə qanad çırpan 2,5 millimetrlik meyvə ağcaqanadının uçmasını təmin edən əzələ, digər bütün böcəklərin uçuş əzələlərinin arasında ən güclüsü olaraq qiymətləndirilir. 

Bundan başqa ağcaqanadlarda qanadların yanında sahib olduqları iti gözlər, tarazlıq üçün istifadə etdikləri kiçik arxa qanadlar və qanadlarını vəziyyətə görə nizamlayan alıcılar kimi daha bir çox təfərrüat da dizaynlarındakı mükəmməlliyi artırır.

Ağcaqanadlar milyonlarla ildir ki, bu aerodinamik qaydalardan faydalanaraq uçurlar. İndiki vaxtda ən inkişaf etmiş texnologiyalardan istifadə edən elm adamlarının belə, ağcaqanadların uçuş texnikalarını tam olaraq açıqlaya bilməmələri yaradılışın açıq-aşkar dəlillərindən biridir. Allah düşünə bilən insanlar üçün bir milçəkdə ağlının və elminin bənzərsizliyini bizə göstərir. Quranda belə buyurulur:


Ey insanlar! Sizə bir məsəl çəkilir. Onu dinləyin. Şübhəsiz ki, Allahdan başqa ibadət etdikləriniz bir milçək belə yarada bilməzlər, hətta bunun üçün bir yerə yığışsalar belə. Əgər milçək onlardan bir şey götürüb aparsa, bunu ondan geri ala bilməzlər. Bunu etmək istəyən də aciz qalar, istənilən də! (Həcc surəsi, 73)


 << Geri