En kusursuz uçuş makinesi hangisidir? Skorsky helikopteri mi, Boeing 747 yolcu uçağı mı, yoksa F-16 savaş uçağı mı?

Reader's Digest dergisinde konu olarak kuşları ele alan bilimsel bir makale aşağıdaki cümle ile başlayarak bu sorunun cevabını şöyle vermektedir:

Aeorodinamik bir harika olan kuşla kıyaslandığı zaman en gelişmiş hava aracı bile sadece kabataslak bir kopyadan öteye geçmez.79

Kuşlar mükemmel uçuş makineleridir. Bir aracın uçabilmesi için hafif olması gereklidir. Bu, kanadı tutturmak için kullanılan vida ve perçinler için de geçerli bir kuraldır. İşte bu nedenle insanlar uçak imalatında hep özel malzemeler kullanmaya çalışırlar: Sert ama hafif, aynı zamanda da darbelere dayanıklı. Bütün çabalara rağmen bu konuda kuşlara yaklaşamadığımızı söyleyebiliriz. Siz hiç iniş sırasında infilak eden ya da parçalanan bir kuş gördünüz mü? Ya da uçarken gövdeye olan bağlantıları zayıfladığı için kanadı düşen bir kuş?

Kuşlardaki kusursuz tasarımların havacılığın gelişmesinde çok büyük etkileri vardır. Nitekim uçağın mucidi olarak kabul edilen Wright kardeşler, Kittyhawk adındaki uçaklarının kanatlarını yaparken akbaba kanatlarının tasarımını örnek almışlardır.80

İçi boş hafif kemikler, bu kemikleri hareket ettirecek güçlü göğüs kasları, havada tutunmayı sağlayacak nitelikte tüyler, aerodinamik kanatlar, yüksek enerji ihtiyacını karşılayacak bir metabolizma… Kuşların bir tasarım ürünü olduğunu açıkça gösteren tüm bu özellikler onlara havada büyük bir hareket kabiliyeti verir.

Kuşlar daha pek çok bakımdan da uçaklardan çok ileridir. Örneğin kuzgun, güvercin gibi kuşlar havada takla atabilirken, arı kuşları havada asılı kalabilirler. Havada uçarken fikir değiştirerek ani bir hareketle bir dala konabilirler. Uçaklar ise bu tarz manevralar yapamazlar.

Daha uçakların keşfedilmediği zamanlarda bile kuşların uçmak için kullandıkları kusursuz tasarım birçok mucidi etkilemiştir. Öyle ki, 19. yüzyılda bazı kimseler evlerinde yaptıkları kanatları kollarına sıkıca bağlayarak binaların tepesinden kendilerini boşluğa bırakıp kuşların hareketlerini taklit etmeye çalışmışlardır. Tahmin edilebileceği gibi, bu kişilerin uçmak için sadece kanatların yeterli olmadığını anlamaları fazla uzun sürmemiştir.

Kuşlar, esneklik ve hareketlilik konusunda da uçaklardan oldukça ileridir. Bunun için bir kuşun boynunu incelemeniz yeterli olur. Boyun, gaganın, vücudun herhangi bir kısmına kolaylıkla erişmesini sağlar. Kuş bu sayede uçuş için en önemli unsur olan tüylerin bakımını rahatlıkla yapabilir. Ayrıca flamingolarda olduğu gibi uçuş sırasında dengeyi de sağlar. İnsanlığın yaklaşık 100 yıldır bu konuda elde ettiği ilerleme, Concorde uçağının yukarı aşağı hareket eden burnu olmuştur. Üstelik Concorde'daki bu tasarım da yunuslardan kopya edilmiştir.

Uçaklar kuşlardan çok daha hızlı uçar. Ama uçuş sırasında da atmosfere çok yüksek ısı salarlar. Oysa kuşların vücudundaki hava dolaşımı tıpkı bir soğutma sistemi gibidir. Bu nedenle kuşları, uçakları vurduğunuz gibi ısı güdümlü bir roket ile vuramazsınız.

O günlerden bugüne kadar yaklaşık 200 yıl geçti. İnsanlığın bilimsel tecrübeleri ve araştırma-geliştirme teknikleri oldukça ilerledi. Ancak bazı kişiler hala, en az bu mucidler kadar akıldan uzak ve boş iddialarda bulunabiliyorlar. Buna göre, sürüngenler zaman içinde aşama aşama gelişerek kuş haline gelmişlerdir. Kademeli evrim olarak isimlendirilen bu hayali mekanizmanın hiçbir gerçekliği yoktur. Kuşların sürüngenlerle en ufak bir benzerliği olmayan kemik ve kas yapıları, tüyleri, aeorodinamik kanatları ve metabolizmaları vardır.83 Kara canlılarından tamamen farklı bir yapıya sahip olan kuşların hiçbir vücut mekanizması, iddia edildiği gibi kademeli evrim modeli ile açıklanamaz.

Hiç uçak kanadının bir parçası olan "flap"ın (uçağın kanatlarının arkasında bulunan, yukarı aşağı hareket ederek uçağın alçalıp yükselmesini sağlayan bir parça) bozulduğunda kendini onardığını ya da kendi kendine yenisi ile değiştiğini duydunuz mu? Oysa kuşların uçaktaki flaplar ile aynı görevi yapan tüyleri, Allah'ın onlara verdiği kusursuz sistem sayesinde bunu yapabilir.

Gerçekten hayvanlarda da sizin için bir ders (ibret) vardır. (Müminun 21) Kuşlar uçmak için tasarlanmış bir vücut yapısına sahiptir. Bunun için kuşların boyun yapısına bakmak yeterlidir. Bir serçenin boynu 14 omurdan oluşurken bu sayı zürafalar için de 14'tür. Kuş bu sayede uçuş sırasında vücudunu rahatlıkla dengeleyebilir, avlanabilir ve tüylerinin bakımını yapabilir.

UÇAK TEKNOLOJİSİNDEKİ YENİ HEDEF: DEĞİŞEN ŞARTLARA GÖRE ŞEKİL ALAN KUŞ KANADI

Kuşlar uçarken kanatlarını maruz kaldıkları şartlara göre en iyi biçimde kullanırlar. Sıcaklık ve rüzgar gibi değişkenlere göre gerekli değişiklikleri otomatik olarak yapacak bir şekilde yaratılmış oldukları için de en iyi uçucu olarak kabul edilirler. Şu anda uçak teknolojisine yön veren firmalar kuşların bu yaratılış özelliklerinden faydalanarak projeler yapmaktadırlar.

Kuşların kanat yapıları bir tasarım harikasıdır. Kuş, aynı kanat yapısıyla hem sıcakta hem de soğukta uçabilir. Rüzgarda ya da durgun havada da aynı kanatlarla uçar. Kuş değişen şartlara karşı kanadını en başarılı biçimde kullanarak uçabilir. Kuşların bu üstün özelliği bilim adamlarının dikkatini çekmiş ve değişen şartlara göre biçim değiştirebilen kanatlar yapmayı amaçlamışlardır. Resimde bu amaçla tasarlanan bir kanadın kesiti görülüyor. (Yine) Bilmez misin ki, gerçekten göklerin ve yerin mülkü Allah'ındır. Sizin Allah'tan başka veliniz ve yardımcınız yoktur. (Bakara/ 107) Baykuşlar, avlarını, geceleri onların farkında olmadıkları bir anda yakalamak için üzerlerine sessizce çullanırlar. Virginia'daki NASA Langley Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacıların belirttiğine göre birçok kuşun uçuş tüylerinin belirgin, düzgün şekilli kenarları olmasına karşın baykuşların uçuş tüyleri, havanın kanat üzerinden geçerken ortaya koyduğu türbülansı -ve böylelikle gürültüyü de- azaltacak şekilde yumuşak saçaklara sahiptir. Askeri tasarımcılar baykuş kanatlarını taklit ederek hayalet uçakları olduklarından daha da gizli hale getirebilmeyi umuyorlar. Baykuşlardaki tasarım sayesinde radarlar tarafından görülmeyen uçakların hiç duyulamayacak kadar sessiz olması hedefleniyor.86

NASA, Boeing şirketi ve ABD Hava Kuvvetleri, uçağa yerleştirilmiş bir bilgisayardan gelen bilgilere göre biçim değiştirme yeteneği taşıyan, cam liflerden yapılmış esnek bir kanat tasarlamışlardır. Söz konusu bilgisayar aynı zamanda uçuş koşullarını (sıcaklık, rüzgar kuvveti) bildiren ölçü aygıtlarının verdiği bilgileri işleme yeteneğine de sahip olacaktır. Bilgisayar bu şekilde aldığı bilgilere göre, kanatların eğriliğini en uygun biçimde değiştirebilecektir.84

Bu konuda çalışan bir başka firma da Airbus'tır. Airbus da uçağın kanatlarına, tıpkı kuşlarınki gibi uçuş koşullarına göre şekil alabilme özelliği kazandıracak uyarlanabilen kanatlar (adaptive wings) yapmaya çalışmaktadır. Amaçları ise yakıt sarfiyatını en aza indirmektir.85

Kısacası kuşların uçuş şekilleri ve kanat yapıları tam anlamıyla bir tasarım harikasıdır. Kuşlardaki bu eşsiz tasarım yıllardan beri uçak mühendislerinin ilham kaynağı olmuştur. Allah bu canlıları uçmaya en elverişli sistemlerle donatmıştır. Allah Kuran-ı Kerim'in bir ayetinde bu canlılara şöyle dikkat çekmiştir:

Onlar, üstlerinde dizi dizi kanat açıp kapayarak uçan kuşları görmüyorlar mı? Onları Rahman (olan Allah')tan başkası (boşlukta) tutmuyor. Şüphesiz O, herşeyi hakkıyla görendir. (Mülk Suresi, 19)

KUŞLARIN KANATLARI UÇAK TEKNOLOJİSİNE YÖN VERİYOR

Kuşların uçuşunun incelenmesi, uçak kanatlarının yapılarında önemli değişikliklere neden olmaktadır.

Bu değişikliklerden ilk yararlanan uçaklardan biri, bir Amerikan avcı uçağı olan F-111'dir. Artık bu uçağın kanatlarında, yönü değişebilen hareketlerle uçağın sağa ya da sola dönmesini sağlayan kanatçıklar bulunmamaktadır. Uçak, dönüşlerini, kuşların yaptığı gibi, kanatlarının biçimlerini, kanadın yandan görülen eğriliğini artırarak ya da azaltarak yapmaktadır. Bu sayede uçaklar, yön değiştirirken dengede kalabilmektedirler.87

AKBABANIN TELEKLERİ HAVACILIK ARAŞTIRMALARINA YOL GÖSTERİYOR

Bir uçak uçarken kanadının ucunda basınç farklılıklarından dolayı büyük burgaçlar (kanatların ucunda oluşan burgu şeklindeki hava akımları) oluşabilir. Bu tip burgaçlar, uçuş esnasında uçakta olumsuz etkiler oluşturur.

Havacılık araştırmaları için yapılan incelemelerde, akbabaların uçarken teleklerini (kanatlarının uçlarında yer alan büyük tüyleri) bir elin parmakları gibi açtıkları tespit edilmiştir. Bu gözlemin sonucunda araştırmacılar, akbabanın kanat uçlarını örnek alarak küçük metal kanatçıklar yapmayı ve bunları uçaklarda denemeyi düşünmüşlerdir. Bu kanatçıklar sayesinde bir dizi küçük burgaç oluşturularak, bunların daha önceki büyük burgaçların yerlerini alması sağlanacak, böylece burgaçların uçak üzerindeki zararlı etkisi azaltılmış olacaktı. Deneylerle doğruluğu kanıtlanan bu düşünce şu an uçaklara uygulanmaya çalışılmaktadır.

20. YÜZYIL BİLİMİ, UÇMAK İÇİN KULLANDIĞI AERODİNAMİK TEKNİKLERİ ÇÖZEMEDİ

Bir böcek uçarken saniyede ortalama birkaç yüz defa kanat çırpar. Hatta kanatlarını saniyede 600 defa çırpabilen böcekler bile vardır.90

Bir saniyede bu kadar hareketin olağanüstü bir hassaslıkta yapılması, bu tasarımın teknolojik olarak taklit edilmesini imkansız kılmaktadır.

Nitekim California Üniversitesi'nde biyoloji profesörü olan Michael Dickinson ve arkadaşlarının meyve sineklerinin uçuş tekniğini ortaya koyabilmek için geliştirdikleri robot, meyve sineğinin 100 katı büyüklüğünde ve sineğin kanat hızının ancak binde biri hızla kanat açıp kapama hareketi gerçekleştirebilmektedir. Üstelik her beş saniyede bir kanat hareketi yapan robot sineğin bu hareketi için 6 ayrı motor kullanılmaktadır.91

Prof. Dickinson gibi birçok bilim adamı, yıllardır böceklerin kanat çırpma hareketlerinin ayrıntılarını ortaya koymak için çeşitli deneyler yapmaktadırlar. Meyve sinekleri üzerinde yapılan bu deneyler sırasında Dickinson, sinek kanatlarının -basit menteşelerle tutturulmuş gibi- düz hareketler yapmadığını, aksine son derece kompleks aerodinamik tekniklerden yararlandığını tespit etmiştir. Ayrıca her çırpmada kanatların yönü değişmektedir: Aşağı hareket eden kanatta üst kısım yukarı bakarken, yukarı harekette kanat döner ve bu kez kanadın alt kısmı yukarı bakar. Bu kompleks uçuş tekniğini analiz etmek isteyen bilim adamları ise, uçak kanatları için kullanılan "klasik aerodinamiğin" yetersiz olduğunu ifade etmektedirler.

Nitekim meyve sinekleri de uçmak için birden fazla aerodinamik özellikten yararlanır. Örneğin kanatlar bir vuruş meydana getirdiğinde arkasında girdaplı, komplike bir hava dalgası bırakır. Kanat geri dönerken de bunu dümen suyu gibi dalganın içinden geçirerek daha önce kaybettiği enerjisinin bir kısmını yeniden devreye sokar. Saniyede 200 kez kanat çırpan 2,5 milimetrelik meyve sineğinin uçmasını sağlayan kas, diğer tüm böceklerin uçuş kaslarının arasında en güçlüsü olarak nitelendirilir.92

Ayrıca sineklerde, kanatların yanı sıra sahip oldukları keskin gözler, denge için kullandıkları ufak arka kanatlar ve kanatların zamanlamasını ayarlayan alıcılar gibi daha pek çok detay da tasarımlarındaki mükemmelliği artırmaktadır.

Sinekler milyonlarca senedir bu aerodinamik kurallardan yararlanarak uçmaktadır. Günümüzde en gelişmiş teknolojileri kullanan bilim adamlarının bile sineklerin uçuş tekniklerini tam olarak açıklayamamaları, yaratılışın apaçık delillerinden biridir. Allah, düşünebilen insanlar için bir sinekte aklının ve ilminin benzersizliğini bize göstermektedir. Bir ayette Allah şöyle buyurmaktadır:

"Ey insanlar, (size) bir örnek verildi; şimdi onu dinleyin. Sizin, Allah'ın dışında tapmakta olduklarınız -hepsi bunun için biraraya gelseler dahi- gerçekten bir sinek bile yaratamazlar. Eğer sinek onlardan bir şey kapacak olsa, bunu da ondan geri alamazlar. İsteyen de güçsüz, istenen de." (Hac Suresi, 73)

79 "Kusursuz Uçuş Makineleri", Reader's Digeest'tan çev: Ruhsar Kansu, Bilim ve Teknik, Sayı:136, Mart 1979, s. 21
80 http://www.yourplanetearth.org/terms/details.php3?term=Biomimicry
83 Bu konuda ayrıntılı bilgi için bakınız: Hayatın Gerçek Kökeni, Harun Yahya, …..
84 "Biyonik, Doğayı Kopya Etmektir", Science et Vie'den Çev. : Dr.Hanaslı Gür, Bilim ve Teknik Temmuz 1985, s. 19-20
85 http://www. biltek. tubitak. gov. tr/dergi/98/ocak/yakitsiz. html
86 http://www. fonz. org/zoogoer/zg1999/28(4)biomimetics. htm : "Designs from Life", Robin Meadows, Zooger, July/August 1999
87 "Biyonik, Doğayı Kopya Etmektiré, Science et Vie'den Çev. : Dr.Hanaslı Gür, Bilim ve Teknik Temmuz 1985, s. 19
88 "Kusursuz Uçuş Makineleri", Reader's Digeest'tan çev: Ruhsar Kansu, Bilim ve Teknik, Sayı:136, Mart 1979, s. 23
89 Clive Gifford, Her Yönüyle Uçaklar, Tubitak Popüler Bilim Kitapları, TUBİTAK, 4.Basım Ocak 1999 s. 24
90 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June2001
91 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001
92 http://www. sciam. com/2001/0601issue/0601dickinson. html; Michael Dickinson, Scientific American, Solving the Mystery of Insect Flight, June 2001

BİYOMİMETİK NEDİR?
AKILLI MALZEMELER
BİTKİLERDEKİ TASARIMLAR VE BİYOMIMETİK
DOĞADAKİ VİTES KUTULARI VE JET MOTORLARI
CANLILAR VE UÇUS TEKNOLOJİSİ
HAYVANLARDAN ÖĞRENDİKLERİMİZ
TEKNOLOJİDEN ÜSTÜN ORGANLAR
BİOMIMETİK VE MİMARİ
CANLILARI TAKLİT EDEN ROBOTLAR
DOĞADAKİ TEKNOLOJİ