Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
Balinadan Teknolojiye
Otomobil ve ucakların şekillerinin yakıt tuketimini ve performansı doğrudan etkilediğini biliyor muydunuz? Bugun teknolojinin geldiği noktada, taşıtlarda tasarım iyileştirmesine ihtiyac vardır Bunun ipucları, tabiattaki canlılarda bulunmaktadır Ancak bunlar ustalıkla gizlendiği icin keşfedilmeyi beklemektedir Canlılardan ilhamla teknoloji geliştirme (biyomimetik), gunumuzde ayrı bir bilim dalı kabul edilmektedir Bu bilimin bircok sahada olduğu gibi hava araclarında ve ruzgar turbinlerinde de aktif olarak kullanılmasıyla daha verimli tasarımlar yapılmaya başlanmıştır
Ulaşım aracları icin enerji tasarrufu buyuk onem taşımaktadır Kayıpları artıran ana faktor, hava direnci veya daha teknik bir ifadeyle havanın cisme uyguladığı suruklenme kuvvetidir Suruklenme kuvvetinde onemli faktor, suruklenme katsayısıdır Suruklenme katsayısı, cismin şekline cok bağlıdır Havanın akım cizgilerine sert mudahale etmeyen, akım cizgilerindeki değişimleri duzenli kılan şekillerin suruklenme katsayıları daha duşuktur Hava ve suda hızlı hareket eden canlıların hepsinde, suruklenme katsayılarını duşuk tutacak şekilde mukemmel geometriler kullanılmıştır Canlıların bu mukemmel geometrilerinin teknolojiye aktarılması konusunda yapılmış calışmalar, henuz başlangıc aşamasındadır
Kutupların sevilen hayvanlarından beyaz balina veya Beluga balinası su icerisinde hareketini kolaylaştıracak mukemmel bir şekle sahiptir Ağız kısmındaki cıkıntı ve ust taraftaki bombeli ve karakteristik kafa yapısı, hacimli şekline rağmen suruklenmeyi (su direnci) duşurmektedir
1994 yılında cok buyuk kargoları taşımak uzere, Airbus A300600ST kargo ucağı tasarlanmıştır Kargo ucağının bir taraftan cok hacimli olması gerekirken, diğer taraftan da şekil itibarı ile hava direncini azaltabilecek uygun bir tasarıma sahip olması gerekiyordu Airbus firması hem hacim şartını hem de uygun şekil şartını sağlayan Beluga balinasını ornek alarak ucağı tasarladı Bu yuzden bu kargo ucağı, daha meşhur ismiyle Airbus Beluga olarak bilinmektedir1,2 (Şekil–2) Bir taraftan bombeli ust kısım buyuk hacimli kargoları taşırken diğer taraftan da pilot kabini balinanın ağız kısmına benzeyen alt cıkıntıya yerleştirilmiştir Kargo ucağı; helikopter, uydu ve ucak kanatları gibi cok buyuk yukleri taşıyabilmektedir3 (Şekil–3) Yuk taşıma kapasitesi 47 ton olan ucağın yuksuz ağırlığı 86 tondur Dev ucağın govde capı 7,1 m, uzunluğu 56,15 m, yerden yuksekliği 17,24 m, kanat acıklığı da 44,84 m'dir
Artan buyuk kargo ihtiyacını karşılamak uzere firma yine Beluga balinasına benzer daha buyuk bir ucağı Beluga XL'yi inşa etmeyi planlamaktadır
Kambur balinaların kafa ve yuzgeclerindeki kucuk şişliklerin suruklenme kuvvetini % 10 azalttığı, kaldırma kuvvetini ise, yuzde 5 artırdığı bulunmuştu
Kambur balinaların bu ozelliğinin yeni nesil helikopter kanatlarına uygulanması planlanmaktadır Helikopter ucarken, one doğru donen kanatcık arkaya doğru donen kanatcıktan daha hızlıdır Bu durum geriye doğru hareket eden kanatcıkta gecici bir kaldırma kuvveti kaybına yol acar Turbulansla birlikte, rotora ve kontrol cubuğuna fazladan yuk biner ve helikopterin hız ve manevra kabiliyeti azalır Problemin cozumu icin geriye donen kanatcığın kaldırma kuvvetinin artırılması gerekmektedir, ki cozum icin kambur balinalar ilham kaynağı olmuştur Alman havacılık merkezindeki araştırmacılar, 6 mm genişliğinde kaucuk cıkıntıları her bir kanatcıkta 186 adet olmak uzere pervane kanatcıklarının kenarlarına yerleştirdiler
Ruzgar tuneli deneylerinde elde edilen guzel neticelerden sonra test ucuşları gercekleştirilmiş ve performansta belirgin bir iyileşme sağlanmıştır
Balinalardaki bu şişlikler ruzgar turbinlerinin tasarımı icin de yol gosterici olmuştur6,7 Cıkıntılar sayesinde pervane kanat calışma acıları 11 dereceden 17 dereceye cıkarılabilmiş ve performans % 40 artmıştır
Benzer bir hidrodinamik performans da gelgit dalgalarından enerji uretmede kullanılan hidrolik turbinlerde elde edilmiştir
Canlılarda basit ayrıntılar gibi gorunen ozelliklerin aslında muhendislik prensiplerinin mukemmel uygulamaları olduğu ve teknolojide sıcrama sağlayabileceği unutulmamalıdır Daha iyi bir gelecek icin ulkemizde de ilmi araştırmaların bu yone kaydırılmasında buyuk fayda vardır Etrafımızdaki canlılara farklı acılardan bakarak onlardaki muhendislik prensiplerini teknolojiye uygulayabilirsek, hayatımızı daha da kolaylaştırabiliriz Ayrıca onlardaki mukemmelliği gorebilmek ve Yaratıcı'nın sanatını fark edip tefekkur ufkunda derinleşmek de bir başka guzelliktir
Otomobil ve ucakların şekillerinin yakıt tuketimini ve performansı doğrudan etkilediğini biliyor muydunuz? Bugun teknolojinin geldiği noktada, taşıtlarda tasarım iyileştirmesine ihtiyac vardır Bunun ipucları, tabiattaki canlılarda bulunmaktadır Ancak bunlar ustalıkla gizlendiği icin keşfedilmeyi beklemektedir Canlılardan ilhamla teknoloji geliştirme (biyomimetik), gunumuzde ayrı bir bilim dalı kabul edilmektedir Bu bilimin bircok sahada olduğu gibi hava araclarında ve ruzgar turbinlerinde de aktif olarak kullanılmasıyla daha verimli tasarımlar yapılmaya başlanmıştır
Ulaşım aracları icin enerji tasarrufu buyuk onem taşımaktadır Kayıpları artıran ana faktor, hava direnci veya daha teknik bir ifadeyle havanın cisme uyguladığı suruklenme kuvvetidir Suruklenme kuvvetinde onemli faktor, suruklenme katsayısıdır Suruklenme katsayısı, cismin şekline cok bağlıdır Havanın akım cizgilerine sert mudahale etmeyen, akım cizgilerindeki değişimleri duzenli kılan şekillerin suruklenme katsayıları daha duşuktur Hava ve suda hızlı hareket eden canlıların hepsinde, suruklenme katsayılarını duşuk tutacak şekilde mukemmel geometriler kullanılmıştır Canlıların bu mukemmel geometrilerinin teknolojiye aktarılması konusunda yapılmış calışmalar, henuz başlangıc aşamasındadır
Kutupların sevilen hayvanlarından beyaz balina veya Beluga balinası su icerisinde hareketini kolaylaştıracak mukemmel bir şekle sahiptir Ağız kısmındaki cıkıntı ve ust taraftaki bombeli ve karakteristik kafa yapısı, hacimli şekline rağmen suruklenmeyi (su direnci) duşurmektedir
1994 yılında cok buyuk kargoları taşımak uzere, Airbus A300600ST kargo ucağı tasarlanmıştır Kargo ucağının bir taraftan cok hacimli olması gerekirken, diğer taraftan da şekil itibarı ile hava direncini azaltabilecek uygun bir tasarıma sahip olması gerekiyordu Airbus firması hem hacim şartını hem de uygun şekil şartını sağlayan Beluga balinasını ornek alarak ucağı tasarladı Bu yuzden bu kargo ucağı, daha meşhur ismiyle Airbus Beluga olarak bilinmektedir1,2 (Şekil–2) Bir taraftan bombeli ust kısım buyuk hacimli kargoları taşırken diğer taraftan da pilot kabini balinanın ağız kısmına benzeyen alt cıkıntıya yerleştirilmiştir Kargo ucağı; helikopter, uydu ve ucak kanatları gibi cok buyuk yukleri taşıyabilmektedir3 (Şekil–3) Yuk taşıma kapasitesi 47 ton olan ucağın yuksuz ağırlığı 86 tondur Dev ucağın govde capı 7,1 m, uzunluğu 56,15 m, yerden yuksekliği 17,24 m, kanat acıklığı da 44,84 m'dir
Artan buyuk kargo ihtiyacını karşılamak uzere firma yine Beluga balinasına benzer daha buyuk bir ucağı Beluga XL'yi inşa etmeyi planlamaktadır
Kambur balinaların kafa ve yuzgeclerindeki kucuk şişliklerin suruklenme kuvvetini % 10 azalttığı, kaldırma kuvvetini ise, yuzde 5 artırdığı bulunmuştu
Kambur balinaların bu ozelliğinin yeni nesil helikopter kanatlarına uygulanması planlanmaktadır Helikopter ucarken, one doğru donen kanatcık arkaya doğru donen kanatcıktan daha hızlıdır Bu durum geriye doğru hareket eden kanatcıkta gecici bir kaldırma kuvveti kaybına yol acar Turbulansla birlikte, rotora ve kontrol cubuğuna fazladan yuk biner ve helikopterin hız ve manevra kabiliyeti azalır Problemin cozumu icin geriye donen kanatcığın kaldırma kuvvetinin artırılması gerekmektedir, ki cozum icin kambur balinalar ilham kaynağı olmuştur Alman havacılık merkezindeki araştırmacılar, 6 mm genişliğinde kaucuk cıkıntıları her bir kanatcıkta 186 adet olmak uzere pervane kanatcıklarının kenarlarına yerleştirdiler
Ruzgar tuneli deneylerinde elde edilen guzel neticelerden sonra test ucuşları gercekleştirilmiş ve performansta belirgin bir iyileşme sağlanmıştır
Balinalardaki bu şişlikler ruzgar turbinlerinin tasarımı icin de yol gosterici olmuştur6,7 Cıkıntılar sayesinde pervane kanat calışma acıları 11 dereceden 17 dereceye cıkarılabilmiş ve performans % 40 artmıştır
Benzer bir hidrodinamik performans da gelgit dalgalarından enerji uretmede kullanılan hidrolik turbinlerde elde edilmiştir
Canlılarda basit ayrıntılar gibi gorunen ozelliklerin aslında muhendislik prensiplerinin mukemmel uygulamaları olduğu ve teknolojide sıcrama sağlayabileceği unutulmamalıdır Daha iyi bir gelecek icin ulkemizde de ilmi araştırmaların bu yone kaydırılmasında buyuk fayda vardır Etrafımızdaki canlılara farklı acılardan bakarak onlardaki muhendislik prensiplerini teknolojiye uygulayabilirsek, hayatımızı daha da kolaylaştırabiliriz Ayrıca onlardaki mukemmelliği gorebilmek ve Yaratıcı'nın sanatını fark edip tefekkur ufkunda derinleşmek de bir başka guzelliktir
