Uçak üreticisi firmalar, hala kullanılmaya devam ettikleri uçak teknolojilerinin yanında yeni teknolojiler için de çalışmalarına devam ediyor. Uçak üreticilerinin üzerinde fazlaca çalışma yaptığı uçak bileşenleri listesinin ilk sırasında kanatlar geliyor.
Boeing, yeni uçak kanatları üzerinde çalışan şirketler arasında yer alıyor. Devasa uçak üreticisi, geliştirdiği 777x olarak isimlendirilen yeni uçakta, uçağın daha önceki versiyonlarından daha uzun ve katlanabilir bir kanat kullandı.
Uçağın kanatlarının diğer uçaklardan daha uzun olması, 777x’in diğer uçaklardan daha az yakıta ihtiyaç duymasını sağlıyor. Kanatların katlanabilir olması ise 777x’in uçak hangarlarına rahatça girip çıkarak park etmesine izin veriyor.
Diğer uçaklardan daha uzun ve katlanabilir kanatlara sahip olan Boeing’in yeni uçağı 777x’in geçtiğimiz günlerde üç saatlik bir deneme uçuşu gerçekleştirildi. 426 yolcu taşıma kapasitesine sahip 777x’in deneme uçuşu başarı ile sonuçlandı.
Boeing ve NASA, daha verimli uçak kanatları geliştirmek istiyor
Boeing, 2008 yılından bu yana 220 veya 240 yolcu taşıyabilecek 737 ve A320 gibi daha küçük uçaklar için de kanat tasarımları üzerinde çalışıyor. NASA ve Boeing’in çalışmaları sonucunda ortaya çıkan kanatlar, daha önce gördüğümüz uçak kanatlarından oldukça farklı görünüyor.
Geliştirilen kanat tasarımına transonik kiriş destekli kanat (TTBW) ismi verildi. Standart 737’in kanadı yaklaşık 36 metre uzunluğuna sahipken, geliştirilen yeni kanat yaklaşık 52 metre uzunluğa sahip. Kanadın uç kısımları ise katlanabilir tasarlandı.
TTBW ismi ile geliştirilen yeni kanatların uzunluğu aslında büyük problemler yaratabilecek ölçülere vardı. NASA’nın gelişmiş hava araçları programlarında stratejik teknik danışmanı olan Richard Wahls, kanatların daha ince ve daha uzun olduğunda fazla esnek hale geldiğini söyledi.
Uzun ve ince kanatların yaratabileceği bu soruna aeroelastik titreme deniyor. Wahls, yanlış bir şekilde titreme yaşayan kanat ya da diğer yapıların felaketle bitecek sonuçlara neden olacağını belirtti.
Yapıların aeroelastik titreme nedeniyle ortaya çıkardığı felaketlere en iyi örnek, 1940 yılında yapılan Tacoma Narrows Köprüsü veriliyor. Köprü, söz konusu titreme nedeniyle yapıldıktan kısa bir süre sonra yıkıldı. Tacoma Narrows Köprüsü’nün başına gelenler, kolaylıkla uçak kanatlarının başına da gelebilir.
İnce ve uzun kanatlarının titremesinin arkasında fizik
Havacılık mühendisleri, TTBW gibi ince ve uzun kanatları geliştirmeyi ve uçaklarda kullanmayı seviyorlar. Çünkü kanatlar daha uzun ve ince olduğunda karşılaştıkları direnç aynı seviyede azalıyor. Azalan direnç sayesinde kanatlar daha zayıf girdaplar oluşturuyor ve kanatların sürtünmesi azalarak yakıttan tasarruf edilmesini sağlıyor.
Önemli bir yakıt tasarrufu sağlamanın yanında NASA ve uçak üreticileri, esneme veya kopma riski taşıyan bir kanadı uçaklarına yerleştirmeyi düşünmüyorlar. Bu nedenle TTBW’nin alt kısımlarına büyük destek kirişleri yerleştirildi. Gövde ile kanat arasına yerleştirilen bu kirişler, kanadı destekliyor ve titremeleri engelliyor.
Uzun ve ince kanatların karşısındaki diğer sorun ise ağırlık. Diğer kanatlara göre daha ince oldukları için bu kanatlar, sert ve ağır malzemelerden yapılmalıdır. Bu malzemelerin kullanılması da oluşan yakıt tasarrufunun ortadan kalkmasına neden olur.
NASA mühendisleri, kanatların sağlayacağı yakıt tasarrufu konusunda umutlu. Wahls, gelecekte kullanılacak uzun ve ince kanatların yüzde 9 oranında yakıt tasarrufu sağlayacağını söyledi. Yüzde 9 yakıt tasarrufu, çevrenin korunması için de önemli bir oran olarak görülebilir.
TTBW, yakıt tasarrufunun yanında diğer kanatlara göre gövdenin daha yukarı bir noktasına yerleştirildiği için daha büyük çaplı uçak motorlarının kullanılmasına da izin veriyor. Daha büyük çaplı motorlar, yakıt verimliliği konusunda farklı avantajları da beraberinde getirecektir.
Birçok uçak üreticisi şu anda TTBW gibi kanatları kullanmak istemiyor. Ancak NASA’da danışman olan Wahls, 2030 yılında uzun ve ince kanatların artık uçaklarda görülmeye başlanacağı konusunda umutlu olduğunu söyledi.