Dev uçağın gövdesine maziden gelen çözüm

Uçak kazalarının en tehlikeli vasıta kazaları arasında açık ara birinci olduğu ortada. Yerden yüzlerce metre yüksekte meydana gelebilecek bir arıza ve çaresizce alçalış. Atılan mayday çığlıklar sadece bir arama kurtarma çalışması için işe yarayabiliyor. Havada sağa çekemezsiniz.

Bulutların üstünde herkesin emniyette olmasını sağlamak zor bir iştir. Uçağın hem motorları ve aerodinamiği çok sağlam olmalıdır. İniş takımları, denge sistemi ve diğer elektronik donanım kusursuz olmalıdır. Yoksa havaalanına varamayabilir.

Ayrıca uçağın donanım olarak kusursuz olması da yetmez. Uçağın çarpabileceği bir kanatlı, uçağı delebilir. Uçağın süratini düşünürsek bu hiç de zor değil. Bu da kabin basıncının düşmesi ve denge sisteminin bozulması demektir. Yolcuların maruz kalacağı basınçtan bahsetmiyorum bile. Bu yüzden gövdesinin sağlam olması gerekmektedir.

Basit mantıkla düşünürsek bir cisim ne kadar kalınsa o kadar dayanıklıdır. Ama havacılıkta bir malzeme ne kadar ağırsa o kadar yakıt harcatır ve dengeleme için bir kabustur. Aslında bu dünyanın en büyük uçağı olan A380 olunca çok daha büyük bir önem arz ediyor. A380’nin mühendisleri fazla mesai yaparak bu işin üstesinde gelmeliydi. Havada bir dev uçurabilmek için pek çok şeyi değiştirmek gerekli.

O hâlde gövde hafif olmalı. Hem hafif hem dayanıklı…

İlk başta inanılması zordur. Ama Airbus firması mühendisleri bunun çözümünü bulmuşlar. Uçak gövdesinin dayanıklı ama aynı zamanda hafif olmasının çözümü tarihte saklı.

Hatırlarsanız bundan birkaç yıl önce, bir alman belgesel programının Osmanlı yaylarını anlatan bir bölümünden bahsetmiştik.

Osmanlı yayları, sıradan ahşap yaylardan hem daha fazla gerilebiliyor hem de kolay kolay kırılmıyordu. Üstelik devasa boylarda da değillerdi.

Araştırmalar bu yayların birden çok malzeme tarafından hazırlandığını gösteriyor. İşte uçak mühendislerinin takıldığı yer. Onlar baştan beri dayanıklı ve hafif bir malzeme aradılar. Ama çözüm birden çok malzemeyi uyum içinde kullanmaktı.

Yayın yapısını iki ana madde oluşturuyordu. Bunlardan biri dayanıklılığı diğeri ise esnekliği sağlıyordu. Daha iyi kavramak için işin inceliklerine inelim.

İbrişime asılıp yayı iyice esnettiğinizde, yayın size bakan iç yüzü büzülürken dış yüzü gerilir. Diğer bir değişle iç kısmı kısalır ve dış kısmı uzar. Yani içi dayanıklı, dışı esnek olmalıdır. İki zıt kuvvet, iki farklı malzeme gerektirir.

Asıl gövdesi Akağaç sürgününden elde edilen Osmanlı yaylarında dayanıklılığı sağlamak için Kütahya ve Afyon’da yetişen sığırların boynuzu kullanılırdı. Esneklik ise Gelibolu sığırlarının paçalarından elde edilirdi.

Peki bu akıl dolu çözüm, teknoloji ürünü uçaklara nasıl uyarlanabilir? Elde satır çalışan mühendisler mi olmalı? Elbette hayır. Ancak uçak ile uyum içinde olabilecek malzemeler kullanılabilir.

İlk akla gelen malzeme alüminyum. Elbette yemekleri fırınlama için kullandığımız alüminyum folyo değil. Ondan çok daha kalını.

Önce ilk denemeler yapılıyor. Alüminyum plağın, dayanıklı olabilmesi için gerekli kalınlık bulunmalı ve mükemmel uyumu sağlayabilecek esnek materyal bulunmalı. Bunun için kullanılabilen afakî bir test yöntemi olan tavuk bombası ile, yukarıda bahsettiğimiz kanatlıların uçağa çarpması simülasyonu yapılabilir. Tek başına ince bir plak delinip parçalanıyor. Kalınlığı artırılınca dayandığı görülüyor. Ancak bu kalınlıkta bir gövdesi olan bir uçağın uçması pahalıya mal olur.

İnce olmalı ama yanında yardımcı bir malzeme gerekli. İşte burada devreye pek akla gelmeyecek bir malzeme giriyor: Cam.

Normalde cam dayanıklılığıyla öne çıkan bir materyal değildir. Bir cismin çarpması anında, çatlaklar yayılır ve cam parçalanır. Ama özel bir cam türü olan cam elyaf için bu geçerli değil. Bir cismin çarpması hâlinde üzerinde çatlaklar oluşmaz. Kırılma çok küçük elyaf birimlerinde meydana gelir ve bütün parçalanmaz. Bunun yanında çelikten de 6 kat daha güçlüdür. Bu madde sıvı reçineyle bileştirilerek fiberglas elde edilir.

Sonunda alüminyum sertliği ve cam kısım da gücü sağlayacak şekilde katmanlar hâlinde birleştirilir. Korkunç tavuk silahı ile yapılan denemede önceden delinen alüminyum plakla aynı kalınlıktaki plak bu sefer fiberglas katmanla birlikte test ediliyor. Netice başarı. Plak delinmiyor. Tıpkı sırf ahşap olan okun kırılıp muhteşem Osmanlı okunun kırılmadığı gibi.

A380 dünyanın en büyük uçağı. 560 ton çekiyor. Bu 200 arabaya denk. Ayrıca gövdesinin yüzey alanı 480 m2’den fazla. Sonuçta kanatları, ağırlığı, hacmi, iniş takımları, motorlarıyla çok büyük olan bu dev uçağa gücü camdan gelen bir gövde yapılmış oluyor. Patlamalara dahi dayanabilen bir gövde… Karmaşık görülen bazı işlerin çözümü düşünüldüğünden de pratik olabiliyor.