Geometri sayesinde elbette birbirinden güzel tasarımlar yaratabilirsiniz. Ancak aynı zamanda da bazı tasarım sorunlarına çözümler geliştirme şansınız da vardır. Hatta bazen bu sayede hayat bile kurtarabilirsiniz. Örneğin bir uçak gemisinin güvenli bir biçimde inmesi için bir uçuş güvertesinin nasıl tasarlanması gerektiğini hesaplayabilirsiniz.
Bir uçak gemisinin uçuş güvertesi, uçağının kalkış ve iniş yaptığı yüzeydir. Bu yüzeyi esasen denizdeki minyatür bir hava alanı biçiminde düşünmelisiniz. Sonuçta bir uçak gemisindeki böyle bir piste inmenin gerçekten çok zor olduğunu tahmin etmek için de pilot olmanıza gerek yok. Bir uçağın güvenli bir biçimde inmesi ve kalkması gibi oldukça geniş bir alana ihtiyacı vardır. Ancak gemiler de böyle bir alan mevcut değildir.
Bir uçağın gemiden havalanıp tekrar gemiye inme denemeleri ABD’de 1910’da başladı. E. B. Ely adlı sivil bir pilot, ABD donanmasının isteği üzerine 14 Kasım 1910’da bir savaş gemisine monte edilen platformdan ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Daha sonra 1911’de aynı pilot, başka bir savaş gemisinin güvertesine monte edilen platforma inmeyi başardı.
Amerikan Donanması’nın İlk Uçak Gemisi – USS Langley (CV-1). Tasarımda bir hata dikkatinizi çekiyor mu?
İngiltere’de de HMS Argus adlı gemi de bu amaçla düzenlendi. ABD ise USS Saratoga ve USS Lexington adlı uçak gemilerini 1927’de hizmete aldı. Uçakların kolayca havalanabilmesi için bu gemilere, uçakları hızla ileriye fırlatan mancınık sistemleri kuruldu. Önceleri II. Dünya Savaşı sırasında, ABD ve İngiltere’nin uçak gemileri hızla gelişti ve savaşta çok etkili oldu.
Uçak Gemilerinin Kalkışı Nasıl Gerçekleşir?
Bir sapan veya mancınık kullanmak, nesneleri uzun mesafelere fırlatmayı kolaylaştırır. Arka plandaki fikir potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dönüştürülmesidir. Bu basit fikir, bir savaş uçağının uçak gemisinden kalkışında da geçerlidir.
Uçak kalkış konumundayken, ön tekerlek bir ‘çekme demiri’ vasıtasıyla sisteme bağlanır. Aynı zamanda, geri tutma adı verilen başka bir mekanizma, mekiğin arkasına ve tekerleğe takılır. Bu sayede de uçağın zamanından önce kalkması engellenir. Uçak bu mekanizma ile birlikte pistin sonuna kadar gider. Sonrasında da mekanizma serbest bırakılır ve uçak havalanır.
Uçaklar ile ilgili bir başka sorunda iniş için de uzun bir mesafeye ihtiyaç duymalarıdır. Söz konusu olan bir uçak gemisi olduğunda pilotun aynı zamanda kalkış sırasını bekleyen diğer uçaklara çarpmaması da önemlidir.
Bu sorunu ortadan kaldırmak için çeşitli çözümler denendi. Bunlardan bir tanesi uçak gemilerinin iniş güvertelerine, tekerlekleri yakalamak ve uçağı yavaşlatmak amacı ile durdurma telleri ve bariyer ağları eklemek oldu.
Ancak ne yazık ki gelen uçaklar kabloların ve hatta ağların üzerinden kolayca sekebiliyor ve hareketsiz uçaklarla çarparak kazalara neden oluyordu. Daha da kötüsü, giderek daha güçlü hale gelen uçaklar daha da uzun durma mesafelerine ihtiyaç duyuyordu. Bunun sonucunda da çarpışma riski endişe verici bir şekilde artmıştı.
Soruna Basit Bir Geometrik Çözüm Vardı: Açılı Güverte
7 Ağustos 1951’de, Kraliyet Donanması’ndan Kaptan (daha sonra Tümamiral) Dennis Cambell’in aklına bir fikir geldi. Sorun iniş pistlerinin düz olmasından kaynaklanıyor olabilirdi. İronik bir biçimde tarihteki en büyük teknolojik gelişmelerden bazıları II. Dünya Savaşı sırasında ortaya çıksa da 1952’ye kadar bu basit fikir kimsenin aklına gelmemişti.
Sonucunda iniş pistine aşağıdaki görseldeki gibi yaklaşık dokuz derecelik bir açı eklenmesine karar verilecekti. Ayrıca güvertenin pruvaya yakın şekli de değişti. Bu da kalkış için bekleyen uçaklara ekstra bir alan sağladı.
Bu gerçekten iyi bir fikirdi. Bu sayede kalkış ve inişler aynı anda yapılabilirdi. Gelen bir pilot duramayacağını anladığında, hızlanıp tekrar uçar ve iniş denemesine baştan başlardı. Bu fikir sayesinde uçak gemilerinin tasarımı değişti.
Sonrasında bir başka geometrik numara daha geldi. Uçaklara kalkış anında kolaylık sağlamak için güvertenin sonuna doğru 12-15 derecelik kayak pistlerinin sonunda da rastladığımız bir eğrilik eklendi. Sonrasında açılı güverteye sahip gemiler yapılmaya başlandı. Bunlardan ilk ikisi ABD’ye ait USS Antietam ve İngiltereye ait HMS Centaur oldu.
Sonuçlar başarıydı. Sonrasında diğer uçak gemileri de tasarımlarını değiştirdiler. Bu tasarımlar günümüz modern uçak gemilerinde halen kullanılmaya devam ediyor. Uçaklar ile ilgili ilginç bir bilgiyi daha öğrenmek isterseniz bu yazımıza da bakınız: Uçaklarda İniş ve Kalkış Sırasında Neden Işıklar Söndürülür?
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
- Angled Deck Carriers: An Innovation in Naval Flight; Bağlantı: https://www.historyonthenet
- JOHN D. BARROW; 100 Essential Things You Didn’t Know You Didn’t Know about Math and the Arts
- The angled flight deck; Bağlantı: https://www.navy.gov.au/
- How Do Aircraft Take Off Ships When The Runway Is So Small? Yayınlanma tarihi: 12 Ağustos 2022; Bağlantı: https://www.scienceabc.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
Merhabalar, aslinda icerikten anladigim 9 derecelik egim acisi degil, 9 derecelik yon degistirme verilmis. Basligin buna gore guncellenmesi daha dogru olur diye dusunuyorum.