İngiliz YouTuber James Whomsley, dairesel kanatlara sahip dev bir uzaktan kumandalı uçak inşa ederek uçurdu. Whomsley bu çalışmasında, bu sıra dışı tasarımın geleneksel düz kanatlardan daha iyi performans gösterip gösteremeyeceğini test etti.
Daha çok ProjectAir kanalıyla tanınan Whomsley, çocukken uçurduğu halka şeklindeki kâğıt uçağı hatırladıktan sonra bu hava aracını geliştirmek için bir ay harcadı. Kâğıt uçak, çocuklara büyük keyif veren basit bir araç ve aynı fikir Whomsley’yi bunu çok daha büyük ölçekte denemeye yöneltti.
Proje, 12 gramlık paket lastiğiyle çalışan modellerden başlayarak, birkaç kaza atlattıktan sonra nihayet kontrollü bir uçuş gerçekleştiren büyük bir uzaktan kumandalı uçağa dönüştü.
Küçük Dairesel Uçak, Düz Kanatlı Modeli Geride Bıraktı
Dairesel kanatlar, geleneksel kanat profilleriyle genel olarak aynı ilkeyi kullanarak taşıma kuvveti üretiyor. Halka, hava içinde belirli bir hücum açısıyla ilerlediğinde üst ve alt yüzeyleri arasında oluşan basınç farkı taşıma kuvveti yaratıyor.
Whomsley işe iki dairesel kanada sahip hafif bir balsa prototipi inşa ederek başladı. Farklı dizilimleri test ettiğinde en başarılı düzenlemenin, ön tarafta büyük bir taşıyıcı halka ve arka tarafta daha küçük bir dengeleyici halkadan oluştuğunu gördü.
Ardından iki tasarımı kıyaslamak için eş değer kanat alanına sahip geleneksel bir model üretti. Her bir uçak yaklaşık 12 gram ağırlığındaydı ve paket lastiği motorları 150 kez kuruldu.
Rüzgârlı havada düz kanatlı uçak havada yedi saniye kalabildi ve rüzgârdan ciddi şekilde etkilendi. Dairesel kanatlı versiyon ise 10 saniyenin biraz üzerinde uçtu, daha uzağa gitti ve dengesini kaybettikten sonra kendini defalarca düzeltti.
Dev Balsa Uçak İki Kez Kaza Yaptı
Sonuçlardan cesaret alan Whomsley, bilgisayar destekli tasarım yazılımında çok daha büyük bir versiyon tasarladı. Balsa bileşenleri lazerle tek tek kesildi ve bir maket kiti gibi birleştirildi.
Tamamlanmamış iki kanat iskeleti 2,13 kg ağırlığındaydı. Whomsley ayrıca kanatların altına güçlendirilmiş gövde bölmelerine sahip uzun, kutu şeklinde bir gövde inşa etti ve tamamlanan yapıyı ısı ile büzüşen kaplama filmiyle kapladı.
Motor çalıştırmadan yapılan süzülme testleri, uçağın ek burun ağırlığına ve yüksek bir hücum açısına ihtiyaç duymasına rağmen kanatların taşıma kuvveti ürettiğini doğruladı.
Motorlu ilk deneme, ana kanadın yere çarpması ve her iki balsa kanat kirişinin kırılmasıyla sonuçlandı.
Whomsley, sağlam kalan daha küçük halkayı yeniden kullandı, motorları alçalttı ve geleneksel bir kuyruk ekledi. Buna rağmen uçak, ikinci fırlatılışında yine aşağıya doğru burun üstü çakıldı ve kalan balsa kanadı da parçalandı.
Yeniden Tasarlanan Dairesel Uçak Nihayet Uçuyor
Üçüncü versiyon için Whomsley, balsa yerine köpük ve alüminyum borular kullandı. Daha esnek olan kanat ilk uçuşunu atlattı ama havadayken esneyip biçimsizleşti.
Bu nedenle halkanın genleşmesini önlemek amacıyla merkezî bir destek dikmesi eklendi ve motorlar da gövde üzerindeki sabit bağlantı noktalarına taşındı.
Son uçak başarıyla havalandı ve birkaç dakika boyunca alanın çevresinde uçtu. Whomsley, uçağın geleneksel bir uzaktan kumandalı uçak gibi tepki verdiğini fakat yuvarlanma ekseninde daha yüksek denge sergileyerek rüzgârlı koşullarla başa çıkmasına yardımcı olduğunu belirtti.
Bataryaları azalmaya başlayınca uçağın yapısını bozmadan güvenli bir şekilde yere indirdi.
İlk başarılı uçuşun ardından Whomsley, “Bence bu durum dairesel kanadın işe yaradığını kanıtlıyor.” dedi.
Söz konusu deney, dairesel kanatların her bakımdan üstün olduğunu kanıtlamıyor. Ancak doğru şekilde güçlendirilmiş halka kanatlı bir hava aracının taşıma kuvveti üretebildiğini, kontrol edilebilir kaldığını ve rüzgârla şaşırtıcı derecede iyi başa çıkabildiğini gösteriyor.
Kaynak: https://interestingengineering.com/innovation/uk-youtuber-giant-plane-ring-shaped-wings
