Uçakların Camları Neden Yuvarlaktır?

Uçuş sırasında hepimiz camdan dışarı bakarız; ancak hiçbirimiz uçak camlarının neden evlerimizdeki gibi köşeli olmadığını düşünmeyiz. Sahiden, uçakların camları neden yuvarlaktır?

Yıllar boyunca havacılık, uçak ve uzay mühendisliği, uçak teknolojilerinde çok büyük sıçrayışlar yaptı. Bu atılımlara verilebilecek en bariz örnek, uçaklarda daha fazla yolcu taşınması ve uçakların daha hızlı bir şekilde daha uzak mesafeleri kat edebilmesidir. Yıllar süren bu gelişim sürecinde, elbette uçakların yapılarında da değişiklikler oldu ve bu değişimin bir parçası da camlardı.

Özellikle 20. yüzyılın ortalarında ticari uçuşların artmasıyla birlikte havayolu şirketleri uçaklarını daha yükseklerden uçurmaya başladı. Çünkü yükseklere çıkıldıkça, hava yoğunluğu azalarak, uçakların daha az direnç altında kalmasını sağlıyordu. Bu da uçuşun maliyetinin azalması demekti.

Ancak yüksek irtifalar, avantajların yanında çeşitli problemleri de beraberinde getirdi. Örneğin 30.000 feet (yaklaşık 10.000 metre) ve üzerindeki yükseklikler, insan yaşamı için uygun koşullara sahip değildir ve tahmin edebileceğiniz gibi bu, içinde yüzlerce insan taşıyan bir metal kutu için büyük bir problemdir. Bunu ortadan kaldırabilmek adına, kabinler iç basıncın desteklenmesi için silindirik bir hale getirildi. Ancak camların şekli ilk etapta değiştirilmedi. Bu, facia demekti.

The de Havilland Comet Uçağı

De Havilland şirketine ait ve 1950’lerde çok popüler olan bu uçak, devrin diğer uçaklarına kıyasla basınçlı kabini, daha yüksek irtifada ve daha hızlı uçuyor oluşuyla bilinmektedir. Fakat uçağın camları, evlerden alışageldiğimiz şekilde kare şeklinde tasarlanmaktadır. 1953 yılında üç uçak havada parçalandı. Toplamda 43 kişi yaşamını yitirdi. Peki uçakların parçalanmasının sebebi neydi? Anlaşıldı ki, hatanın sorumlusu camların tasarımıydı. Anlayacağınız, havacılık tarihi (ve havacılığın kuralları) bir kez daha felaketlerle yazılmaktadır.

Stres Konsantrasyonu

Köşeli olan her yapının, yapısal olarak bu köşelerde zayıf noktaları bulunmaktadır. Bunun sebebi, sivri köşelerde stresin (yani birim alana düşen kuvvetin) katlanarak artmasıdır. Eğer hareket eden bir akışkanın önünde hiçbir engel olmasaydı, dümdüz yoluna devam edebilirdi. Ancak eğer ki önüne köşeli bir kare şeklinde engel koyacak olursanız, bu akışkanın cismin etrafından dolaşmak için yön değiştirmesi gerekirdi. Yön değiştirme, o noktada basıncın artması anlamına gelmektedir.

• Camların kavislendirilmesiyle, camları köşelerden kıracak baskı faktörü dağıtıldı ve camın kırılma ihtimali düşürülmektedir. Dairesel şekiller, aynı zamanda daha güçlü ve deformasyona karşı daha dayanıklıdır. Bu nedenle dirençli olması gereken birçok mimari tasarımda, sivri köşelerden kaçınıldığını görürsünüz.

• İşte bu basit tasarımsal değişim, uçaklardaki basınç farkına daha dirençli bir hale gelmelerini sağladı. Bu sayede, şimdilerde kullandığımız dairesel camlar, seyir irtifasının basıncına karşı dayanabiliyor.

Daha fazlası için tıklayınız.