விமானம் எப்படி பறக்கிறது?

இன்று வரை அறிவியலில் பல விந்தைகள் இருந்தாலும், பலரும் பரவசப்படுவது விமானம் எப்படி பறக்கிறது என்பதுதான்.

பலமுறை விமானத்தில் பய ணம் செய்பவர்களுக்கு கூட எப்படி விமானம் காற்றில் எழும்பி பறக்கிறது என்ற ஆச்சிரியம் ஒவ்வொரு முறை பறக்கும்போதும் வரும்

சரி எப்படித்தான் அந்த மிக ப்பெரிய ஊர்த்தி காற்றில் பறக்கிறது…

இந்த விஷயத்திற்கு போவதுற்கு முன் சில அடிப்படை விஷயங் களை நாம் புரிந்துகொள்ள வேண்டி இருக்கிறது

 

ஒரு பறக்கும் பொருளில் நாலு விதமான விசைகள் உண்டு:

ஒரு விமானம் ஒரே உயரத் தில், நேராக பறக்க இந்த கணி தக் கூற்று சமணாக இருக்க வேண்டும்

Weight=Lift

Drag=Thrust

த்ரஸ்ட், டிரேகைவிட அதிக மாக இருக்கும்போது விமான த்தின் வேகம் கூடும் 

டிராக் த்ரஸ்டை விட அதிகமாக இருக்கும்போது விமானத்தின் வேகம் குறையும்

 

விமானத்தின் எடை ‘லிப்ட்’ விசையை விட கூடுதலாக இருக்கும் போது விமானம் கீழி றங்கும்

விமானத்தின் ‘லிப்ட்’ விசை விமானத்தின் எடையைவிட அதிகமாக இருக்கும்போது விமானம் மேல் எழும்பும்

சரி… பலருக்கு இப்போ ஒன்று நன்றாக புரியும், விமானம் முன்னே செல்வதற்கான விசையை கொடுப்பது விமானத்தின் இஞ்சின் என்று, அதாவது த்ரஸ்ட் விசையை கொடுப்பது இஞ்சின், 

Flight Engine

அதே போல விமானத்தில் ‘டிராக் விசையை கொடுப்பது’ காற்றி னால் விமானத்தில் ஏற்படும் உராய்வுகள், இஞ் சின் ஆப் செய்யப் பட்டால் சிறிது நேரத்தில் விமானம் மெதுவாகிவிட காற்றினால் ஏற்படும் உராய்வே கார்ணம் (அதாவது வானத்தில்). ஒருவேளை பூமியில் காற்று இல்லையென்றால், இஞ்சி னை ஆப் செய்தாலும் விமா னம் மெதுவாக முடியாது.

(பலருக்கு ஒரு விஷயம் ஆச்சரியமாக இருக்கும், ஏன் விமானம் மேலே எழும்பியவுடன் சக்கரத்தை உள்ளே இழுத்துக்கொள்கிறது, வெளியிலேயே இருந்தால் என்ன கெட்டுவிட்டது என்று.

 

இதை செய்வதற்கு காரணம், காற்றினால் சக்கரத்தில் ஏற்படும் உராய்வை தடுப்பதுதான். அந்த உராய்வுடன் பறந்தால் விமானஎரிபொருள் செலவு இருமடங்காக இருக்கும், மேலும் அதிக வேகத் தை விரைவில் எட்ட முடியாது)

விமானத்தில் கீழ்நோக்கு விசை யை கொடுப்பது இமானத்தின் சொந்த எடை மற்றும் புவி ஈர்ப்பு விசை இது எல்லோருக்குமே தெரி ந்திருக்கும்

பலருக்கும் புரியாத புதிராக இருப்பது விமானத்தின் மேலிழுக்கும் விசை எங்கு உற்பத்தி ஆகிறது என்பதுதான். இது சற்று சுவாரஸ்ய மானது

ஹெலிகாப்டரின் மேலெழும்பு வி சை அதன் மேலிகி ருக்கும் விசிரியா ல் வருகிறது என பலர் சொல்லி வி டுவார்கள், விமா னத்திற்குமுன்னே செல்லும் விசை தானே உள்ளது, மேலே எப்படி எழு ம்புகிறது என்ற கேள்வி பலர் மன தில் இருக்கும்.

உண்மையில் விமானத்தின் மேலுழும்பு விசையை தருவதும் அதே எஞ்சிந்தான், சற்று மறைமுகமாக விமானத்தின் மேல் நோக் கு தூக்கு சக்தி உற்பத்தி செய்யப்படுவது அதன் இறக்கை, விமான த்தின் வேகம், மற்றும் காற்றின் கூட்டணியில்தான் . இந்த மூன்றி ல் ஒன்று இல்லாவிட்டாலு ம் தூக்கு சக்தி உருவா காது , விமானம் பறக்காது. அதா வது இறக்கை இல்லா விட் டாலும் பறக்க முடியாது, விமானத்தில் வேகம் இல் லாவிட்டாலும் பறக்க முடி யாது, காற்று இல்லாமல் மீதி இரண்டும் இருந்தாலு ம் பறக்க முடியாது

 

விமானத்தின் இறக்கையை கூர்ந்து கவனித்தால் ஒன்று புரியும், (மிகவும் கூர்ந்து கவனிக்கவேண்டும்). விமானத்தின் இறக்கையி ன் மேல்பாகம் சற்று, மிகவும் சற்று மேல் நோக்கி வளைந்திருக் கும். கீழ்பாகம் தட்டையாக இருக்கும். இதை சாதாரண மாக இறக் கையை பார்த் தால்கூட கண்ணுக்கு எளிதா க தெரியாது, அதை தொட் டுப்பார்த்தால்தான் தெரியும்

இந்த மேல்நோக்கிய வளை வு எதற்காக?

இங்குதான் விஷயம் உள்ளது.  காற்று அசுரவேகத்தில் விமானத் தின் இறக்கையோடு உராயும்போது, விமானத்தின் இறக்கையின் மேற்புறம் ஒரு குறைந்த காற்றுழத்த மண்டலம் உருவாகுகிறது, கீழ்புறம் காற்றழுத்தத்தில் எந்த மாற்றமும் இல்லை. ஒரு புறம் அதிக காற்றழுத்தம் ஒரு புறம் குறைந்த காற்றழுத்தம் இருக்கும் போது, குறைந்த காற்றுழத் த பகுதியை நோக்கி பொரு ள் ஈர்க்கப்படுவது அறிவிய ல் நியதி (Vacuum Cleaner பொருளை உள்ளே இழுப்ப து குறைந்த காற்றழுத்த த்தை உள்ளே உருவாக்குவ தினா ல்தான்)

விமானத்தை மேல்நோக்கி இழுக்கும் விசை, விமானத்துக்கும் காற்றுக்குமான ரிலேடிவ் வேக த்தையும், இறக்கையின் பரப்பள வையும் பொருத்தே அமையும்.

அதனால்தான் எடை அதிகமான விமானத்தின் இறக்கை பெரியதா க அதிக பரப்பளவுள்லதாக இருக்கும்

இப்போது காற்றுக்கும் விமானத்திற்குமான ரிலேடிவ் வேகத்தை எது தீர்மாணிக்கிறது? சந்தே கமில்லாமல் விமானத்தின் வேகம், அதை தீர்மாணிப்ப து எது? விமானத்தின் இஞ் சின் , எனவே விமா னத்தின் மேலெழும்பு சக்தியையும் கொடுப்பது, அதே இஞ்சின் தான் என்பது தெளிவாகிறது அல்லவா?

அதனால்தான் விமானம் மெதுவாக ஓடும்போது அதற்கு பறக்கும் சக்தி இருக்காது. (எலிகாப்டரின் மேலெழும்பு விசைக்கும் வேகத்தி ற்கும் சம்மந்தம் இல்லை என்பதால் அது ஓடாமலே மேலே எழும்பு கிறது, ஆனால் விமானத்தின் முன் செல்லும் வேகம் எலிகாப்ட ருக்கு வராது)

இது எல்லாம் சேர்ந்துதான் விமானம் இப்படி டேக் ஆப் ஆகிறது

விமானம் ஓடினால் மட்டும் அல்ல, அதே வேகத்தில் காற் று புயல் போல அடித்தாலும் (அந்த வேகத்திற்கு காற்று அடிப்பது கடினம் தான்) விமானம் நின்று கொண்டிரு ந்தால் கூட விமானம் தூக்கப் பட்டுவிடும். கடும் புயல் அடிகும் போது, சில ஓட்டு வீட்டு கூறைகள் பீய்த்துக்கொண்டு மேலெழும்பி காற்றில் பரப்பதற்கான காரணம் இப்போது புரிகிறதா?

 அதனால்தான் குறைந்தபட்சம் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் விமா னம் சென்றே ஆகவேண்டிய கட்டாயத்தில் எப்போதும் உள்ளது,

அப்போதுதான் அதன் இறக்கையில் மேலிழுக் கும் சக்தி தொடர்ச்சி யாக அதன் எடையை சமன் செய்யும். அந்த வேகத்தி லிருந்து குறைந்தால் வி மானம் கீழே இறங்க துவங்கிவிடும். மெதுவாக போவது, சாவகாசமாக போவது எல்லாம் விமான த்திற்கு வேலை க்கே ஆகாது

ஒரு டெயில் பீஸ், இந்த இறக்கை மேட்டர் எல்லாம் காற்று உள்ள இடங்களில் மட்டும்தான். பூமியை தாண்டி வின்வெளிக்கு சென்று விட்டால் பறப்பதற்கு இறக்கை தேவைப்படாது.