பறவையைக் கண்டான் விமானம் படைத்தான்!

விமானத்தை கண்டு பிடித்தவர்கள் ரைட் சகோதரர்கள்னு எல்லாரும் படிச்சு இருப்பிங்க ஆனா அவர்களுக்கு முன்னரே விமானத்தை கண்டு பிடித்து இருக்காங்க சிலர் அதனை மேம்படுத்தி ஒரு உருப்படியான செயல் வடிவம் தந்தது தான் ரைட்ஸ் வேலை.

வரிசையா விமானக்கண்டு பிடிப்பில் ஈடுபட்டவர்களை பார்ப்போம்!

1)பறக்கும் எந்திரம் பற்றி முதலில் பிள்ளையார் சுழி போட்டது லியோனார்டோ டாவின்சி தான்(france) அவர் ஓவியர் மட்டும் அல்ல ஒரு கண்டுபிடிப்பாளரும் கூட ,

2) சர் ஜார்ஜ் கேய்ல் (england)என்பவர் ஆர்னிதாப்டர் என்ற பறக்கும் எந்திரம் வடிவமைத்தார்.

3)W.Sஹென்சன் (england) என்பவர் மோனொ பிளேன் என்று ஒன்றை வடிவமைத்தார்.

4)கிளமென்ட் ஆடர் (france) என்பவர் நீராவி மூலாம் ஒரு விமானத்தை 50 மீட்டர் தூரம் பறக்கவைத்தார்.

5)ஓடோ லிலிந்தால் (german)என்பவர் கிளைடர் மூலம் வானில் பறந்து காட்டினார்.

6)இதன் பின்னரே ரைட் சகோதரர்கள்(america) தங்கள் முயற்சியில் இறங்கினார்கள் , கிட்டி ஹாக் , வடக்கு கரோலினா பகுதியில் முதல் பறக்கும் எந்திரத்தை பறக்க விட்டார்கள். அது பை பிளேன் எனப்படும் , 500 மீட்டர்கள் வரைக்கும் பறந்தது , பின்னர் அரை மணி நேரம் வானில் பறந்து காட்டினார்கள், இதன் பின்னறே விமானங்களின் வளர்ச்சி முழு வீச்சை எட்டியது.

விமானம் பறக்ககாரணம் , ஒரு விமானத்தின் மீது செயல்படும் விசைகள் என்னவெனப்பார்ப்போம்!1) மேல் தூக்கும் விசை(lift),

இந்த விசை விமானத்தின் இறக்கைகளின் வடிமைப்பினால் பெறப்படுகிறது. இறக்கையானது மேல் புறம் வளைந்து காணப்படும் அதனால் காற்றில் ஒரு அழுத்த வித்தியாசம் உருவாக்கப்படும். மேல் புறம் அழுத்தம் குறையும் அதே சமயத்தில் இறக்கையின் கீழ்புறம் அழுத்தம் மிகும். எனவே இறக்கைப்பறப்பு மேல் நோக்கி தூக்கப்படும் அதனால் விமானம் மேல் கிளம்ப்பும் , இது விமான எடையை சமன் செய்ய வேண்டும்.அப்போது தான் தொடர்ந்து விமானம் காற்றில் மிதக்கும்.

2) அதற்கு எதிறாக கீழ் நோக்கி செயல்படும் எடை(weight)

3) முன்னோக்கி செயல்படும் உந்து சக்தி(thrust)
இது விமானத்தின் மூக்கில் உள்ள புரோபெல்லர்கள் சுழல்வதால் கிடைக்கிறது ... ஒரு எக்ஸ்ஹாஸ்ட் ஃபேன் எப்படி காற்றை உள் இழுக்கிறதோ அப்படி செயல்படும் அதன் மூலம் விமானம் முன்னோக்கி நகர்த்தப்படும்.

4) இதற்கு எதிறாக பின்னோக்கி செயல்படும் இழுவை சக்தி(drag)

காற்றோடு விமானம் உரசுவதால் ஏற்படும் பின்னோக்கிய இழுவை சக்தி இது , இதனை உந்து சக்தி சமன் செய்ய வேண்டும்.

மேல்நோக்கி செயல்படும் விசை விமான இறக்கை மூலம் எப்படி பெறப்படுகிறது என்பதை விளக்கமாக பார்ப்போம்,

இது இரண்டு விதிகளின் படி விளக்கபடுகிறது ,

1) பெர்னோலி விதி,
2) நியூட்டன் இரண்டாவது இயக்கவியல் விதி!

பெர்னோலி விதிப்படி ...

1)வேகமாக ஒரு திரவம் செல்லும் போது அழுத்தம் குறையும்,

2)ஒரு நீர்மம் ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் இரண்டாக பிரிக்கும் போது இரண்டும் சம தூரத்தை சம நேரத்தில் கடக்கும்.

எனவே பெர்னோலி விதியை செயல்ப்படுத்தும் ஒரு கட்டமைப்பு காற்றில் மிதக்கும்,இதனை காற்றுச்சட்டம் (ஏர் பிரேம்/ஏர் ஃபாயில்) என்பார்கள். இதற்காக விமானத்தின் இறக்கை மேல்புறம் குவிந்து வளைவுடன் இருக்கும் அதனால் மேல்புறம் அதன் பரப்பளவு அதிகமாக இருக்கும்  அதே சமயம் கீழ்புற்ம் சமமாக இருக்கும், எனவே  குறைந்த பறப்பு!

எனவே இறக்கையின் முன்புறம் மோதும் காற்று இரண்டாக பிரிந்து செல்லும் போது மேல் செல்லும் காற்று அதிக தூரத்தை கடக்க நேரிடும் , அதே நேரத்தில்  கீழ் செல்லும் காற்று குறைந்த தூரம் கடக்கும் , ஆனால் இரண்டும் இறக்கையின் பின் புறம் ஒரே நேரத்தில் சந்திக்க வேண்டும்.

எனவே தானகவே மேல் செல்லும் காற்றின் வேகம் அதிகரிக்கும், அதனால் குறைந்த அழுத்தம் உண்டாகும் அதனுடன் ஒப்பிடுகையில் கீழ் செல்லும் காற்று அழுத்தம் அதிகம் இருக்கும் எனவே இறக்கையின் மீது மேல் நோக்கி ஒரு விசையை உண்டாக்கும்.

இந்த விசையை அதிகரிக்க காற்று இறக்கையின் மீது மோதும் கோணத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிக விசைய பெற செய்யலாம்.

நியூட்டனின் விதிப்படி ,விசை = முடுக்கம்xநிறை,
கீழ்புறம் செல்லும் காற்றினை கீழ் நோக்கிய கோணத்தில் திசை திருப்பினால் மேலும் லிப்ட் கிடைக்கும்.

எனவே கீழ் செல்லும் காற்றின் அளவை அதிகரித்தும் , அதனை கீழ் நோக்கிய கோணத்தில் இடப்பெயர்ச்சி செய்ய வைக்க வேண்டும். எவ்வளவு காற்று கீழ் நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி செய்றதோ அவ்வளவு எடையை மேல் நோக்கி நகர்த்த முடியும்.

இதனை அதிகரிக்க விமான இறக்கைகளின் பின் விளிம்பில் நகரும் தன்மையுள்ள நீள்ப்பட்டிகள் (எயிலிரான்)இணைக்கபட்டு இருக்கும்.

விமானத்தின் மீது மோதும் காற்றின் வேகம் அதிகமாக இருந்தால் லிப்ட் அதிகம் கிடைக்கும் என்பதால் தான் விமானம் பறப்பதற்கு முன் வேகமாக ஓட்டப்படுகிறது.

மேல் எழும்பி பறக்க ஆரம்ப்பித்ததும் முன் செலுத்தும் விசை ப்ரொபெல்லர்கள் மூலம் பெறப்படுகிறது.

மேல் எழும்ப ,கீழ் இறக்க .. இறைக்கைகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ள பட்டிகளை மேல்/ கீழ் நோக்கி நகர்த்துவன் மூலம் செய்யலாம்!

இடம், வலமாக திரும்ப வால்ப்பகுதியில் உள்ள செங்குத்தான அமைப்பு, ரட்டர் எனப்படும் அதனுடன் இணைந்த பட்டிகளை இடது வலதாக திருப்புவதன் மூலம் திருப்பலாம்.

மேற்சொன்ன தத்துவத்தின் அடிப்படையிலேயே நவீன விமானங்கள் உட்பட அனைத்தும் வானில் வட்டமிடுகின்றன.வாய்ப்பு கிடைத்தால் வானில் பறந்துப்பாருங்கள்!

----------------

பட்டம் பற ... பற ... எப்படி பறக்கிறது...

சின்ன வயதில் எல்லோரும் பட்டம் பறக்க விட்டு இருப்பீர்கள், அப்படி பறக்க விட்ட எல்லாரும் ஒருவகையில் வானூர்தி பொறியாளர்கள் தான். பட்டம் பறக்க என்ன தத்துவமோ அதன் அடிப்படையில் தான் விமானங்கள் பறக்கிறது. ரைட் சகோதரர்கள் கூட தங்களது விமான மாதிரி செய்வதற்கு முன் பட்டம் பறக்கவிட்டு தான் பறத்தல் குறித்தான சந்தேகங்களை தீர்த்துக் கொண்டார்கள்!

பட்டம் பற ... பற ... எப்படி பறக்கிறது...

பட்டம் என்பது சதுரமான ஒரு காகிதம் அதன் மீது ஒரு புறம் இருந்து வேகமான காற்று மோதுகிறது ... அப்படி மோதும் காற்று தடைப்பட்டு தொடர முடியாது ஆனால் பட்டம் தவிர்த்த பகுதிகளில் காற்று கடந்து செல்லும் எனவே பட்டத்தின் நேர் பின் புறம் காற்றின் அழுத்தம் குறையும் எனவே முன் பகுதியில் உள்ள கூடுதல் காற்ரழுத்தம் காரணமாக ஏற்படும் விசை பட்டத்தினை பின் நோக்கி தள்ளும்...அதே சமயம் பட்டம் தறைக்கு ஒரு கோணத்திலும் இருப்பதால் அதே கோணத்தில் காற்று செல்லும் அதனை தொடர்ந்து பட்டமும் மேல்னோக்கி தூக்கப்படும்.

இப்படியாக பட்டம் பறக்க ஆரம்ப்பிக்கிறது எளிதாக தெரிந்தாலும் இதன் அடிப்படை தான் விமானம் இயங்க காரணம்.

பெர்னோலி என்பவரின் நீர்மவியல் விதி இதில் செயல்படுகிறது
சுருக்கமாக அதனைப் பார்ப்போம்,

அழுத்தம் + இயக்க ஆற்றல்/ பருமன் = மாறிலி

இது தான் பெர்னோலியின் தத்துவத்தின் சூத்திர வடிவம்

where:

v = fluid velocity along the streamline

g = acceleration due to gravity

h = height of the fluid

p = pressure along the streamline

ρ = density of the fluid

எந்த ஒரு பொருள் அதன் எடைக்கு சமமான காற்றினை இடப்பெயர்ச்சி செய்கிறதோ அதனால் பறக்க முடியும் , மனிதனால் அவன் எடைக்கு இணையான காற்றினை இடப்பெயர்ச்சி செய்ய முடியுமானால் பறவை ஆகலாம்.நீரில் நீந்துவதும் இப்படி தான்! பறவைகள் அத்னால் தான் எடைகுறைவாக , குழல் போன்ற எலும்புகளும், கொண்டு உள்ளது எனவே எளிதாக பறக்க முடிகிறது.

விமானம் பறப்பதை பிறகு பார்ப்போம்!