விமானம் பறப்பது எப்படி?

‘விர்’ரென்று காற்றைக் கிழித்துக் கொண்டு வானில் விமானம் பறக்கும்போது அதை தலைநிமிர்ந்து பார்க்காதவர் ஒருவரும் இருக்க முடியாது! அறிவியல் தந்த விந்தைகளில் இது பிரதானம் என்றால் மிகையில்லை!

ஒரு பெரிய வீடளவு எடையுள்ள இரும்பு பறப்பதெப்படி?

“பறவையைக் கண்டான்! விமானம் படைத்தான்!” – விமானத்துக்கான மாதிரி பறவைதான் என்றாலும் போகிற போக்கில் வெறும் பாட்டாக அதை கருதிட முடியாது!

சரி.. விமானம் காற்றில் மேலெழுந்து பறப்பது எப்படி?

இந்த விஷயத்திற்கு போவதுற்கு முன் சில அடிப்படை விஷயங்களை நாம் புரிந்துகொள்ள வேண்டியது அவசியம். ஒரு பொருள் பறப்பதற்கு நான்கு விதமான விசைகள் அவசியம்.

1.   பறக்கும் பொருளை, மேல்நோக்கி இழுப்பதற்கான இழுவிசை (Lift)

2.    அதை முன்னோக்கி தள்ளும் உந்துவிசை – Thrust

3.    கீழ்நோக்கி இழுக்கும் எடை – Weight

4.      பின்னோக்கி இழுக்கும் டிராக் – Drag

ஆக, விமானம் உயரத்தில், நேராக பறக்க இந்த கணிதக்கூற்று சமணாக  இருக்க வேண்டும்

 Weight=Lift/Drag=Thrust

‘த்ரஸ்ட்’, ‘டிராகை’விட அதிகமாக இருக்கும்போது விமானத்தின் வேகம் கூடும்.

‘டிராக்’ ‘த்ரஸ்டை’ விட அதிகமாக இருக்கும்போது விமானத்தின் வேகம்  குறையும்.

விமானத்தின் எடை ‘லிப்ட்’ விசையை விட கூடுதலாக இருக்கும்போது விமானம் கீழிறங்கும்.

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

விமானம் முன்னே செல்வதற்கான விசையை கொடுப்பது விமானத்தின் இஞ்சின் அதாவது ‘த்ரஸ்ட்’ விசையை கொடுப்பது இஞ்சின்.

அதே போல விமானத்தில் ‘டிராக்’ விசையை கொடுப்பது காற்றினால் விமானத்தில் ஏற்படும் உராய்வுகள். வானத்தில் இஞ்சின் நிறுத்தப்பட்டால் சிறிது நேரத்தில் விமானம் மெதுவாகிவிடுவதற்கு காற்றினால் ஏற்படும் உராய்வே காரணம்.

விமானம் மேலே  எழும்பியவுடன் சக்கரத்தை உள்ளே இழுத்துக்கொள்கிறதே! ஏன்?

காற்றினால் சக்கரத்தில் ஏற்படும் உராய்வை தடுப்பதற்காகத்தான் அவ்வாறு செய்யப்படுகிறது.

உராய்வுடன் பறந்தால் விமான எரிபொருள் செலவு பல மடங்காக இருக்கும். அதேபோல, விமானத்தின் வேகமும் தடைப்படும்.

விமானத்தில் கீழ்நோக்கு விசையை கொடுப்பது விமானத்தின் எடை மற்றும் புவி ஈர்ப்பு விசை.

 
சரி.. விமானத்தின் மேலிழுக்கும் விசை எங்கு உற்பத்தி ஆகிறது?

இதற்கான தகவல் சற்று சுவையானது.

உண்மையில் விமானத்தின் மேலெழும்பு விசையையும் அதே இன்ஜின்தான் தருகிறது! கூடுதலான விமானத்தின் மேலெழும்பு சக்தியை அதன் இறக்கைகள், விமானத்தின் வேகம், மற்றும் காற்று இவற்றின் கூட்டணியால் உருவாகிறது. இந்த மூன்றில் ஒன்று இல்லாவிட்டாலும் மேலெழும் சக்தி உருவாகாது, விமானம் பறக்காது. அதாவது இறக்கை இல்லாவிட்டாலும் பறக்க முடியாது, விமானத்தில் வேகம் இல்லாவிட்டாலும் பறக்க முடியாது, காற்று இல்லாமல் மீதி இரண்டும் இருந்தாலும் பறக்க முடியாது!

விமானத்தின் இறக்கைகளை கூர்ந்து கவனித்தால் அவற்றின் மேல்பாகம் சற்று மேல் நோக்கி வளைந்தும் கீழ்பாகம் தட்டையாக இருப்பதையும் காணலாம்.

இந்த வேறுபாடுகள் வெறும் கண்ணால் பார்த்தால் தெரியாது. தொட்டுப் பார்த்தால்தான் தெரியும்! இது எதற்காக?

காற்று அசுர வேகத்தில் விமானத்தின் இறக்கையோடு உராயும்போது, விமான இறக்கையின் மேற்புறத்தில் குறைந்த காற்றழுத்த மண்டலம் உருவாகிறது. ஆனால், கீழ்புறத்தில் எந்த மாற்றமும் இல்லை.

ஒருபுறம் அதிக காற்றழுத்தம் மறுபுறம் குறைந்த காற்றழுத்தம் என்னும் நிலையில், குறைந்த காற்றழுத்தப் பகுதியை நோக்கி பொருள் ஈர்க்கப்படுவது அறிவியல் நியதி. Vacuum Cleaner இயங்குவது இந்த தத்துவத்தால்தான்!

குறைந்த காற்றழுத்தத்தை உள்ளே உருவாக்குவதால் ‘வாக்கும் கிளீனர்’ இயங்கும்போது தூசு-தும்புகள் உள்ளிழுக்கப்படுகின்றன.

விமானத்தை மேல்நோக்கி இழுக்கும் விசை, விமானத்துக்கும் காற்றுக்குமான ‘ரிலேடிவ்’ வேகத்தையும், இறக்கையின் பரப்பளவையும் பொருத்தே அமையும். அதனால்தான் எடை அதிகமான விமானத்தின் இறக்கை பெரியதாக அதிக பரப்பளவு உள்ளதாக  இருக்கும்.

இப்போது காற்றுக்கும் விமானத்திற்குமான ரிலேடிவ் வேகத்தை எது தீர்மானிக்கிறது? சந்தேகமில்லாமல் விமானத்தின் வேகம்தான் தீர்மானிக்கிறது. இஞ்சினின் வேகத்தைப் பொறுத்து இது உருவாகிறது. இந்த வேகம்தான் விமானத்தின் மேலெழும்பு விசையையும் தருகிறது. அதனால்தான் விமானம் மெதுவாக ஓடும்போது அதற்கு பறக்கும் சக்தி இருக்காது.

இது எல்லாம் சேர்ந்துதான் விமானம் ‘டேக்-ஆஃப்’ ஆக காரணங்கள்.

அதனால்தான் குறைந்தபட்சம் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் விமானம் சென்றே ஆகவேண்டிய கட்டாயத்தில் எப்போதும் உள்ளது. அப்போதுதான் அதன் இறக்கைகளில் மேலெழும் சக்தி தொடர்ச்சியாக கிடைத்து அதன் எடை சமன் செய்யப்படுகிறது. அந்த வேகத்திலிருந்து குறைந்தால் விமானம் கீழே இறங்க துவங்கிவிடும். சர்வசாகசமாக போகலாம் என்ற பேச்சுக்கே இடமில்லை!

ஒரு சின்ன கொசுறு:

இந்த விமான இறக்கை மேட்டர் எல்லாம் காற்று உள்ள இடங்களில் மட்டும்தான். ஆனால், பூமியை தாண்டி விண்வெளிக்கு சென்றுவிட்டால் பறப்பதற்கு இறக்கை தேவைப்படாது! பறந்திடாமலிருக்க பாறையளவு எடைதான் தேவைப்படும்!

தலைக்கு மேலாக பறக்கிற விமானத்தில் இவ்வளவு மேட்டரா?

பறவைகள் சர்வசாதாரணமாக பறக்கின்றனவே!

வியப்பு ஏற்படுகிறதா?

அய்யா, விமானத்தைப் படைத்தது நீங்கள்..! ஆனால், உங்களையும் அந்த பறவைகளையும் பிரபஞ்சத்தையும் அதில் உள்ள எல்லாவற்றையும் படைத்தது ஆதிபகவான்! அவனுடைய படைப்பியல் விந்தையில் ஒன்றல்லவா பறவைகளின் பறத்தலும்!

“பறவைகளைப் பாருங்கள்! காற்றில் எவ்வாறு பறக்கின்றன! இறைவனைத் தவிர வேறு யார் அவற்றைத் தாங்கிப் பிடித்திருப்பது?” (திருக்குர்ஆன் – 16:79)

“காற்றில் பறவைகளை அவனே நிலைநிறுத்தி வைத்திருக்கின்றான்!” (திருக்குர்ஆன் – 67:19)