From Wikipedia, the free encyclopedia
നിശ്ചലമായ ചിറകുകളുള്ളതും യാന്ത്രികോർ‌ജ്ജത്താൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നതും വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കൂടിയതുമായ ആകാശനൗകകളെ വിമാനങ്ങൾ എന്നു പറയുന്നു.റോട്ടർക്രാഫ്റ്റുകളിൽ നിന്നും ഓർണിതോപ്റ്ററുകളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായി വിമാനങ്ങൾ ചലിക്കാത്ത ചിറകുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉയർത്തൽ ബലം ഉണ്ടാക്കുന്നത്.വിമാനങ്ങളെ airplanes എന്ന് വടക്കേ അമേരിക്കയിലും (യു.എസ്.എ, കാനഡ എന്നിവ), aeroplanes എന്ന് അയർലന്റിലും കാനഡ ഒഴികെയുള്ള കോമൺ‌വൽത്ത് രാജ്യങ്ങളിലും സാധാരണ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇന്ത്യയിലും aeroplanes എന്നാണ് ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നത്.[1] വിമാനങ്ങളെ ഇംഗ്ലീഷിൽ planes എന്നും ചുരുക്കരൂപത്തിൽ പറയുന്നു.
പുരാതന ഇന്ത്യയിലെ ഭോജൻ രചിച്ച സമരാങ്കണസൂത്രധാരം എന്ന ഗ്രന്ഥത്തിൽ വിമാനത്തിന്റെ ഘടന വിശദമാക്കുന്നുണ്ട്[2]. പതിനഞ്ചാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ലിയണാർഡോ ഡാവിഞ്ചി പറക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള നിരവധി പഠനങ്ങൾ നടത്തുകയും പറക്കുന്നതിനുള്ള പലതരത്തിലുള്ള യന്ത്രങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്തിരുന്നു[3].
മനുഷ്യന് പറക്കാൻ സാധിക്കണമെങ്കിൽ ചിറകടിച്ചു പറക്കുന്ന പക്ഷികളെയല്ല മറിച്ച് പരുന്തുകളെ പോലെ ചിറകടിക്കാതെ തന്നെ തെന്നി നീങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നവയെ (Soaring bird) ആണ് അനുകരിക്കേണ്ടത് എന്ന തിരിച്ചറിവിൽ നിന്നാണ് വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കൂടിയ ആകാശനൗകകളുടെ ഉദ്ഭവം.
പറക്കുമ്പോൾ അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലങ്ങളും മറ്റും കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കിയ ആദ്യത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായി സർ ജോർജ് കെയ്‌ലി(1773-1857) അറിയപ്പെടുന്നു. ഉയർത്തൽ ബലം ഉണ്ടാക്കാനും നിയന്ത്രണത്തിനും സ്ഥിരതയ്ക്കും വ്യത്യസ്ത ഭാഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സമ്പ്രദായം അദ്ദേഹമാണ് ആദ്യമായി ആവിഷ്കരിച്ചത്. ഒരു ഇംഗ്ലീഷ് എൻ‌ജിനീയർ ആയിരുന്ന ഇദ്ദേഹം തന്റെ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ ഒരു വെള്ളിനാണയത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തി വെക്കുകയുണ്ടായി. അതിന്റെ ഒരു വശത്ത് പറക്കുന്ന വാഹനത്തിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന ബലങ്ങളും മറുവശത്ത് ഒരു സെറ്റ് ചിറകുകളുള്ള ഒരു ഗ്ലൈഡറിന്റെ രൂപകല്പനയുമായിരുന്നു ഉണ്ടായിരുന്നത്.തന്റെ അറിവുകളുടെ വെളിച്ചത്തിൽ വിവിധ തരം ഗ്ലൈഡറുകൾ അദ്ദേഹം പറത്തുകയുണ്ടായി.
ജർമ്മൻ‌കാരനായ ഒട്ടോ ലിലിയെന്താൾ ശാസ്ത്രീയമായ രീതിയിൽ തുടർച്ചയായി ഗ്ലൈഡറുകൾ പറത്തിയ ആദ്യ വ്യക്തിയാണ്.വളഞ്ഞ എയറോഫോയിൽ ഉള്ള ചിറകുകളും വെർട്ടിക്കൽ,ഹോറിസോണ്ടൽ ചിറകുകളും അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഗ്ലൈഡറുകളുടെ പ്രത്യേകതയായിരുന്നു.
1896 മെയ് 6 ന് സാമുവേൽ ലാംഗ്ലി എന്ന അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ പൈലറ്റില്ലാത്തതും എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചതുമായ ആദ്യത്തെ വിമാനം പറത്തി. എയ്റോഡ്രോം 5 എന്നറിയപ്പെട്ട ആ വിമാനം വിർജീനിയയിലെ പോട്ടോമാക് നദിയിലാണ് പരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടത്.1896 നവം‌ബർ 28 ന് 'എയ്റോഡ്രോം 6'ഉം അദ്ദേഹം പരീക്ഷിച്ചു.1460 മീറ്ററോളം ഈ മോഡൽ പറന്നു.1901 ലും 1903ലും അദ്ദേഹം തന്റെ ചെറിയ എൻജിനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മോഡലുകൾ പരീക്ഷിച്ചു. ശക്തമായ ഒരു എൻജിൻ രൂപകല്പന ചെയ്യാൻ അദ്ദേഹം സ്റ്റീഫൻ ബൽസാർ എന്നൊരാളെ സമീപിച്ചെങ്കിലും ലാംഗ്‌ലിക്ക് ആവശ്യമുണ്ടായിരുന്ന 12hp എൻജിൻ നിർമ്മിച്ചു നൽകാൻ അദ്ദേഹത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. 8hp മാത്രമായിരുന്നു എൻജിന്റെ ശേഷി. ആ എൻജിൻ ലാംഗ്‌ലിയുടെ അസിസ്റ്റന്റ് ആയ ചാൾസ് മാൻ‌ലി പരിഷ്കരിക്കുകയും 52hp ശക്തിയുള്ളതാക്കുകയും ചെയ്തു. പക്ഷേ പൈലറ്റില്ലാത്തതും ചെറിയ സ്റ്റീം എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന അദ്ദേഹത്തിന്റെ മോഡലുകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ പറന്നെങ്കിലും അവയുടെ വികസിതരൂപങ്ങൾ നിർഭാഗ്യവശാൽ പരീക്ഷണപരാജയങ്ങളായിരുന്നു. ആ എൻജിനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അദ്ദേഹത്തിന്റെ എയ്റോഡ്രോമുകൾ നദിയിൽ തകർന്നു വീണു. 1903 ൽ തന്നെ റൈറ്റ് സഹോദരന്മാർ അതിലും മെച്ചപ്പെട്ട വിമാനങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ച് വിജയിച്ചപ്പോൾ ലാംഗ്ലി തന്റെ പരിശ്രമങ്ങൾ നിർത്തിവെക്കുകയാണുണ്ടായത്. സ്മിത്‌സോണിയൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ പോലുള്ള ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും പല വ്യോമയാന ചരിത്രകാരന്മാരും എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ച് വിമാനം പറത്തിയ ആദ്യത്തെ വ്യക്തിയായി ലാംഗ്‌ലിയെ കണക്കാക്കുന്നു.
എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചതും പൂർണ്ണമായും നിയന്ത്രണവിധേയമായതും മനുഷ്യന് പറക്കാൻ സാധിച്ചതുമായ ആദ്യത്തെ വിമാനം നിർമ്മിച്ച് വിജയകരമായി പറത്തിയവരായി റൈറ്റ് സഹോദരന്മാർ അറിയപ്പെടുന്നു. വ്യോമയാനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് അന്നു വരെ ലഭ്യമായിരുന്ന വിവരങ്ങളെല്ലാം അവർ ശേഖരിക്കുകയും പഠിക്കുകയും ചെയ്തു. അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ 1900 മുതൽ 1902 വരെ വിവിധ തരം ഗ്ലൈഡറുകൾ റൈറ്റ് സഹോദരന്മാർ രൂപകല്പന ചെയ്യുകയും പരീക്ഷിക്കുകയും ഉണ്ടായി. പക്ഷേ അവർക്ക് മുൻപുണ്ടായിരുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ഫലങ്ങളാണ് അവർക്ക് ലഭിച്ചത്. അതു കോണ്ട് റൈറ്റ് സഹോദരന്മാർ സ്വയം ഗവേഷണങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടുകയും വിന്റ് ടണൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ സ്വയം നടത്തുകയും ചെയ്തു. 1900,1901,1902 എന്നി വർഷങ്ങളിൽ അവർ വിജയകരമായി ഗ്ലൈഡറുകൾ പറത്തി.
തുടർന്ന് അവർ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് പറക്കുന്നതിലേക്ക് ശ്രദ്ധ തിരിച്ചു.വിമാനത്തിന്റെ നിയന്ത്രണം, ഊർജ്ജ ഉപയോഗം എന്നിവയിൽ ഒരേ സമയം അവർ ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തിയിരുന്നു. വിമാനത്തിന്റെ മൂന്ന് അക്ഷങ്ങൾ (പിച്ച്, യോ, റോൾ) കണ്ടുപിടിച്ചതും ആ അക്ഷങ്ങളിൽ വിമാനത്തിനെ നിയന്ത്രിക്കാനാവശ്യമായ ഉപാധികൾ വികസിപ്പിച്ചതും റൈറ്റ് സഹോദരന്മാരുടെ സംഭാവനകളാണ്. അവർക്ക് ആവശ്യമുള്ള ശക്തിയുള്ള എൻജിനുകൾ നിർമ്മിച്ചു നൽ‌കുന്നതിൽ അന്നത്തെ എൻജിൻ നിർമ്മാതാക്കളെല്ലാം പരാജയപ്പെട്ടു. അവസാനം റൈറ്റ് സഹോദരന്മാരുടെ തന്നെ ഷോപ്പിലെ മെക്കാനിക് ആയിരുന്ന ചാർലി ടെയ്‌ലർ 12hp ശക്തിയുള്ള എൻജിൻ അവർക്ക് നിർമ്മിച്ചു നൽകി.
ആ എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ച് ലോകത്തിലാദ്യമായി നിയന്ത്രണവിധേയമായതും ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ചതുമായതും വായുവിനേക്കാൾ ഭാരം കൂടിയതുമായ അവരുടെ വിമാനം 1903 ഡിസംബർ 17ന് അമേരിക്കയിലെ നോർത്ത് കരോലിനയിലെ കിൽ ഡെവിൾ കുന്നുകളിൽ പറന്നു.[4] കിറ്റി ഹോക്ക് ഫ്ലൈയർ എന്നാണ് ഈ വിമാനം അറിയപ്പെടുന്നത്.
ആദ്യമായി പറന്ന ഓർ‌വിൽ റൈറ്റ് 121 അടി(37 മീറ്റർ) ഉയരത്തിൽ 12 സെക്കന്റ് പറന്നു.അന്നു തന്നെ നടത്തിയ നാലാം പറക്കലിൽ വിൽബർ റൈറ്റ് 852 അടി (260 മീറ്റർ) ഉയരത്തിൽ 59 സെക്കന്റ് പറക്കുകയുണ്ടായി.ഒരു കുട്ടിയും നാല് ജീവൻ രക്ഷാപ്രവർത്തകരും ഈ ചരിത്രനിമിഷത്തിന് സാക്ഷികളായുണ്ടായിരുന്നു.
ഒരു വിമാനത്തിന്റെ യന്ത്രഭാഗങ്ങളെ പ്രധാനമായും താഴെ പറയും വിധം തരംതിരിക്കാം.
വിമാനത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ ഭാഗമാണ് വിമാനത്തിന്റെ ഉടൽ അഥവാ ഫ്യൂസ്‌ലേജ്. പ്രകൃതിയിലെ പക്ഷികൾ, മീനുകൾ തുടങ്ങിയവയുടെ ശരീരാകൃതിയാണ്‌ ചലനാത്മകമായ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വാഹനങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യം. ഇതിന്‌ വായുഗതികരൂപം എന്നു പറയുന്നു. അതിനാൽ വിമാനങ്ങളുടെ ഉടൽ വായുഗതിക രൂപത്തിലാണ്‌ രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നത്.വിമാനത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന യാത്രക്കാർ,ജോലിക്കാർ,വൈമാനികർ,ചരക്ക് എന്നിവക്ക് പുറമെ വിമാനത്തിന്റെ മറ്റു പ്രധാന ഭാഗങ്ങളായ എൻജിനുകൾ,ചിറകുകൾ,കോക്പിറ്റ്,മറ്റു നിയന്ത്രണ ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഭാരവും വിമാനത്തിന്റെ ഉടൽ വഹിക്കുന്നു.
ഒറ്റ എൻജിൻ മാത്രമുള്ള വിമാനങ്ങളിൽ ഫ്യൂസ്‌ലേജിലാണ്‌ എൻജിൻ ഘടിപ്പിക്കുക. വിമാനത്തിന്റെ ചിറകുകളും മറ്റു നിയന്ത്രണോപാധികളായ വെർട്ടിക്കൽ സ്റ്റബിലൈസർ,ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസറുകൾ തുടങ്ങിയവയും വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിൽ വിന്യസിക്കുന്നു.
ചിറക് ഫ്യൂസ്‌ലേജുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന അറ്റത്തുനിന്ന് മറ്റേ അറ്റത്തേക്കുള്ള അകലമാണ് വിംഗ് സ്പാൻ. വായുവിന്റെ സഞ്ചാരദിശയെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ചിറകിന്റെ ഭാഗമാണ് ലീഡിംഗ് എഡ്ജ്. ലീഡിംഗ് എഡ്ജിന് എതിർവശമുള്ള അറ്റത്തെ ട്രെയ്‌ലിങ് എഡ്ജ് എന്നു പറയുന്നു. ലീഡിങ് എഡ്‌ജും ട്രെയ്‌ലിങ് എഡ്‌ജും തമ്മിലുള്ള അകലമാണ് കോർഡ് ലെങ്ത്ത്. മുന്നിൽ നിന്ന് വരുന്ന വായുവിവിന്റെ സഞ്ചാരദിശയ്ക്ക് ആപേക്ഷികമായി ചിറക് അല്പം ചെരിച്ചാണ് സ്ഥാപിക്കുന്നത്. ഈ കോണളവിനെ ആംഗിൾ ഓഫ് അറ്റാക്ക് എന്നു പറയുന്നു.
ചിറകുകളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതും ചലിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമായ വിമാന നിയന്ത്രണ ഭാഗമാണ് എയ്‌ലിറോൺ. ഉന്നത വേഗങ്ങളിൽ പറക്കുന്ന വിമാനങ്ങളുടെ ചിറകുകളിൽ ഫ്ലാപ്,സ്പോയ്‌ലർ, സ്ലാറ്റ് എന്നീ ചെറിയ ഭാഗങ്ങളും ഉണ്ടാവും.
വിമാനത്തിന്റെ വാലറ്റമാണ് ടെയിൽ പ്ലെയ്ൻ. ഇതിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഭാഗങ്ങൾ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്.
ചില വിമാനങ്ങളിൽ ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസറുകൾ വെർട്ടിക്കൽ സ്റ്റബിലൈസറുകളുടെ മുകളിലായോ അല്ലെങ്കിൽ വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിന്റെ മുന്നിലായോ സ്ഥാപിക്കാറുണ്ട്. ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസറുകൾ വിമാനത്തിന്റെ മുൻ‌വശത്താണ് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നതെങ്കിൽ അത്തരം വിമാനങ്ങളെ കാനാർഡ് വിമാനം എന്നു പറയുന്നു. ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസറിൽ കാണപ്പെടുന്ന നിയന്ത്രണ ഭാഗങ്ങളാണ് എലിവേറ്ററുകൾ.
വിമാനത്തിൻ മുന്പോട്ടുള്ള തള്ളൽ നൽകാൻ എൻജിനുകൾ സഹായിക്കുന്നു. എൻജിനുകളുടെ എണ്ണം ഒന്നു മുതൽ ആറു വരെ ഇന്നത്തെ വിമാനങ്ങളിൽ ആവശ്യകതയനുസരിച്ച് കാണപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ മോട്ടോർ ഗ്ലൈഡറുകൾ ഒഴിച്ചുള്ള ഗ്ലൈഡറുകളില് എൻജിന്റെ ആവശ്യമില്ല. റെസിപ്രൊകേറ്റിങ് എൻജിൻ, ടർബൈൻ എൻജിൻ,ജെറ്റ് എൻജിൻ എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് തരം എൻജിനുകളുണ്ട്. എൻജിനുകളുടെ എണ്ണം ഇരട്ടയാണെങ്കിൽ അവ റോൾ അക്ഷത്തിന് ആനുരൂപ്യമായി സ്ഥാപിക്കും. എൻജിനുകളുടെ എണ്ണം ഒറ്റയാണെങ്കിൽ അവസാനത്തേത് ഫ്യൂസ്‌ലേജിന്റെ മധ്യരേഖയിലായി സ്ഥാപിക്കുന്നു.
വിമാനത്തിന് നിലത്തിറങ്ങാൻ സഹായിക്കുന്ന ഉപകരണമാണ്‌ ലാന്റിങ് ഗിയർ. ടയറുകളും അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങളും ആണ് ഇതിലുണ്ടാവുക. വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിന്റെ അടിയിലായാണ്‌ ഇത് സ്ഥാപിക്കുക.
വിമാനത്തിന് അതിന്റെ ഗുരുത്വകേന്ദ്രത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മൂന്ന് അക്ഷങ്ങളിൽ ചലനസ്വാതന്ത്ര്യമുണ്ട്. ഇവ യഥാക്രമം യോ അക്ഷം,പിച്ച് അക്ഷം,റോൾ അക്ഷം എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു.ഈ മൂന്ന് അക്ഷങ്ങളിലും വിമാനത്തിനുണ്ടാവുന്ന ചലനം യഥാക്രമം യോ,പിച്ച്,റോൾ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു[5]. എല്ലാ അക്ഷങ്ങളും ഗുരുത്വകേന്ദ്രത്തിലൂടെ കടന്നു പോകുന്നു.
വിമാനം വശങ്ങളിൽ നിന്ന് വശങ്ങളിലേക്ക് തിരിയുന്നത് യോ അക്ഷത്തിലാണ്‌.അതായത് വലത്തോട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഇടത്തോട്ട് എന്ന രീതിയിൽ. ഈ അക്ഷത്തിൽ വിമാനത്തിന് ദൃഢത നൽകുന്നത് വെർട്ടിക്കൽ സ്റ്റബിലൈസർ ആണ്.
വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിന്റെ മുൻഭാഗം മുകളിലേക്കും താഴേക്കും ചലിക്കുന്നത് പിച്ച് അക്ഷത്തിലെ ചലനവ്യത്യാസം മൂലമാണ്‌. ഈ അക്ഷത്തിൽ വിമാനത്തെ ദൃഢമാക്കി നിർത്തുന്നത് ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസറുകൾ ആണ്.
ഒരു വിമാനത്തിന് അതിന്റെ മൂന്ന് അക്ഷങ്ങളിലും സഞ്ചാരസ്വാതന്ത്ര്യം നൽകുന്നതിനായി ചലിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കുന്ന ചില ഭാഗങ്ങൾ വിമാനത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിലായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
വിമാനങ്ങളെ കൂടാതെ മറ്റു പല ആകാശനൗകകളിലും ഇവയിലെ പലതും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വിമാനത്തിൻറെ പിച്ച് പ്രതലതിലുള്ള ചലനം നിയന്ത്രിക്കാൻ എലവേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിമാനച്ചിറകിൽ ആണ് എലവേറ്റർ സ്ഥിതി ചെയുനത്,എലവേറ്റർ വിമാനത്തെ ഉയരാൻ സഹായിക്കുന്നു.
വിമാനത്തിൻറെ യോ പ്രതലതിലുള്ള ചലനം നിയന്ത്രിക്കാൻ റഡ്ഡർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിമാനത്തിൻറെ ശരീരഅക്ഷത്തിനു ലംബമായി അതിന്റെ വാലിൽ റഡ്ഡർ സ്ഥിതി ചെയുന്നു.വിമാനത്തെ വലത്തോട്ടും ഇടത്തോട്ടും തിരിയാൻ സഹായിക്കുന്നു.
വിമാനത്തിൻറെ റോൾ പ്രതലതിലുള്ള ചലനം നിയന്ത്രിക്കാൻ എയ്‌ലിറോൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു.വിമാനത്തിൻറെ ശരീരഅക്ഷത്തിനു സാമാന്തരമായി അതിന്റെ വാലിൽ എയ്‌ലിറോൺ സ്ഥിതി ചെയുന്നു. വിമാനത്തെ വലത്തേ ഭാഗത്തേക്കും ഇടത്തെ ഭാഗത്തേക്കും ചെരിയാൻ അല്ലെങ്കിൽ തിരിയാൻ സഹായിക്കുന്നു.
എല്ലാ വിമാനങ്ങളിലും പൊതുവായി കാണപ്പെടുന്ന നിയന്ത്രണ ഉപാധികൾ.
പൊതുവായി കാണപ്പെടുന്നതല്ലെങ്കിലും പല വിമാനങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന മറ്റു ചില നിയന്ത്രണ ഉപാധികൾ.
സ്ഥിരവേഗതയിൽ നേർരേഖയിൽ പറന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു വിമാനത്തിൽ നാലു ബലങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടും[6].
വിമാനത്തിന്റെ ഭാരത്തിന്റെ എതിർബലമാണ്‌ ലിഫ്റ്റ്. ചിറകിനു പുറമെ മറ്റു ഭാഗങ്ങളും ഉയർത്തൽ ബലം നൽകുന്നുണ്ട്.
വിമാനത്തിൽ ഉയർത്തൽ ബലം ഉണ്ടാവുന്ന എല്ലാ ഭാഗങ്ങളും വലിക്കൽ ബലത്തിനും കാരണമാകുന്നുണ്ട്. ഒരു അനഭിമതബലമാണ്‌ ഡ്രാഗ്
വലിക്കൽ ബലം പരമാവധി കുറച്ച് ഉയർത്തൽ ബലം കൂട്ടുക എന്നതാണ്‌ വായുഗതികത്തിന്റെ മുഖ്യ ലക്ഷ്യം.
വിമാനം പറക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ സ്ഥിതിവിവരകണക്കുകൾ പൈലറ്റിന് ലഭ്യമാക്കാൻ കോക്പിറ്റിൽ ധാരാളം ഉപകരണങ്ങളുണ്ടായിരിക്കും. ഇവയിൽ ഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളെ ഏവിയോണിക്സ് എന്നു പറയുന്നു. എന്നാൽ ഇലക്‌ട്രോണിക് അല്ലാത്ത യന്ത്രോപകരണങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കാൻ 'സ്റ്റീം ഗെയ്‌ജസ്' എന്ന പദമുപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ ഉപകരണങ്ങൾ നീരാവിയിലൊന്നുമല്ല പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.ഒരു സൂചനാ പദം മാത്രമാണ് 'സ്റ്റീം ഗെയ്‌ജസ്'. ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഇലക്‌ട്രോണിക് സൂചനാ ഉപകരണങ്ങൾ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന കോക്പിറ്റിനെ ഗ്ലാസ്സ് കോക്പിറ്റ് എന്നു പറയുന്നു.
വിമാനങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന അടിസ്ഥാന സൂചനാ ഉപകരണങ്ങൾ.
വിമാനങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന മറ്റു ചില സൂചനാ ഉപകരണങ്ങൾ.
വിമാനങ്ങളെ അവയിലെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളുടെ ആകൃതി,എണ്ണം,സ്ഥാനംഎന്നിവ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പല രീതികളിൽ തിരിക്കാം.
എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിക്കാറുണ്ട്‌.
വിവിധ തരം എൻജിനുകൾ വിമാനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.സഞ്ചരിക്കേണ്ട വേഗത,ഉന്നതി,വഹിക്കേണ്ട ഭാരം എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് ഇത്.ഒറ്റ എൻജിനുകളും ഇരട്ട എൻജിനുകളും ഉള്ള വിമാനങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നു.സാധാരണ വിമാനത്തിന്റെ ചിറകുകളിലാണ് എൻജിനുകൾ സ്ഥാപിക്കുക.ചില വിമാനങ്ങളിൽ ഫ്യൂസ്‌ലേജിന്റെ താഴെയോ മുകളിലോ ആയും എൻജിനുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു.Antonov An-225 വിമാനത്തിന് ചിറകുകളിൽ സ്ഥാപിച്ച ആറ് എൻജിനുകൾ ആണുള്ളത്.
ആദ്യകാല വിമാനങ്ങളിൽ പിസ്റ്റൺ എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചായിരുന്നു പ്രൊപ്പല്ലർ തിരിച്ചിരുന്നത്.എന്നാൽ ജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ച് തിരിക്കുന്ന പ്രൊപ്പല്ലറുകളുള്ള ടർബോപ്രോപ് എൻജിനുകളാണ് ഇന്ന് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.റൈറ്റ് സഹോദരന്മാർക്ക് ശേഷം രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധം വരെ (1940) പിസ്റ്റൺ എൻജിനുകൾ മാത്രമാണ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്[7].ഇന്ന് സ്വകാര്യ ആവശ്യങ്ങൾക്കും മറ്റുമുള്ള ഭാരം കുറഞ്ഞ വിമാനങ്ങളിൽ മാത്രമേ പിസ്റ്റൺ എൻജിൻ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ.ഒരു അമേരിക്കൻ പോർവിമാനമായ Grumman F8F Bearcat ആണ് പിസ്റ്റൺ എൻജിൻ വിമാനങ്ങളിൽ ഏറ്റവും വേഗം കൈവരിക്കാൻ സാധിച്ചവ.മണിക്കൂറിൽ 850 കിലോമീറ്ററോളം വേഗതയിൽ അവയ്ക്ക് പറക്കാൻ സാധിച്ചിരുന്നു[8].
ജെറ്റ് എൻ‌ജിനുകളേക്കാൾ ശബ്ദം കുറവായിരിക്കും പ്രൊപ്പല്ലർ എൻജിനുകൾക്ക്.സമാന വലിപ്പമുള്ള ജെറ്റ് എൻ‌ജിനുകളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ വേഗതയും,ചെറിയ ലോഡ് കപ്പാസിറ്റിയും,ചെറിയ ഉന്നതിയും കൈവരിക്കാൻ മാത്രമേ ഈ എൻജിനുകൾ കൊണ്ട് കഴിയൂ. ധനചെലവ് കുറവായതിനാൽ കുറച്ചു യാത്രക്കാരും ചരക്കും മാത്രമുള്ള യാത്രകൾക്ക് പ്രൊപ്പല്ലർ എൻജിനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ജെറ്റ് എൻ‌ജിനുകളുടേയും പ്രൊപ്പല്ലർ എൻ‌ജിനുകളുടേയും സാധ്യതകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന എൻജിനുകളാണ് ടർബോപ്രോപ്. ഇവയിൽ റെസിപ്രൊകേറ്റിംഗ് അഥവാ പിസ്റ്റൺ എൻജിനുകൾക്ക് പകരം (ജെറ്റ് എൻ‌ജിനുകളിലുപയോഗിക്കുന്ന) ടർബൈൻ ആണ് പ്രൊപ്പല്ലർ കറക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.ചെറിയ യാത്രകൾക്കും മറ്റും ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ എയർക്രാഫ്റ്റ് എൻജിനുകളാണിവ.
ജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളിൽ തള്ളൽ ബലം (ത്രസ്റ്റ്) ലഭിക്കുന്നത് ടർബൈൻ ഉപയോഗിച്ചാണ്. പിസ്റ്റൺ എൻ‌ജിനുകളേക്കാൾ ശക്തി കൂടുതലുള്ള എൻജിനുകളാണിവ.പ്രൊപ്പല്ലർ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളേക്കാൾ ഭാരം വഹിക്കാനും ഉയരത്തിൽ പറക്കാനും ജെറ്റ് വിമാനങ്ങൾക്ക് കഴിയും.എന്നാൽ പ്രൊപ്പല്ലർ എൻ‌ജിനുകളേക്കാൾ വളരെയധികം ശബ്ദമലിനീകരണത്തിന് കാരണമാവുന്നവയാണ് ജെറ്റ് എൻജിനുകൾ.രൂപകല്പനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വിവിധ തരം ജെറ്റ് എൻജിനുകൾ നിലവിലുണ്ട്.ടർബോഫാൻ ജെറ്റ് എൻജിനുകൾ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ശബ്ദമലിനീകരണം മാത്രമേ ഉണ്ടാക്കുന്നുള്ളൂ.അതു കൊണ്ട് തന്നെ ഇവ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
1931ൽ ജർമ്മനിയിൽ ആണ് ജെറ്റ് വിമാനങ്ങളുടെ ഉദ്ഭവം[9].Heinkel He 178 എന്നറിയപ്പെട്ട ആദ്യത്തെ ജെറ്റ് വിമാനം 1939ൽ ജർമ്മനിയിലെ Marienehe എയർഫീൽഡിൽ പരീക്ഷണപ്പറക്കൽ നടത്തി.ആദ്യത്തെ ജെറ്റ് പോർവിമാനമായ Messerschmitt Me 262[10] 1943ൽ ജർമ്മൻ വായു സേനാ വ്യൂഹത്തിൽ അംഗമായി.ആദ്യ ജെറ്റ് യാത്രാ വിമാനമായ de Havilland Comet 1950 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ബ്രിട്ടണിൽ ഉപയോഗത്തിൽ വന്നു.
എൻജിനുകളിൽ ഏറ്റവും ലളിതമായതാണ് റാം ജെറ്റ്.ഇതിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരു ഭാഗവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നില്ല.പ്രത്യേക രീതിയിൽ രൂപകല്പന ചെയ്ത ഒരു കുഴൽ മാത്രമാണ് ഈ എൻജിൻ .അതിനാൽ തന്നെ ഒരു വിധത്തിലുള്ള പരിപാലനവും വേണ്ട.പക്ഷേ താരതമ്യേന വളരെ വേഗതയിൽ (1600km/hr ൽ കൂടുതൽ ) സഞ്ചരിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളിൽ മാത്രമേ ഇതു പ്രവർത്തിക്കുകയുള്ളൂ.അതായത് വിമാനം മറ്റൊരു എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ച് അത്രത്തോളം വേഗം ആദ്യം കൈവരിക്കണം എന്നിട്ടേ റാം ജെറ്റ് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കാൻ സാധിക്കുകയുള്ളൂ. ശബ്ദാദി വേഗതയിൽ പറക്കുന്ന വിമാനങ്ങളിൽ റാം ജെറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും മിസൈലുകളിൽ ആണ് ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
മറ്റ് വിമാന എൻജിനുകളിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ് റോക്കറ്റ് എൻജിനുകളുടെ പ്രവർത്തനരീതി.പ്രവർത്തിക്കാൻ ഈ എൻജിനുകൾ അന്തരീക്ഷവായുവിനെ ഒരു തരത്തിലും ആശ്രയിക്കുന്നില്ല.സാധാരണ മറ്റു എൻ‌ജിനുകളെ (ഉദാ: റാം ജെറ്റ്)സഹായിക്കുന്ന സഹായക എൻജിൻ ആയാണ് ഇവ വിമാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.ലംബമായി പറന്നു പൊങ്ങാൻ സാധിക്കുന്ന വി.ടി.ഒ.എൽ (വെർട്ടിക്കൽ ടേക്ക് ഓഫ് ആന്റ് ലാന്റിംഗ്) വിമാനങ്ങളിലും റോക്കറ്റ് എൻജിനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പൊതുവേ ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ റോക്കറ്റ് എൻ‌ജിനുകളെ മാത്രമാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്.
വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിന്റെ രണ്ടു വശത്തേയും കൂടി ഒരു ചിറക് ഉള്ള വിമാനങ്ങളാണ് മോണോപ്ലെയ്‌ൻ. ഇത്തരത്തിൽ രണ്ട് ചിറകുകളുള്ള വിമാനങ്ങളാണ് ബൈപ്ലെയ്‌ൻ.ഒന്നിനു മുകളിൽ ഒന്നായാണ്‌ ഈ ചിറകുകൾ കാണപ്പെടുക.ട്രൈപ്ലെയ്‌നും ക്വാഡ്രാപ്ലെയ്‌നും വിരളമായി കാണപ്പെടുന്നു.
ഹൈ വിംഗ്: വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിന്റെ (ഫ്യൂസ്‌ലേജ്) മുകളിൽ സ്ഥാപിച്ച ചിറകുകളുള്ളവ
മിഡ് വിംഗ്: ചിറകുകൾ ഫ്യൂസ്‌ലേജിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത്
ലോ വിംഗ്: ചിറകുകൾ ഫ്യൂസ്‌ലേജിന്റെ താഴ്ഭാഗത്ത്
പാരസോൾ വിംഗ്: ചിറകുകൾ വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിൽ നേരിട്ട് ഉറപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടാവില്ല.പകരം ചില താങ്ങുകൾ ഉപയോഗിച്ചായിരിക്കും ചിറകുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുക.
എലിപ്സ് ആകൃതിയും ചതുരാകൃതിയും ഉള്ള ചിറകുകളുള്ള വിമാനങ്ങൾ കാണപ്പടുന്നു.
ടാപേർഡ് വിംഗ്:ചില തരം ചിറകുകളുടെ ആകൃതി, ഫ്യൂസിലേജുമായി ഉറപ്പിക്കപ്പെട്ട അറ്റത്തുനിന്ന് മറ്റേ അറ്റത്തേക്ക് വരുന്തോറും വീതി കുറഞ്ഞവയായിരിക്കും.ഇവ ടാപേർഡ് വിംഗ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു.വിമാനത്തിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന വലിക്കൽ ബലം(ഡ്രാഗ്) കുറക്കാൻ വേണ്ടിയാണ് ഈ ആകൃതി സ്വീകരിക്കുന്നത്[11].
സ്വെപ്റ്റ് ബാക്ക്,സ്വെപ്റ്റ് ഫോർവേർഡ് ചിറകുകൾ:കുറഞ്ഞ വേഗങ്ങളിൽ പറക്കുന്ന വിമാനങ്ങളുടെ ചിറകുകൾ വിമാനത്തിന്റെ ഉടലുമായി ലംബമായാണ് സ്ഥാപിക്കുക.എന്നാൽ ഉന്നത വേഗം കൈവരിക്കാവുന്ന വിമാനങ്ങളിൽ ചിറകുകൾ പിറകിലോട്ടോ മുൻപോട്ടോ അല്പം ചരിഞ്ഞവയായിരിക്കും.ഇത്തരം ചിറകുകൾ സ്വെപ്റ്റ് ബാക്ക്,സ്വെപ്റ്റ് ഫോർവേർഡ് എന്ന് യഥാക്രമം വിളിക്കപ്പെടുന്നു.
ഡെൽറ്റ വിംഗ്:തികോണാകൃതി ഉള്ള ചിറകുകളാണ് ഡെൽറ്റ വിംഗ്.ഇത്തരം വിമാനങ്ങളിൽ ഹോറിസോണ്ടൽ സ്റ്റബിലൈസർ കാണുകയില്ല.
ഗൾ വിംഗ്: വിമാനങ്ങളുടെ ചിറക് വളഞ്ഞാണ് കാണപ്പെടുന്നതെങ്കിൽ അത്തരം ചിറകുകളാണ് ഗൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.
.jpg)
സഞ്ചരിക്കുന്ന വേഗതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വിമാനങ്ങളെ നാലായി തരം തിരിക്കാം[12].വിവിധ വിമാനങ്ങളുടെ മാക് സംഖ്യ (M) താരതമ്യം ചെയ്താണ് ഈ നാലു വിഭാഗങ്ങളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് (വിമാനത്തിന്റെ വേഗതയും ശബ്ദവേഗതയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമാണ്‌ മാക് സംഖ്യ).
മാക് സംഖ്യ ഒന്നിനേക്കാൾ കുറവായ വിമാനങ്ങളെ (M<1) സബ്സോണിക് എന്നു പറയുന്നു. അതായത് ശബ്ദ വേഗതയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളാണിവ.മാക് സംഖ്യ വളരെ കുറഞ്ഞ വിമാനങ്ങളിൽ സമ്മർദ്ദനീയതാ പ്രഭാവങ്ങൾ(compressibility Effects) അവഗണിക്കാം.യാത്ര,ചരക്കുഗതാഗതം തുടങ്ങിയവയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളെല്ലാം സബ്സോണിക് ആണ്.
വിമാനത്തിന്റെ വേഗത ശബ്ദ വേഗതയോടടുക്കുമ്പോൾ മാക് സംഖ്യ ഏകദേശം '1' ആയിരിക്കും.(M=1).ഇത്തരം വിമാനങ്ങളാണ് ട്രാൻസോണിക്. ഈ അവസ്ഥയിൽ വിമാനത്തിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങളുടെ വേഗത ശബ്ദ വേഗതയെ മറികടക്കുന്നു.വായുവിന്റെ സങ്കോചക്ഷമതാ പ്രഭാവങ്ങൾ പ്രധാനമാണ്. ശബ്ദവേഗത മുറിച്ചു കടക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ ഒരു ശബ്ദപ്രതിരോധത്തിന്റെ (sound barrier) തടസ്സം വിമാനം നേരിടേണ്ടി വരുന്നു.(സങ്കോചക്ഷമതാ പ്രഭാവങ്ങൾ മൂലം വിമാനത്തിന്റെ പിന്തള്ളൽ ബലം (drag force) വർദ്ധിക്കുകയാണ് സൗണ്ട് ബാരിയർ എന്നതു കൊണ്ടുദ്ദേശിക്കുന്നത്.)
മാക് സംഖ്യ ഒന്നിനേക്കാൽ കൂടുലുള്ള വിമാനങ്ങളാണ് ഇവ(1<M<3).ഇത്തരം വിമാനങ്ങളുടെ രൂപകല്പനാവേളയിൽ സങ്കോചക്ഷമതാ പ്രഭാവങ്ങൾ വളരെയധികം പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.ഇത്തരം വിമാനങ്ങളുടെ ഉടലിൽ നിന്ന് ആഘാത തരംഗങ്ങൾ(shock waves) പുറപ്പെടും.
മാക് സംഖ്യ മൂന്നിനും അഞ്ചിനും ഇടയിലാണെങ്കിൽ അത്തർം വിമാനങ്ങളാണ് ഹൈ സൂപ്പർസോണിക്(3<M<5).സങ്കോചക്ഷമതാ പ്രഭാവങ്ങൾക്കു പുറമെ വായുഗതികത്വ താപനവും പ്രധാനമാണ്.
ശബ്ദത്തിന്റെ അഞ്ചിരട്ടി വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വിമാനങ്ങളാണ് ഹൈപ്പർ സോണിക് (M>5).ഈ അവസ്ഥയിൽ വിമാനത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്നും ഒരു ഭാഗം അന്തരീക്ഷത്തിലെ തന്മാത്രകളിലേക്ക് പ്രവഹിക്കുന്നു. സ്പേസ് ഷട്ടിലുകൾ ബഹിരാകാശത്തു നിന്ന് ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് ശബ്ദവേഗതയുടെ അഞ്ചിരട്ടി വേഗതയിലാണ്‌( M~25 ).ഇത്തരം വേഗതക്ക് ഹൈ ഹൈപ്പർസോണിക് അഥവാ പുനപ്രവേശന വേഗത എന്നു പറയുന്നു.ഈ വേഗതയിൽ അന്തരീക്ഷ വായുവുമായുണ്ടാവുന്ന ഉരസൽ മൂലം വിമാനത്തിന്റെ ഉടലിനു ചുറ്റും അത്യധികം താപം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടും.
ഇത്തരം ചില വിമാനങ്ങളുടെ ചിറകറ്റത്ത് ചെറിയ ജെറ്റ് എൻജിനുകളും കാണപ്പെടുന്നു.
ഇവ ഡെൽറ്റ വിമാനങ്ങളോ അല്ലെങ്കിൽ സാധാരണ ചിറകുള്ള വിമാനങ്ങൾ തന്നെയോ ആവാം.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
