ஒரு பென்சிலை கூட பூமியின் புவியீர்ப்பு விசை கீழே இழுக்கிறது. ஆனால், பத்தாயிரம் கிலோ எடையுள்ள விமானம் அந்த விசையையும் மீறி வானில் பறக்கிறது. இது எப்படி சாத்தியமாகிறது?
பலருக்கும் இந்தக் கேள்வி ஆச்சரியத்தை ஏற்படுத்தும். இதற்கான பதில், அறிவியல் நுண்ணறிவும், நவீன தொழில்நுட்பமும் சேர்ந்த சங்கமமே.
விமானத்தின் முக்கிய அமைப்புகளில் ஒன்றான இறக்கைகள் சிறிது வளைந்த வடிவத்தில் இருக்கும். இந்த வடிவமைப்பை ஏர்ஃபாயில் (Airfoil) என அழைக்கின்றனர்.
இந்த வளைந்த வடிவம் காரணமாக, காற்று இறக்கையின் மேல் பாகத்தில் வேகமாக பாய்கிறது, கீழ் பாகத்தில் மெதுவாக பாய்கிறது. இதனால் மேல்பகுதியில் காற்றழுத்தம் குறைவாகவும், கீழ்பகுதியில் அதிகமாகவும் இருக்கும். இதனாலேயே விமானம் மேலே தூக்கப்படும். இதுவே தூக்கும் சக்தி (Lift) எனப்படுகிறது.
நியூட்டனின் மூன்றாம் விதி – எதிர்வினையின் விளைவு
இங்கு நியூட்டனின் மூன்றாம் விதி முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது:
“ஒவ்வொரு செயற்கூறுக்கும், அதற்கு சமமான ஆனால் எதிரான செயற்கூறு உண்டாகும்.”
விமானத்தின் இறக்கைகள் காற்றை கீழே தள்ளும் போது, எதிர்வினையாக விமானம் மேலே செல்லத் துவங்குகிறது. இதுவே அதன் பறப்பதுற்கு அடித்தளமாகிறது.
ஜெட் எஞ்சின்கள்
விமானம் மேலே பறந்த பிறகு, அதை சீராக வானில் பறக்க வைக்க ஜெட் எஞ்சின்கள் (Jet Engines) உதவுகின்றன. இவை விமானத்திற்கு தள்ளும் சக்தி (Thrust) அளிக்கின்றன. விமானம் வேகமாக முன்னோக்கி நகரும் போது, அதற்கேற்ப தூக்கும் சக்தியும் அதிகரிக்கிறது. இதனால் விமானம் நிலையாக மேலே பறக்க முடிகிறது.
விமான கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்
விமானம் வலப்புறமாக மாறவேண்டும், உயரம் குறையவேண்டும் அல்லது உயர்வதற்கும் சில முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் உள்ளன:
- அய்லரான் (Aileron)
- எலிவேட்டர் (Elevator)
- ரட்டர் (Rudder)
இவை விமானியின் கட்டுப்பாட்டில் இருந்து காற்றை எவ்வாறு சமாளிக்க வேண்டும், விமானம் எந்த திசையில் நகர வேண்டும் என்பதை தீர்மானிக்கின்றன.
நான்கு சக்திகள் – சமநிலைக்கான அடிப்படை
வானில் விமானம் சீராக பறப்பதற்கான அடிப்படை, நான்கு முக்கிய சக்திகளின் சமநிலையில்தான் இருக்கிறது:
- தூக்கும் சக்தி (Lift) – இறக்கைகளால் ஏற்படுகிறது; மேலே தூக்குகிறது.
- தள்ளும் சக்தி (Thrust) – ஜெட் எஞ்சின்களால் ஏற்படுகிறது; முன்னோக்கி நகர்த்துகிறது.
- இழுவை சக்தி (Drag) – காற்றின் எதிர்ப்பு விசை; வேகத்தை குறைக்கிறது.
- புவியீர்ப்பு விசை (Gravity) – பூமி கீழே இழுக்கும் சக்தி.
இந்த நான்கு சக்திகள் சமநிலையில் இருந்தால்தான் விமானம் மேலே, நிலையாகவும், தடையின்றியும் பறக்க முடியும்.
உதாரணமாக, இழுவை அதிகமாகி விட்டால் விமானம் மெதுவாகி கீழே விழும். தூக்கும் சக்தி குறைந்தால், மேலே செல்ல முடியாது. எனவே, இந்த நான்கு சக்திகளும் சரியான சமநிலையில் இருக்க வேண்டும்.
விமானம் வானில் பறப்பது என்பது வெறும் எந்திர சக்தியால் மட்டும் நிகழ்வது அல்ல. அது அறிவியலின் அடிப்படைகளையும், நவீன தொழில்நுட்பங்களையும் ஒன்றிணைத்த ஒருங்கிணைந்த செயல்தான்.
ஒரு விமானத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு கூறும் துல்லியமாக இயங்குவதால்தான், அந்த அளவுக்கு அதிக எடையுடனும் அது வானில் சீராக பறக்க முடிகிறது.
