அட்டகாசமான அறிவியல்-11: ஹெலிகாப்டர் எப்படி மேலெழும்புகிறது?

ராணுவ விஞ்ஞானி வி.டில்லிபாபு

ஹெலிகாப்டர் முன்னோக்கியோ, பின்னோக்கியோ, பக்கவாட்டிலோ அது இருக்கும் நிலையிலேயே தொடர்ந்து பறக்க முடியும். ஹெலிகாப்டரின் உடலை பறக்கும் திசை நோக்கித் திருப்ப வேண்டும்.

அப்போதுதான் விமானியின் இருக்கை ஹெலிகாப்டர் பறக்கும் திசையை நோக்கி இருக்கும். அப்படி இருந்தால்தான் விமானி முன்னோக்கிப் பார்த்து தடைகளை தவிர்த்து ஹெலிகாப்டரை இயக்க முடியும். எப்படி ஹெலிகாப்டரை திருப்புவது? அதை அறிந்துக்கொள்ள பிரதான விசிறி தனது சுழற்சியினால் எப்படி ஹெலிகாப்டரை மேலெழுப்புகிறது எனப் பார்ப்போம்.

பூங்காவில் அறிவியல்

உங்கள் வகுப்பு தோழனோடு (ழியோடு!)ஒரு சுவாரசியமான செய்தியை பேசிக்கொண்டே பூங்காவில் நீங்கள் நடந்து செல்வதாக வைத்துக்கொள்வோம். இடையில் நடைபாதையில் பூச்செடிக்கூட்டம். பாதை இரண்டாக பிரிந்து மறுபடியும் சேருகிறது. நீங்கள்ஒரு புறமாகவும் உங்கள் நண்பர் மறுபுறமாகவும் செடிகளைக் கடந்து தொடர்ந்து பேசிச் செல்கிறீர்கள். சாதாரண நிகழ்வாக நாம் பார்க்கிற இப்படிப்பட்ட ஒரு நிகழ்வுதான் ஹெலிகாப்டரை மேலெழுப்புகிறது.

எப்படி? உங்களையும் நண்பரையும் பிரித்தபாதை படத்திலிருப்பதைப் போலிருந்தால் என்ன நடக்கும். இரண்டு பாதைகளும் வெவ்வேறு நீளம் கொண்டவை. வளைந்திருக்கிற பாதையின் நீளம், நேரே செல்கிறபாதையின் நீளத்தை விட அதிகம். செடிகளைக் கடந்து ஒரே நேரத்தில் நீங்களும் நண்பரும் ஒன்றுசேர வேண்டுமெனில் நீளம் அதிகமுள்ள பாதையில் நடப்பவர் வேகமாக நடக்க வேண்டும் அல்லது ஓடி வர வேண்டும். இதே உதாரணத்தை ஹெலிகாப்டரில் பொருத்திப் பார்ப்போம்.

பெர்னெவ்லி தத்துவம்

பிரதான விசிறியின் ஒரு இறக்கை படத்தில் காட்டப்பட்டிருக்கிறது. விசிறி சுழலும் போது இறக்கை காற்றை கிழித்துச் செல்லும். காற்று இறக்கையின் மேலும் கீழுமாக பிரிந்து சென்று மறுபடியும் ஒன்று சேரும் (பொருண்மை அழியா விதி). இறக்கையின் மேற்புறம் செல்லும் காற்று, அதிக தூரம் கடக்க வேண்டியிருப்பதால் கீழ்ப்புறக் காற்றைவிட வேகமாக செல்லும். வேகம் அதிகரித்தால் காற்றழுத்தம் குறையும் என்பது பெர்னெவ்லி தத்துவம்.

எனவே இறக்கையின் மேற்புறத்தில் காற்றின் திசைவேகம் அதிகம் என்பதால், காற்றழத்தம் குறையும். இறக்கையின் மேற்புறத்தோடு ஒப்பிடும்போது கீழ்ப்புறத்தில் காற்றின் திசைவேகம் குறைவு. எனவே காற்றழுத்தம் அதிகம். இறக்கையின் கீழுள்ள அதிக காற்றழுத்தம் அதனை மேல்நோக்கி உயர்த்தும். விசிறியிலுள்ள எல்லா இறக்கைகளும் இப்படி உயர்த்தப்படும். இதனால் விசிறியோடு ஹெலிகாப்டர் மேலெழும்பும்.

திசை திரும்பும் ஹெலிகாப்டர்

வால் விசிறியின் இறக்கைகளிலும் இதே நிகழ்வுதான். வால் விசிறி செங்குத்தாக பொருத்தப்பட்டிருப்பதால், காற்றழுத்தம் பக்கவாட்டில் செயல்படும். வால் விசிறிகளின் வேகத்தை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் ஹெலிகாப்டரின் உடலை வலப்புறமாகவோ, இடப்புறமாகவோ திருப்பலாம். இப்படித்தான் ஹெலிகாப்டரின் உடல் பறக்கும் திசை நோக்கித் திருப்பப்படுகிறது. வால் விசிறி இல்லாமல்கூட ஹெலிகாப்டர்கள் உண்டு. அவைகளில் நியூட்டனின் எதிர்விசை இல்லையா?

(தொடரும்)

கட்டுரையாளர், ஹெலிகாப்டர் பற்றி முதல் தமிழ் நூலான ‘எந்திரத்தும்பிகள்’ உள்ளிட்ட புத்தகங்களை எழுதியவர்.