அட்டகாசமான அறிவியல்-10: ஹெலிகாப்டரின் வாலில் விசிறி ஏன்?

ராணுவ விஞ்ஞானி வி.டில்லிபாபு

தும்பியை போல பறந்தலையும் ஹெலிகாப்டர் எல்லோரையும் கவர்ந்திழுக்கும். தலையில் பெரிய விசிறியை உடைய ஹெலிகாப்டரின் வாலின் நுனியிலும் ஒரு குட்டி விசிறி இருப்பதைக் கவனித்திருக்கிறீர்களா? ஏன் இந்த வால் விசிறி?

ஹெலிகாப்டர் விசிறிகள்

ஹெலிகாப்டரின் தலையில் இருப்பது பிரதான விசிறி (Main Rotor). வாலின் நுனியிலிருப்பது வால் வசிறி (Tail Rotor). பிரதான விசிறியின் சுழற்சியினால்தான் ஹெலிகாப்டர் மேலெழும்புகிறது. வீடுகளில் உள்ள மின்விசிறிகள் கிடைமட்டத்திலேயே சுழல்கின்றன.

அவற்றை சாய்க்க முடியாது. ஆனால், ஹெலிகாப்டர்களின் விசிறிகளை கீழும் மேலும் சாய்க்க முடியும். ஹெலிகாப்டர் விமானி தேவைக்கேற்ப இதை கட்டுப்படுத்துவார். மின்விசிறியில் உள்ள இறக்கைகள் ஒவ்வொன்றும் ஆடாமல் அசையாமல் இறுகப் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். நேர்மாறாக, ஹெலிகாப்டர் விசிறியின் ஒவ்வொரு இறக்கையையும் தனித்தனியாக தேவைக்கேற்ப அசைக்க முடியும். இதன் கட்டுப்பாடும் விமானியிடம் இருக்கும்.

நியூட்டனும் ஹெலிகாப்டரும்

பிரதான விசிறியின் வேகமான சுழற்சியினால் தோன்றும் உயர்த்து விசையால் (Lift Force) ஹெலிகாப்டர் மேலெழும்பும். அப்போது ஒரு சிக்கல் நேரும். நியூட்டனின் மூன்றாம் விதிப்படி ஒவ்வொரு விசைக்கும் அதற்கு சமமான எதிர்விசை உண்டு. இதன்படி, பிரதான விசிறியின் திருகு விசைக்கு (Torque) எதிராக ஹெலிகாப்டரின் உடலில் எதிர்த் திருகு விசை (Anti Torque) செயல்படும். இதனால் பிரதான விசிறி எந்த திசையில் சுற்றுகிறதோ அதற்கு எதிர்த்திசையில் ஹெலிகாப்டரின் முழு உடலும் சுற்ற ஆரம்பிக்கும்.

சுழலில் சிக்கும் விமானி

வீட்டில் மின்விசிறி மேற்கூரையில் இறுக பொருத்தப்பட்டிருப்பதால் விசிறி சுழலும்போது எதிர்விசையினால் எந்த பாதிப்பும் ஏற்படுவதில்லை. ஆனால், அந்தரத்தில் தொங்கும் ஹெலிகாப்டரின் உடல், எதிர்விசையினால் வேகமாக சுற்ற ஆரம்பிக்கும். ஹெலிகாப்டரில் அமர்ந்திருக்கும் விமானியும், பயணிகளும் சுழலில் சிக்குவார்கள்.

இதைத் தடுக்க அந்தரத்தில் என்ன செய்வது? எதிர்த் திருகு விசையை தடுக்கவே ஹெலிகாப்டரின் வாலில் ஒரு விசிறி பக்கவாட்டில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். வித்தியாசத்தை கவனியுங்கள். பிரதான விசிறி கிடைமட்டமாக பொருத்தப்பட்டிருக்கும். ஆனால், வால் விசிறி செங்குத்தாக இருக்கும். வால் விசிறி சுற்றுவதால் ஏற்படும் விசை, எதிர் திருகு விசையை சமன் செய்யும். இதனால் ஹெலிகாப்டர் சுழலாமல் நிலைபெறும்.

எப்படி முன்னோக்கிப் பறக்கும்?

பிரதான விசிறியின் சுழற்சியினால் மேலெழும்பும் ஹெலிகாப்டர் எப்படி முன்னோக்கி பறக்கிறது? விமானி பிரதான விசிறியை முன்னோக்கி சாய்த்தால் ஹெலிகாப்டர் முன்னோக்கி பறக்கும். பின்னோக்கி சாய்த்தால், ஹெலிகாப்டர் அப்படியே பின்புறமாக பறந்து செல்லும். ஒரு கார் பின்புறமாக நகர்கிற போது ஓட்டுநர் முன் திசை பார்த்து அமர்ந்திருப்பது போல, விமானி முன் திசை பார்த்து அமர்ந்திருக்க ஹெலிகாப்டர் பின்புறமாக பறந்து செல்லும்.

விமானி விசிறியை இடப்புறமாகவோ அல்லது வலப்புறமாகவோ சாய்த்தால், விமானி முன்னோக்கி அமர்ந்திருக்க, ஹெலிகாப்டர் அப்படியே பக்கவாட்டில் பறந்து செல்லும். பிரதான விசிறி எத்திசை நோக்கி சாய்க்கப்படுகிறதோ அத்திசையில் ஹெலிகாப்டர் பறக்கும்.

ஹெலிகாப்டர் முன்னோக்கி பறக்கும் போது விமானியும் முன்னோக்கி அமர்ந்திருப்பார். எனவே பார்வைக்கு இடைஞ்சலின்றி விமானத்தை இயக்க முடியும். ஆனால், வலது அல்லது இடதுபுறமாக விசிறியை சாய்க்கும் போது, ஹெலிகாப்டரில் உடல் முன்னோக்கிய திசையிலேயே இருக்கும்.

ஆனால், பக்கவாட்டில் பயணப்படும். முன்னோக்கிய நிலையில் அமர்ந்தபடி, பக்கவாட்டில் பறக்கும் ஹெலிகாப்டரை விமானி எப்படி கட்டுப்படுத்த முடியும்? மிகச்சிரமம். எனவே, ஹெலிகாப்டரின் உடலை பறக்கும் திசை நோக்கி திருப்ப வேண்டும். எப்படி திருப்புவது?

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