ನಮ್ಮನ್ನು ಹೊತ್ತ ’ಹಕ್ಕಿ’ ಹೇಗೆ ಹಾರಬಲ್ಲದು?

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ.

Airbus_A380_blue_sky

ಹಕ್ಕಿಯಂತೆ ಹಾರುವ ಹಂಬಲ ಮತ್ತು ಅದರೆಡೆಗೆ ಮಾಡಿದ ಹಲವಾರು ಮೊಗಸುಗಳು ಮನುಶ್ಯರ ಏಳಿಗೆಯ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಮುಕ್ಯವಾದ ಹೆಜ್ಜೆಗಳಾಗಿವೆ.

ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಹಾರಾಟದೆಡೆಗೆ ತುಡಿತಗಳು, ಕೆಲಸಗಳು ನಡೆದಿರುವುದು ತಿಳಿದಿವೆಯಾದರೂ, ಅಮೇರಿಕಾದ ಆರವಿಲ್ ರಯ್ಟ್ (Orville Wright) ಮತ್ತು ವಿಲ್ಬರ್ ರಯ್ಟ್ (Wilbur Wright) ಎಂಬ ಅಣ್ಣ ತಮ್ಮಂದಿರು ಡಿಸೆಂಬರ್ 17, 1903 ರಂದು ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಬಾನೋಡವನ್ನು ಹಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಗೆಲುವು ಕಂಡರು. ಅಲ್ಲಿಂದೀಚೆಗೆ ಬಾನೋಡಗಳು (airplane) ಸಾಗಾಣಿಕೆಯ ಹೊತ್ತನ್ನು ಬೆರಗುಗೊಳಿಸಿಸುವಂತೆ ಇಳಿಸಿವೆ.

ತೂಕದ ವಸ್ತುವೊಂದು ನಮ್ಮನ್ನು ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಸರಕುಗಳನ್ನು ಹೊತ್ತು ಹೇಗೆ ಹಾರಬಲ್ಲದು? ಅದರ ಹಿಂದಿರುವ ಚಳಕವೇನು? ಬನ್ನಿ, ಬಾನೋಡಗಳ ಅರಿಮೆಯ ಬಾನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸುತ್ತು ಹಾರಾಡೋಣ.

ಹಾರಾಟ ನಡೆಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ವಸ್ತುವೊಂದರ ಮೇಲೆ ಎರಗುವ ಕಸುವುಗಳು ಮುಕ್ಯವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ತರನಾದವುಗಳು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕಸುವುಗಳು ಸುತ್ತಣ (environment) ಒಡ್ಡುವ ತಡೆಗಳಾಗಿದ್ದರೆ ಉಳಿದೆರಡು ಕಸುವುಗಳು ಆ ತಡೆಗಳನ್ನು ಮೀರಿ ಹಾರಾಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವಂತವು. ಈ ಕಸುವುಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ತಿಟ್ಟದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

forces-airplane

1) ನೆಲಸೆಳೆತ: ತನ್ನೊಳಗೆ ಹುದುಗಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ವಸ್ತುವೊಂದರ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ’ರಾಶಿ’ (mass) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಎತ್ತುಗೆಗೆ: ಒಂದು ಗಾತ್ರದ ’ಕಲ್ಲು’ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಶಿ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅಶ್ಟೇ ಗಾತ್ರದ ’ಹತ್ತಿ’ (cotton) ಕಡಿಮೆ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ರಾಶಿಗೂ (mass) ಮತ್ತು ತೂಕಕ್ಕೂ (weight) ನೇರವಾದ ನಂಟಿದೆ. ಹಾಗೇ ನೋಡಿದರೆ ರಾಶಿಯನ್ನೇ (mass) ನಮ್ಮ ದಿನಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ತೂಕ (weight) ಅನ್ನುತ್ತೇವೆ.

ಅಯ್ಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ (Isaac Newton) ಅವರು ತಮ್ಮ ಅರಕೆಯಿಂದ ವಸ್ತುಗಳ ಕುರಿತಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನದನ್ನು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದರು,

ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ರಾಶಿಗೆ (mass) ಸಾಟಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿರುವ ದೂರಕ್ಕೆ ತಿರುವಾಗಿ (inversely proportional) ಸೆಳೆಯುವ ಕಸುವೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಕಸುವನ್ನು ’ಬಿಣ್ಪು’ ಇಲ್ಲವೇ ’ಹಿರಿಸೆಳೆತ’ (gravity) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ.

(ಹಿರಿಸೆಳೆತ = ರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಹಿರಿದಾದ ವಸ್ತುವು ಕಿರಿದಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುವ ಕಸುವು) 

ಈ ನಂಟನ್ನು ಗಣಿತದ ಕಟ್ಟಲೆಗಳಿಂದ ಹೀಗೆ ತೋರಿಸಬಹುದು,

F = (G X m1 X m2) / r^2

ಇಲ್ಲಿ, m1= ವಸ್ತು-1 ರ ರಾಶಿ, m2 = ವಸ್ತು-2 ರ ರಾಶಿ, G= ಹಿರಿಸೆಳೆತದಿಂದಾಗುವ ವೇಗಮಾರ‍್ಪು (acceleration due to gravity), r = ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿರುವ ದೂರ

ಇದನ್ನು ನೆಲ ಮತ್ತು ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ವಸ್ತುವೊಂದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಸಿದಾಗ, ನೆಲದ ತೂಕ (ರಾಶಿ) ವಸ್ತುವೊಂದರ ತೂಕಕ್ಕಿಂತ (ರಾಶಿ) ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನೆಲವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತನ್ನೆಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ‘ನೆಲಸೆಳೆತ’ (Earth’s gravity) ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರಿಂದ ತಿಳಿದುಬರುವುದೇನೆಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ತೂಕವಿರುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ನೆಲಸೆಳೆತದ ಎದುರಾಗಿ ಸಾಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಸುವುಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಬಾನೋಡವನ್ನು ನೆಲಸೆಳೆತದ ಎದುರಾಗಿ ಮೇಲೆತ್ತಲು ಅದರ ತೂಕಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಸುವು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

2) ಎತ್ತುವಿಕೆ: ನೆಲಸೆಳೆತಕ್ಕೆ ಎದುರಾಗಿ ಬಾನೋಡವನ್ನು ಮೇಲೆ ಹಾರಿಸಬಲ್ಲ ಕಸುವಿದು. ನೆಲಸೆಳೆತಕ್ಕಿಂತ ಎತ್ತುವಿಕೆಯ ಕಸುವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆಲ್ಲಾ ಬಾನೋಡ ಮೇಲೆ ಹಾರುತ್ತದೆ ಅದೇ ಎತ್ತುವಿಕೆಯ ಕಸುವು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಬಾನೋಡವು ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತದೆ. ಎತ್ತುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದೆಂದು ಮುಂದೆ ನೋಡೋಣ.

3) ಎಳೆತ: ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವೊಂದು ಸಾಗುವಾಗ ಇಲ್ಲವೇ ಬೀಸುವ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿಯೇ ವಸ್ತುವೊಂದು ನೆಲೆನಿಂತಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಬಗೆಯ ಕಸುವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ’ಎಳೆತ’ ಅನ್ನುತ್ತಾರೆ. ರಯ್ಲುಬಂಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗುವಾಗ ಕಯ್ಯನ್ನು ಹೊರಗೆ ಚಾಚಿದರೆ ಕಯ್ಯಿಗೆ ಗಾಳಿ ತಾಕಿ, ಒಂತರಹದ ’ಎಳೆದುಕೊಂಡು’ ಹೋಗುವಂತ ಅನುಬವ ನಿಮಗೂ ಆಗಿರಬಹುದು. ಇದೇ ಗಾಳಿಯ ’ಎಳೆತ’. ಬಾನೋಡವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗುವಾಗ ಅದಕ್ಕೆ ತಡೆಯೊಡ್ಡುವ ಕಸುವು ಇದು.

4) ನೂಕುವಿಕೆ: ಗಾಳಿ ಒಡ್ಡುವ ಎಳೆತವನ್ನು ಮೀರಿ ಬಾನೋಡವು ಮುಂದೆ ಸಾಗಬೇಕಾದರೆ ಅದಕ್ಕೆ ಎಳೆತವನ್ನು ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸುವ ಕಸುವೊಂದು ಬೇಕು. ಇದೇ ’ನೂಕುವಿಕೆ’. ಗಾಳಿಯನ್ನು ನೂಕುತ್ತಾ ಸಾಗಲು ಬೇಕಾದ ಈ ಕಸುವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅಳವಡಿಸಿರುವ ಏರ‍್ಪಾಟು ಬಾನೋಡದ ತುಂಬಾ ಮುಕ್ಯವಾದ ಬಾಗ.

ನೂಕುವಿಕೆಯ ಕಸುವನ್ನು ಹೊಮ್ಮಿಸಲು ಹಳೆ ತಲೆಮಾರಿನ ಬಾನೋಡಗಳಲ್ಲಿ ತಳ್ಳುಕ ಬಿಣಿಗೆಯನ್ನು (propeller engine) ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಈ ಬಗೆಯ ಬಿಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಕಾರಿನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಆಡುಬಿಣಿಗೆ (reciprocating engine) ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದ್ದು, ಉರುವಲು ಹೊಮ್ಮಿಸುವ ಕಸುವಿನಿಂದ ತಳ್ಳುಕವನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

ಹೊಸ ತಲೆಮಾರಿನ ಬಾನೋಡಗಳಲ್ಲಿ ನೂಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಗಾಳಿದೂಡುಕ (gas turbine) ಬಿಣಿಗೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಸುತ್ತಣದಿಂದ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಒಳಗೆ ಎಳೆದುಕೊಂಡು ಉರುವಲಿನ ಜೊತೆ ಉರಿಸಿ ಬಿಸಿಗಾಳಿಯನ್ನು ಹೊರಗಡೆ ಚಿಮ್ಮಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಚಿಮ್ಮಲ್ಪಟ್ಟ ಉರಿಗಾಳಿಯು ನೂಕುವಿಕೆಯ ಕಸುವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

propeller-turbo

ಮೇಲೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡ ನಾಲ್ಕು ಕಸುವುಗಳಾದ ನೆಲಸೆಳೆತ, ಎಳೆತ, ಎತ್ತುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೂಕುವಿಕೆ, ಬಾನೋಡ ಹಾರಲು ಇಲ್ಲವೇ ಇಳಿಯಲು ಹೇಗೆ ನೆರವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಈಗ ಅರಿಯೋಣ.

ಬಾನೋಡದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಬಿಣಿಗೆಯು ಉರಿಗಾಳಿಯನ್ನು ಚಿಮ್ಮುತ್ತಾ ಹೊರಟಂತೆ ’ನೂಕುವಿಕೆ’ಯ ಕಸುವು ಇಡೀ ಬಾನೋಡವನ್ನು ಮುಂದೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬಾನೋಡವು ಹೀಗೆ ನೂಕುವಿಕೆಯಿಂದ ಮುಂದೆ ಬಿರುಸಾಗಿ ಓಡುತ್ತಿರುವಾಗ ಗಾಳಿಯ ’ಎಳೆತ’ ಅದಕ್ಕೆ ತಡೆಯೊಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಈಗ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುವುದೇ ಬಾನೋಡದ ರೆಕ್ಕೆಗಳು. ಬಾನೋಡದ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಬಿರುಸಾಗಿ ಸಾಗುತ್ತಿರುವ ಗಾಳಿಯ ದಾರಿಯನ್ನು ಎರಡು ಕವಲುಗಳಾಗಿ ಸೀಳುತ್ತವೆ.

ಬಾನೋಡದ ಮಯ್ಯಿ ಅದರಲ್ಲೂ ಮುಕ್ಯವಾಗಿ ಅದರ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಮೇಲ್ಗಡೆ ಬಾಗದಲ್ಲಿ ಉಬ್ಬಿರುವ ಆಕಾರ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ ಎರಡು ಕವಲುಗಳಾಗಿ ಸೀಳಲ್ಪಟ್ಟ ಗಾಳಿಯ ದಾರಿ, ಎರಡು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದೂರವನ್ನು ದಾಟಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಉಬ್ಬಿದ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ ಗಾಳಿಗೆ ರೆಕ್ಕೆಯ ಕೆಳಗಡೆಯ ದಾರಿ ಸುಲಬವಾದರೆ, ಮೇಲಗಡೆ ಸಾಗುವ ದಾರಿ ದೂರವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೇಲಗಡೆ ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಅದೇ ರೆಕ್ಕೆಯ ಕೆಳಗಡೆ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಾ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಕೆಳಗಡೆಯ ತಿಟ್ಟದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

rekkeya_seeLunota

ಹೀಗೆ ಬಾನೋಡದ ರೆಕ್ಕೆಯ ಕೆಳಗಡೆ ಏರ‍್ಪಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಬಾನೋಡವನ್ನು ಮೇಲೆತ್ತಲು ತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಎತ್ತುವಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಬೇಕಾದರೆ ನೂಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬೇಕು ಇಲ್ಲವೇ ರೆಕ್ಕೆಯ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸುತ್ತಾ ಇರಬೇಕು ಅನ್ನುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಹೀಗೆ ಉಂಟಾದ ’ಎತ್ತುವಿಕೆ’ಯ ಕಸುವು ನೆಲಸೆಳೆತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆಲ್ಲಾ ಬಾನೋಡ ಮೇಲೆ ಹಾರುತ್ತದೆ. ಈ ತರನಾಗಿ ಗಾಳಿಯ ಬೀಸುವಿಕೆಯನ್ನೇ ಹಾರಾಟದ ಸಲಕರಣೆಯಾಗಿ ಬಾನೋಡ ತನ್ನ ಮಯ್ಯಿ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ರೆಕ್ಕೆಯ ಮೂಲಕ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಮೇಲೆ ಹಾರಿದ ಬಾನೋಡವನ್ನು ಹೇಗೆ ಹಿಡಿತದಲ್ಲಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ? ಬಾನೋಡದ ಮಯ್ಯಿಗೆ ಅಂಟಿರುವ ಬಾಲ ಮತ್ತು ತುಣುಕುಪಟ್ಟಿಗಳ ಕೆಲಸವೇನು? ಮುಂತಾದ ವಿಶಯಗಳನ್ನು ಮುಂದಿನ ಬರಹದಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.

(ತಿಟ್ಟ ಮತ್ತು ತಿಳಿವಿನ ಸೆಲೆಗಳು: 1.howstuffworks, 2.wikipedia, 3.engineeringexpert, 4.fineartamerica, 5.hdwallpaperstop



Categories: ಅರಿಮೆ

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

3 replies

Trackbacks

  1. ಬೊಂಬಾಟ್ ‘ಬೂಮರಾಂಗ್’ | ಹೊನಲು
  2. ನೆಲದ ’ತೂಕ’ | ಹೊನಲು
  3. ಬಾನೋಡದ ಪಟ್ಟಿಗಳು | ಹೊನಲು

ಅನಿಸಿಕೆ ಬರೆಯಿರಿ

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s