வானூர்தி

விமானம் அல்லது வானூர்தி என்பது புவியின் வளிமண்டலத்தின் உதவியுடன் பறக்கக்கூடிய ஓர் உந்துப்பொறியாகும். இது காற்றை உந்தியும் பின் தள்ளியும் பறக்கிறது. புவியீர்ப்பு விசையை மீறி வானில் பறக்க காற்றிதழின் நிலை ஏற்றத்தையோ இயக்க ஏற்றத்தையோ பயன்படுத்துகிறது; அல்லது தாரைப் பொறியிலிருந்து பெறப்படும் கீழ்நோக்கு உந்துவிசையையும் பயன்படுத்துகிறது.

வானூர்திகள் அவை பெறும் ஏற்றம், உந்துகை,பயன்பாடு மற்றும் பிற காரணிகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. வானூர்திகள் போர்ப்படையில் ஒருவர் மட்டுமே செல்லக்கூடியதில் இருந்து  குடிசார் வணிக வான்போக்குவரத்தில் 300-500 மக்களை ஏற்றிச்செல்லும் அளவுகளில் பல்வேறு கொள்திறனுடன் தயாரிக்கப்படுகின்றன. சரக்கு வானூர்திகள் பல்வேறு பொருட்களையும் உலகின் ஒரு பகுதியிலிருந்து மற்றொரு பகுதிக்கு வான் வழியாக விரைவாக எடுத்துச்செல்லப் பயனாகின்றன. 9000 மீட்டர் உயரத்தில் பறக்கும் உந்துவிசிறிகள் கொண்ட வானூர்தியிலிருந்து 14000 மீட்டர் உயரத்தில் பறக்கக்கூடிய தாரைப்பொறி வானூர்திகள் வரை பலவகைக்கடும்.

வானூர்திகளைச் சூழ்ந்த மனிதர் செயல்பாடுகள் பறப்பியல் எனப்படுகின்றன. வானூர்திக்குள்ளிருந்து இயக்குபவர்கள்  வானோடிகள் எனப்படுகின்றனர். ஆளில்லாத வானூர்திகள் நிலத்திலிருந்து தொலைவிடக் கட்டுப்பாட்டாலோ  அல்லது வானூர்திக்குள்ளேயே அமைக்கப்பட்டுள்ள கணினியின் கட்டுப்பாட்டாலோ இயக்கப்படுகின்றன.

வரலாறு

சிறுவடிவ வானூர்திகளையும் மனிதர் பயணிக்கத்தக்க வானூர்திகளையும் தயாரிக்க முற்பட்ட வரலாறு பல நூற்றாண்டுகளுக்கு முந்தையது. இருப்பினும் பாதுகாப்பான முதல் மனித ஏற்றமும் இறக்கமும் 18ஆம் நூற்றாண்டில் வெப்பக் காற்று வளிக்கூடுகளால் இயன்றது.

சுமார் 1890களில் தொடங்கி 1903 ஆம் ஆண்டு ஆர்வில் ரைட்,  வில்பர் ரைட்  என்னும் இரு உடன்பிறந்தார்கள் முதன் முதல் பறக்கும் ஒரு இயந்திரத்தைப் படைத்தார்கள். அமெரிக்காவில் உள்ள வட கேரோலைனா  என்னும் மாநிலத்தில் உள்ள கிட்டி ஃஆக்  என்னும் இடத்தில் இப்புரட்சிகரமான நிகழ்வு நடந்தது.

இரண்டு உலகப்போர்களும் வானூர்திகளின் மேம்பாட்டிற்கு பெரிதும் உதவின. வானூர்திகளின் வரலாற்றை ஐந்து காலகட்டங்களாகப் பிரிக்கலாம்:

பறத்தலின் முன்னோடிகளின் துவக்கக்கால சோதனைகள் 1913.
முதல் உலகப்போரில் பறப்பியல், 1914 - 1918.
பறத்தலின் பொற்காலம், 1919 - 1938.
இரண்டாம் உலகப்போரில் வானூர்திச் சண்டைகள், 1939 - 1945.
போருக்குப் பிந்தைய காலம் அல்லது தாரைப்பொறி காலம் 1946 முதல் இன்றுவரை.

வானுர்தி பறப்பது எப்படி
நான்கு விசைகள் வானுர்தியை பறக்க வைக்கிறது
அவை,
 ஏற்றம்
 எடை
 உந்துவிசை
 எதிர்விசை

வானூர்தியில் முன்னோக்கிய உந்துவிசையால் இதன் இறக்கைகள் காற்றைக் கிழிக்கின்றன இதன் இறக்கைகளின் மேல்பக்க முனை சற்று வளைந்தும் கிழ்பக்கம் நேராகவும் இருக்கும். இந்த அமைப்பால், காற்றை கிழித்து நகரும்போது வானுர்தியின் இறக்கைகள் மற்றும் வான்கட்டகத்தின் மேலாக காற்று நகரும் போது இறக்கையின் மேல்புறம் குறைந்த காற்றழுத்தம் உருவாகிறது. இதனால் இறக்கையின் கீழ்புறம் மேல்நோக்கி உயர்க்  காற்றழுத்தம் உருவாகிறது. இந்த உயர் காற்றழுத்த மாறுபாடு இறக்கைக்கு மேல் நோக்கு விசையை அளிக்கிறது. இதனால் விமானம் மேல் எழும்புகிறது. இறக்கையின் வடிவமைப்பு காரணமாகவே உயர் மற்றும் குறைந்த காற்றழுத்தம் உருவகிறது.
எடை, வானூர்தியை, பூமியை நோக்கி இழுக்கிறது.வானுர்தியின் எடை சீராக இருக்குமாறு வடிவமைக்கப்படுகிறது. இது வானூர்தியை சமநிலையில் வைத்திருக்கிறது. எடை அதிகமாகும் போது வானூர்தியின் செயல்பாடு தடைபடுகிறது.
உந்துவிசை, வானூர்தியை முன்னோக்கி செலுத்துகிறது. உந்துவிசை அதிகமாகும் பொழுது ஏற்றமும் அதிகமாகிறது.உந்துவிசையை உண்டாக்க பொறி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பொறிகள் காற்றை எரித்து அதனால் உண்டாகும் விசையை கொண்டு விமானத்தை முன் தள்ளுகிறது.
எதிர்விசை, வானூர்தியின் வேகத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. பலமான காற்று வீசும் பொழுது அதனை எதிர்த்து நடந்தால் காற்றின் எதிர்விசையை உணரலாம். காற்று வானூர்தியை தாண்டிச்செல்லுமாறும் அதனால் உண்டாகும் எதிர்விசை குறைவாக இருக்குமாறும் வானூர்தி வடிவமைக்கப்படுகிறது. இந்த வடிவமைப்பை காற்றொத்த வடிவமைப்பு என்பர்.

இந்நான்கு விசைகளும் ஒன்றினைந்து செயல்படும் பொழுது வானூர்தி பறக்கிறது.

ஏற்ற முறைகள்

காற்றைவிட எடைகுறைவானவை  – காற்றுமிதவைகள்

காற்றுமிதவைகள் மிதப்பைப் பயன்படுத்தி நீரில் கப்பல்கள் மிதப்பது போலவே காற்றில் மிதக்கின்றன. இவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க கூறாக சூழ்ந்துள்ள காற்றை விட குறைந்த எடையுடன் இருக்குமாறு அடர்த்தி குறைந்த வளிமங்களான ஈலியம், நீரியம் அல்லது வெப்பமேற்றிய காற்றால் பெரிய வளிக்கூடுகளில் நிரப்பப்பட்டு இருக்கும்.
இதன் எடையும் வான்கல கட்டமைப்பின் எடையும் இணைந்து இவற்றால் இடம்பெயர்க்கப்படும் காற்றின் எடைக்கு இணையாக   இருக்கும்.

சிறிய வெப்பக்காற்று ஊதுபைகளாலான பறக்கும் விளக்கு கிமு மூன்றாம் நூற்றாண்டிலேயே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன; இதற்கும் முன்னதாக வான்வெளியில்   பட்டங்கள்  பறக்கவிடப்பட்டுள்ளன.

காற்றைவிட எடைமிகுந்தவை  – காற்றியங்கிகள்
நிலைத்த இறக்கை வானூர்தி போன்ற காற்றைவிட எடை மிகுந்த   வானூர்திகள் ஏதேனும் ஒருவகையில் காற்று அல்லது வளிமத்தை கீழ்நோக்கி உந்த வேண்டும்; நியூட்டனின் இயக்கவிதிகளின்படி எதிர்வினையாக வானூர்தி மேலெழும்பும். காற்றினூடே நிகழும் இந்த இயங்குவிசையே காற்றியங்கல் எனப்படுகிறது.  இயங்கு மேல்நோக்கு உந்துதலை இரண்டு விதமாகச் செய்யலாம்: காற்றியக்கவியல் ஏற்றம், மற்றும் பொறி உந்தின் மூலமான விசையூட்டு ஏற்றம்.

இறக்கைகளால் ஏற்படும் காற்றியக்கவியல் ஏற்றமே மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நிலைத்த இறக்கை வானூர்திகளில் இறக்கைகளின் முன்னோக்கிய இயக்கத்தாலும்  சுற்றகவூர்திகளில் சுழல்இறக்கைகளாலும்  காற்றில் நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன. இறக்கை என்பது காற்றிதழைப் போன்று வடிவமைக்கப்பட்டுள்ள தட்டையான, கிடைநிலை பரப்பாகும். பறப்பதற்கு இந்த இறக்கைப் பரப்பின் மேலே காற்று ஓடினால் தூக்குவிசை கிடைக்கும்.

விசையூட்டு ஏற்றத்தில், வானூர்தியின் விசைப்பொறி  நிலைக்குத்தாக கீழ்நோக்கிய உந்துதலை வழங்குகிறது.  எப்-35B போன்ற இவ்வகை வானூர்திகள் நிலைக்குத்தாக எழவும்  இறங்கவும் இயல்கிறது. மேலெழுந்தவுடன் இயக்கவியல் ஏற்றத்திற்கு மாறி இயங்குகிறது.

ஒரு உண்மையான ஏவூர்தி காற்றியங்கியாக கருதப்படுவதில்லை; இது காற்றை தனது தூக்குவிசைக்குப் பயன்படுத்துவதில்லை. இருப்பினும் பல காற்றியக்கவியல் ஏற்ற  வான்கலங்கள் ஏவூர்தி பொறிகளின் துணைகொண்டு இயங்குகின்றன. மீமிகு விரைவில் செல்கையில் தங்கள் மேலான காற்றோடையின் காற்றியக்க ஏற்றத்தைப் பயன்படுத்தும் ஏவூர்திவிசையால் இயங்கும் ஏவுகணைகள் இத்தகையப் பயன்பாட்டின் எல்லைகளாகும்.

நிலைத்த-இறக்கை

உந்துகை முறையைத் தவிர நிலைத்த இறக்கை வானூர்திகள் பரவலாக  இறக்கைகளின்  அமைப்பு வடிவாக்கத்தைக் கொண்டு அடையாளப்படுத்தப்படுகின்றன:
இறக்கைகளின் எண்ணிக்கை – ஒற்றைத்தள வானூர்தி, இரட்டைத்தள வானூர்தி, போன்றவை.
இறக்கைக்கான ஆதரவு – குறுக்குச்சட்டங்கள் அல்லது தொங்கு இறக்கை, நிலைத்த, அல்லது நெகிழ்ச்சியான.
இறக்கை அமைப்பு –  கூறு விகிதம், வீச்சுக் கோணம், மற்றும் பிற வேறுபாடுகள்  ( முக்கோண இறக்கைகள்).
கிடைமட்ட நிலைநிறுத்துகை நிறுவப்பட்டிருந்தால் அதன் அமைவிடம் 
இருமுகக்கோணம் (Dihedral) – நேர்மறை, சூன்யம், அல்லது எதிர்மறை (கீழ்நோக்கி).

சுற்றகவூர்தி

சுற்றகவூர்தி, அல்லது சுழல்-இறக்கை வானூர்தி, காற்றிதழ் குறுக்குவெட்டுக் கொண்ட மென்தகடுகளுடனான சுழலும்  சுற்றகத்தைப்  ( சுழல் இறக்கை) பயன்படுத்தி தூக்குவிசையைப் பெறுகிறது.  உலங்கு வானூர்திகள், ஆட்டோகைரோக்கள் போன்றவை இவ்வகையில் அடங்கும்.

உந்துப்பொறியின் சுழல்தண்டு மூலம் உலங்கு வானூர்திகளில் சுற்றகம் சுழல வைக்கப்படுகிறது. சுற்றகம் காற்றை கீழேத் தள்ள எதிர்வினையால் மேல்நோக்கிய ஏற்றம் கிடைக்கிறது.சுற்றகத்தை சற்றே முன்னால் சாய்க்க கீழ்நோக்கிய காற்றோட்டம் இப்போது பின்னோக்கி நகர ஊர்தி முன்னோக்கி செல்கிறது. சில உலங்கு வானூர்திகளில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட சுற்றகங்கள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் சிலவற்றில் சுற்றகம் வளிமத் தாரை கொண்டும் இயக்கப்படுகின்றன.

மற்ற ஏற்ற முறைகள் 

 ஏற்றவுடல் அமைப்பு முறையில் வானூர்தியின் உடல் கட்டமைப்பே ஏற்றவிசையை ஏற்படுத்த உதவுகிறது.  இவற்றின் இறக்கைகள் வானூர்தியைப் பறக்க வைத்தலுக்குத் தேவையான ஏற்றத்தை உருவாக்க வல்லவை அல்ல; அவை அளவில் குறைவானவை.  ஆனால், இவ்வகை வானூர்திகள் செயல்திறம் மிக்கவை அல்ல; அதிவேகத்தில் பறப்பதன் மூலமாக மட்டுமே இவை தேவையான ஏற்றத்தை உருவாக்க இயலும்.  மார்டின்-மரைட்டா எக்சு-24 சோதனை வானூர்தி (விண்கலங்களுக்கு முன்னோடி, ஆனால் விண்கலங்கள் ஏற்றவுடல் முறையில் வடிவமைக்கப்படவில்லை) இதற்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாகும்.  மேலும், சில மீயொலவேக ஏவுகணைகள் பறத்தலின் போது அவற்றின் குழாய்வடிவ உடலமைப்பில் ஏற்றவிசையை உருவாக்குகின்றன.
 திறனூட்டப்பட்ட ஏற்றம்:  இவ்வகையில் தாரை எந்திரங்களின் உந்துகைத் திறனானது, வானூர்தியின் ஆரம்பப் பறத்தல் மற்றும் தரையிறங்குதலின் போது செங்குத்தாக கீழ்நோக்கி செயல்படும் வகையில் செய்யப்படுகிறது.  குறிப்பிட்ட உயரம் சென்றபின்னர், வழமையான தாரை எந்திரங்கள் போன்று இவை செயல்படும்.  மேலும், சில உந்துச்சுழலி வகை வானூர்திகளும் கிளம்பும்போது அவற்றின் உந்துச்சுழலிகள் உலங்கு வானூர்திகள் போல செங்குத்தான ஏற்றவிசையை முதலில் கொடுத்துப் புறப்படுகின்றன.

உந்துகை

உந்துகையற்ற வானூர்தி

உந்துகைகொண்ட வானூர்தி

உந்துச்சுழலி வானூர்தி

தாரைப் பொறி வானூர்தி

சுற்றகவூர்தி

மற்றவகை உந்துகைகொண்ட வானூர்திகள்

வகைகள்
இவ்வகை ஊர்திகளில் பன்னூற்றுக்கணக்கான வகைகள் உள்ளன.

 செங்குத்தாக எழுந்து பறக்க வல்ல உலங்கு வானூர்திகள் (helicopters).
 பயணிகளை சுமந்து செல்லும் வானூர்திகள்.
 ஒலியின் வேகத்தையும் கடந்து செல்லும் வல்லமை படைத்த வானூர்தி.
 மீயொலி விரைவானூர்திகள் 
 பல்வகை திறம்படைத்த போர் வானூர்திகள்.

மேற்சான்றுகள்

வெளி இணைப்புகள்

வரலாறு
History of Aviation in Australia – State Library of NSW 
Prehistory of Powered Flight 
The Channel Crossing 
The Evolution of Modern Aircraft (NASA) 
Virtual Museum
Smithsonian Air and Space Museum – Online collection with a particular focus on history of aircraft and spacecraft
New Scientist's History of Aviation
Amazing Early Flying Machines  slideshow by Life magazine
Aircraft Types 

தகவல்
Airliners.net
Aviation Dictionary  Free aviation terms, phrases and jargons
New Scientist's Aviation page
Aircraft Components Technology