விண்ணூர்தி

விண்ணூர்தி (Spaceplane) என்பது புவியின் வளிமண்டலத்தில் வானூர்தியாகவும் விண்வெளியில் விண்கலமாகவும் செயல்படும் வாகனமாகும்.  இது வானூர்தி மற்றும் விண்கலம் ஆகியவற்றின் பண்புகளை ஒருங்கே கொண்டுள்ளது, இதனை விண்வெளியில் விண்கலம் போல இருக்கவும் பறக்கவும் கூடிய வானூர்தியெனவும் வானூர்திபோல பறக்கக்கூடிய விண்கலம் எனவும் கூறலாம்.  வழக்கமாக, இவை விண்கலங்களில் இறக்கை பொருத்தப்பட்ட வடிவமைப்பைக் கொண்டிருக்கும், ஏற்றுடல் (Lifting body) வடிவங்களும் வடிவமைக்கப்பட்டு சோதனை செய்யப்பட்டுள்ளன.  விண்வெளியை எட்டுவதற்குத் தேவையான உந்துகை ஏவூர்தி மூலமாகவோ காற்றிழுப்புப் பொறிகள் மூலமாகவோ பெறப்படுகிறது.

ஒரு வானூர்தி வெற்றிகரமாக வளிமண்டலத்தில் பறப்பதற்கு, அதன் பறத்தலைக் கட்டுப்படுத்தவும் பறத்தலைத் தொடரவும் இயல வேண்டும்.  ஒரு விண்ணூர்தி, வளிமண்டல நுழைவுக்குப் பிறகு தனது பறத்தலைக் கட்டுப்படுத்தவோ தொடரவோ இயலவில்லையெனில், வளிமண்டலத்தில் பறத்தலுக்கு லாயக்கற்றதாகிவிடும்; அதாவது, வெற்றிகரமான விண்ணூர்தியாக இராது.

இதுநாள்வரை ஐந்து விண்ணூர்திகள் மட்டுமே வெற்றிகரமாகப் பறந்துள்ளன, அதாவது விண்வெளியிலிருந்து வெற்றிகரமாக வளிமண்டலத்துக்குள் நுழைந்து, பறந்து பத்திரமாகத் தரையிறங்கியுள்ளன. அவையாவன:
எக்சு-15 (X-15)
விண்ணோடம் (Space Shuttle)
பியூரான் (Buran)
ஸ்பேஸ்சிப்வன் (SpaceShipOne)
எக்சு-37 (X-37)
இவை அனைத்துமே ஏவூர்தி மிதவை வானூர்திகளாகும்.  ஏவூர்திகள் மற்றும் ஏவூர்திகளால் எடுத்துச் செல்லப்பட்ட வானூர்திகள் மட்டுமே இதுவரை வெற்றிகரமாக விண்வெளியை அடைந்துள்ளன.  மேற்கூறப்பட்ட ஐந்தில் இரண்டு ஏவூர்தியுந்திய வானூர்திகளாகும், அதாவது ஆயிரக்கணக்கான அடிகள் உயரம் வரை வளிமண்டலத்தில் பறக்கவியலும் தாய்க்கலத்தால் எடுத்துச் செல்லப்பட்டு விடப்படுகின்றன.  மற்ற மூன்றும் செங்குத்துப் புறப்பாடு மற்றும் கிடைமட்டத் தரையிறக்க வாகனங்களாகும், இவற்றிற்குப் புறப்பாடு மற்றும் விண்வெளியை அடைவதற்கு ஏவூர்தி தேவைப்படும்; வளிமண்டல நுழைவு, இறக்கம் மற்றும் தரையிறக்கத்துக்கு வளிமண்டல ஏற்றம் தேவைப்படும்.

விவரணை

மிக முக்கியமான சில சிறப்பியல்புக்கூறுகள் விண்கலங்களிலிருந்து விண்ணூர்திகளை பிரித்தறிய உதவுகின்றன.

காற்றியக்க ஏற்றம்

வளிமண்டலத்தில் ஒரு வானூர்தி திறம்பட, வெற்றிகரமாக பறப்பதற்கு, அது தனது பறத்தலுக்கான ஆற்றலை உருவாக்கி, பறத்தலை கட்டுப்படுத்தி, பறத்தலை குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு நீட்டித்திருக்க செய்ய வேண்டும்.  
அனைத்து வானூர்திகளும் காற்றியக்க-வடிவியல்-பரப்புகளைப் பயன்படுத்தி ஏற்ற விசையை உருவாக்குகின்றன.  விண்ணூர்திகளுக்கு வெவ்வேறு விதமான இறக்கைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; முக்கோண இறக்கைகள் பெருமளவு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.  ஆயினும், மற்றவகை இறக்கைகளும், எ-டு: நேரான இறக்கை, ஏற்றவுடல், பயன்படுத்தப்படலாம்.  இவற்றின் பொதுவான குணம்: அவை ஏற்படுத்தும் இழுவையை விட மிக அதிகமான அளவில் ஏற்ற விசையை உருவாக்குவது ஆகும்.

வளிமண்டல மீள்நுழைவு
துணைசுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள் சுற்றுப்பாதை வேகத்தை எட்டுவதில்லை, ஆதலால் அவற்றுக்கு வெப்பத் தடுப்பு அமைப்புகள் தேவைப்படுவதில்லை.  ஆனால், சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள் வளிமண்டல மீள்நுழைவின்போது அதிமீயொலிவேகத்தை எட்டுவதால் அவற்றுக்கு மிக சிறப்பான வெப்பத் தடுப்பு அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.  எடுத்துக்காட்டாக, அமெரிக்க விண்ணோட வெப்பத் தடுப்பு அமைப்புகள், விண்ணோடத்தின் மீள்நுழைவின்போது ஏற்படும் 1,650 °C (3,000 °F) வெப்பநிலையிலிருந்து விண்ணோட பரப்புகளைப் பாதுகாக்கின்றன; இந்த வெப்பநிலை எஃகின் உருகுநிலையை விட அதிகம்.

தரையிறங்குதல்
புவியின் வளிமண்டலத்தில் விண்ணூர்தியானது ஒரு வானூர்தி போலவே இயங்குகிறது.  வானூர்தியானது அதற்கான தரையிறங்கு தடம், நீர் (நீர்நில இயங்கு வகைகள்), பனி போன்ற வெவ்வேறு விதமான சூழல்களில் தரையிறங்க வல்லது.  
பொதுவாக, ஒரு விண்ணூர்தி தரையிறங்குவது இரண்டு முக்கிய படிகளில் நிகழ்கிறது.  ஒன்று, அதன் வேகம் குறைக்கப்படுகிறது. இரண்டு, கீழிறங்கு-வேக-வீதம் குறைக்கப்படுகிறது.  இவற்றின் பயனாக, விண்ணூர்தியானது மென்மையான தரைதொடலை எய்துகிறது.  விண்ணூர்தியின் வேகத்தைக் குறைக்க பின்வரும் வழிகளில் ஒன்றோ, சிலவோ பயன்படுத்தப்படலாம்: உந்துகையைக் குறைத்தல், சோப்பிகள் (Flaps), இறங்கமைப்பு (Landing gear), காற்றுத் தடை (Air brake (aircraft)) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் - இழுவையை அதிகரித்தல்.  விண்கலங்களின் தரையிறங்குதலானது அவ்வளவாக தொழில்நுட்ப சிக்கல் அல்லாதது; ஏனெனில், விண்ணூர்திகள் போல வளிமண்டலத்தில் பறத்தலைக் கட்டுப்படுத்தத் தேவையின்றி, வான்குடையை விரித்தல் மூலம் விண்கலங்கள் தரையிறங்கிவிடுகின்றன.

உந்துகை

ஏவூர்தி பொறிகள்
இதுநாள் வரையிலும் அனைத்து விண்ணூர்திகளும் வேதிப்பொருட்களை எரிபொருட்களாகப் பயன்படுத்தும் ஏவூர்தி பொறிகளையே பயன்படுத்தியுள்ளன.  சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகளை சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தி நிலைப்படுத்துவதற்கு ஏவூர்தி பொறிகளையே பயன்படுத்தியாக வேண்டும்; ஏனெனில், காற்றிழுப்புப் பொறிகள் விண்வெளியில் வேலை செய்யவியலாது.

காற்றிழுப்புப் பொறிகள்

ஏவூர்தி வகை மற்றும் காற்றிழுப்புப் பொறி வகை உந்துகை முறைகளுக்கு இடையே உள்ள மிக முக்கியமான வேறுபாடு என்னவெனில், காற்றிழுப்புப் பொறி உந்துகையில் மிக குறைவான அளவில் ஆக்சிகரணிகள் தேக்கிவைக்கப்படும்.  ஏனெனில், வளிமண்டல ஆக்சிசனை எரிதலுக்குப் பயன்படுத்தும் வகையில் காற்றிழுப்புப் பொறிகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.  பொதுவாக, ஏவூர்தி பொறிகள் பயன்படுத்தப்படும் விண்ணூர்திகளில் புறப்பாட்டின்போது ஆக்சிகரணிகளின் எடையே மிக அதிகமாக இருக்கும் (அமெரிக்க விண்ணோடம் புறப்படும்போது திரவ ஆக்சிசனின் எடை 629,340 கிகி ஆகும்.  இது விண்ணோட திட ஏவூர்தி உந்துகலனின் எடையினை விட அதிகமாகும்.);  ஆகையால், காற்றிழுப்புப் பொறிகளைப் பயன்படுத்துவது பெரும் அளவில் புறப்பாட்டு எடையைக் குறைக்க உதவும்.  ஆனாலும், காற்றிழுப்புப் பொறிகள் ஏவூர்திப் பொறிகளை விட மிக அதிக எடையைக் கொண்டிருக்கும்.

பாதகமான பறத்தல் சூழல்

காற்றிழுப்புப் பொறிகளைப் பயன்படுத்தும் விண்ணூர்திகள் அவற்றுக்கான நிர்ணயிக்கப்பட்ட சுற்றுப்பாதைகளை எட்டுவதற்கு வளிமண்டலத்தில் அதிமீயொலிவேகத்தில் செல்ல வேண்டிய தேவையாயுள்ளது.  அவ்வாறு அவை செல்லும்போது, முக்கியமாக விண்ணூர்தியின் முன்முனைகளில், மிக உயர்வான இயக்கநிலை அழுத்தம், வெப்பநிலை, வெப்பப்பாய்வு சுமைகளை ஏற்படுகின்றன.  அத்தகைய சூழலில் விண்ணூர்தியின் கட்டுமானத்தைப் பாதுகாக்க அதிநவீன கட்டுமானப் பொருட்களோ அல்லது உயிர்ப்பு-குளிர்விப்போ அல்லது இரண்டுமோ பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.  ஏவூர்திப் பொறிகளைப் பயன்படுத்தும் விண்ணூர்திகளிலும் இத்தகைய பாதகமான சூழல் ஏற்படும், ஆனாலும், காற்றிழுப்புப் பொறிகளைப் பயன்படுத்தும் விண்ணூர்திகளுக்கு ஏற்படும் அளவுக்குத் தீவிரமாக இராது.

துணை-சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள் சில வேளைகளில் விண்ணுக்கு செல்ல வேண்டி இருப்பினும், அவற்றுக்கு மிகத் துடிப்பான வெப்பக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் தேவையில்லை; விண்ணிலிருந்து மீள்-நுழைவின் போது குறுகிய நேரத்துக்கு மட்டும் அத்தகைய பாதக சூழல் நீடிக்கும்.  கண்டங்கடக்கும் துணை-சுற்றுப்பாதை செல்வழிகளில் பயணிக்க மிக உயர்வான வேகம் தேவை, அவற்றுக்கு விண்கல மீள்நுழைவு போன்ற வெப்பத் தடுப்பு அமைப்புகள் அவசியமாகின்றன.

பொருண்மை மைய விவகாரங்கள்

இறக்கையற்ற ஏவூர்திகள் மீது குறைவான அளவிலேயே காற்றியக்க விசைகள் செயல்படுகின்றன, துடுப்புகளோடு கூடிய தோரணை/நோக்க கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு போதுமானதாக இருக்கும்.  ஆனால், இறக்கையுள்ள வானூர்திகள் மற்றும் விண்ணூர்திகளுக்கு பறத்தலின்போது ஏற்றவிசை மையமும் பொருண்மை மையமும் நகர்தலுக்கு உள்ளாகின்றன; வளிமண்டலத்தில் பெரும் நேரம் செலவழிக்க வேண்டியும் இருக்கிறது.  வழமையான கிடைமட்ட புறப்பாடு மற்றும் தரையிறக்கம் கொண்ட விண்ணூர்திகள் பின்புறத்திலேயே உந்துகைப் பொறிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன; உந்துகைப் பொறிகளும் மிக அதிக எடையுடன் இருக்கும்.  ஆதலால், விண்ணூர்தியின் பின்புறத்தில் அதிக சுமை ஏற்படுகிறது, இதனை இறக்கைகள்தான் ஏற்றவிசையால் ஈடுசெய்ய வேண்டும்.  பொதுவாக விண்ணூர்தியின் ஏற்றவிசை மையம் இறக்கையின் மையத்தில் இருக்கும், ஆனால் பறத்தலின் போது எரிபொருட்கள் காலியாவதால் பொருண்மை மையம் நகர ஆரம்பிக்கிறது.  ஒரு கட்டத்தில் ஏற்றவிசை மையத்துக்குப் பின்புறமாக நகர்ந்துவிடுகிறது.  இது பெரும்பாலும் நிலைப்பாடின்மையை ஏற்படுத்துகிறது; அதனை ஈடுகட்ட மேலும் சில துடுப்புகளை பின்புறத்தில் சேர்க்க வேண்டும், இது எடையை அதிகப்படுத்துவதோடு விண்ணூர்தியின் செயல் திறனையும் குறைக்கிறது.

ஓரடுக்கில் சுற்றுப்பாதையை அடைதல்

வருங்காலங்களில் ஓரடுக்கில் சுற்றுப்பாதை (அடையும்) விண்ணூர்திகள் பெயருக்கேற்றபடி, தரையிலிருந்து புறப்பட்டு, மேலெழும்பி, பறந்து, கீழிறங்கி, வழமையான வானூர்தியைப் போல தரையிறங்கக் கூடும்.

இன்னும் முழு அளவில் செயல்பாட்டில் வராத, மீயொலிவேக எரிதல் திமிசுத் தாரைகள் இவ்வகை வாகனங்களில் பயன்படுத்தப்பட முடியும் என்று சிலர் வாதிடுகின்றனர்.  ஆனாலும், ஏவூர்தி பொறி மற்றும் குறையொலிவேக தாரைப் பொறி ஆகிய இரண்டையும் ஒரே வாகனத்தில் பயன்படுத்தும் திட்டங்களும் மேம்பாட்டில் இருக்கின்றன; மேலும், வடிவமைப்பதற்கும் இத்தகைய வாகனம் எளிமையானது ஆகும்.  இறுதியாக, ஓரடுக்கில் சுற்றுப்பாதை (அடையும்) விண்ணூர்திகளின் மேம்பாட்டில் மிகப்பெரும் தடையாக இருப்பது, வாகனத்தின் மொத்த எடையாகும்.

வெற்றிகரமாக பறந்த விண்ணூர்திகள்

சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள்

இதுநாள்வரை வெற்றிகரமாக பறந்த அனைத்து சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகளும் செங்குத்து-புறப்பாடு-கிடைமட்ட-தரையிறக்க வகையைச் சேர்ந்தவையாகும்.  மனிதர் இயக்கிய அமெரிக்க விண்ணோடங்களும், இரண்டு மனிதரற்ற விண்ணூர்திகளும் இவ்வகையினதே.  1980-களின் இறுதியில் மேம்படுத்தப்பட்டு சோதனை செய்யப்பட்ட சோவியத் பியூரானும் 2010-களில் வடிவமைத்து மேம்படுத்தப்பட்ட போயிங் எக்ஸ்-37 மனிதர் பயணிக்காத, வெற்றிகரமாக ஒருமுறையேனும் செயல்பட்ட விண்ணூர்திகளாகும்.

விண்ணிலிருந்து வளிமண்டலத்தில் நுழையும்போது வேகத்தைக் குறைக்க இவற்றின் இறக்கைகள் காற்றுத்தடைகளாக இயங்குகின்றன.  வளிமண்டலத்துக்குள் வெற்றிகரமாக நுழைந்த பின்னர், இறக்கைகள் - விண்ணூர்தியின் பறத்தலுக்குத் தேவையான - காற்றியக்க ஏற்ற விசையைத் தருகின்றன.  புவிநோக்கி கீழிறங்கி, வழமையான வானூர்திகள் போல தரையிறங்குகின்றன.

இவ்விண்ணூர்திகள் விண்ணுக்கு செல்ல, வழமையாக செயற்கைக்கோள்களை விண்ணுக்கு எடுத்துச்செல்ல பயன்படும் மீளப்பாவிக்கவியலா ஏவு வாகனங்கள் போன்று ஏவூர்தி உந்துகையையே நம்பியிருக்கின்றன.  வழக்கமாக செயற்கைக்கோள்களை ஏவிச்செல்லும் ஏவூர்திகளின் பயன்மிகுசுமை வீதம் அதிகமாக இருக்கும்; ஆனால், விண்ணூர்திகளைக் கொண்டுசெல்லும் ஏவூர்திகள் அவற்றின் புறப்பாடு எடையில் மிக-மிகக் குறைவான வீதத்தில் பயன்மிகுசுமையைக் கொண்டுசெல்கின்றன.  இதற்கு முக்கிய காரணம், விண்ணூர்திகளின் இறக்கையின் எடையாகும்.  பறத்தலின்போதான வாகனத்தின் எடையில் 9-12% இறக்கை எடையாகும்.  இதனால், பயன்மிகுசுமை வீதம் குறைகிறது; ஆனாலும், மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும் என்ற காரணி அதைச் சமன்செய்துவிடுகிறது.

வெற்றிகரமாக பறந்த விண்ணூர்திகள் புவிக்கு மீண்டும் வரும்போது காற்றியக்க ஏற்றவிசையைப் பயன்படுத்தியிருக்கின்றன.  ஆனால், இதுவரை எந்தவொரு விண்ணூர்தியும், வெற்றிகரமாக விண்ணுக்கு செல்வதற்கு காற்றியக்க ஏற்றவிசையைப் பயன்படுத்தவில்லை.

துணை-சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள்

துணை-சுற்றுப்பாதை விண்ணூர்திகள், இரண்டாவது வகையான விண்ணூர்திகளாகும்.  இவை, ஏவூர்தி பொறிகளின் உந்துகையுடன் அவற்றின் இறக்கைகள் தரும் காற்றியக்க ஏற்ற விசையைக் கொண்டு துணை-சுற்றுப்பாதையை அடைகின்றன.  2010 நிலவரப்படி, இரண்டு விண்ணூர்திகள் மட்டுமே இவ்வகையில் வெற்றிகரமாக விண்ணுக்குச் சென்று பூமிக்குத் திரும்பியிருக்கின்றன.  அவை: நோர்த் அமெரிக்கன் எக்ஸ்-15 மற்றும் ஸ்பேஸ்சிப்வன் ஆகியவையாகும்.  இவ்விரண்டும் சுற்றுப்பாதையை அடையும் அளவுக்குத் திறன் பெற்றவை அல்ல.  இவ்விரண்டு விண்ணூர்திகளும், வெகு உயரத்துக்கு தாய்க்கலத்தால் கொண்டுசெல்லப்பட்டு விடுவிக்கப்பட்ட பிறகே தமது பொறிகளின் உதவியால் பறத்தலை எய்துகின்றன.

பிற திட்டங்கள்
இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பித்திலிருந்தே பல்வேறு வகையான விண்ணூர்திகள் மற்றும் வடிவமைப்புகள் பரிந்துரை செய்யப்பட்டுள்ளன.  இரண்டாம் உலகப்போரின்போதும் அதைத் தொடர்ந்த பனிப்போர் காலகட்டத்திலும் இறக்கைகள் பொருத்தப்பட்ட வி-2 ஏவூர்திகள் பரிசீலனை செய்யப்பட்டன.  1950-கள், 60-களில் விண்வெளிப் பயணம் மீதான மக்களின் ஆர்வம் மிகுந்திருந்த போது, ஏவூர்திகளில் இறக்கைகள் பொருத்தி விண்ணூர்திகளாக்குவது அக்காலத்திய அறிவியல் புனைவு எழுத்தாளர்கள், திரைக்கலைஞர்களின் கற்பனைக்கு உரமளிப்பதாயிருந்தது.

அமெரிக்கா

சோவியத் யூனியன் மற்றும் ரசியா

ஐக்கிய இராச்சியம்

பிரான்சு

ஜப்பான்

செருமனி

ghvgjj

bhkhgi===இந்தியா===

அவதார் (AVATAR) () (from "Aerobic Vehicle for Hypersonic Aerospace TrAnspoRtation" ; காற்றுண் அதிமீயொலி விண்வெளிப் போக்குவரத்து வாகனம்) என்பது கிடைமட்ட புறப்பாடு மற்றும் தரையிறங்குதல் திறன் கொண்ட ஒற்றை-அடுக்கு மறுபயன்பாடுடைய விண்ணூர்திக்கான கருத்தமைவு மேம்பாடு ஆகும்.  பாதுகாப்பு ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சி அமைப்பு (Defence Research and Development Organization - DRDO), இந்திய விண்வெளி ஆய்வு மையம் (Indian Space Research Organization - ISRO) மற்றும் இன்னபிற இந்திய ஆராய்ச்சி நிலையங்களின் கூட்டுமுயற்சியாகும்.  இது பொது பயன்பாடு மற்றும் இராணுவ செயற்கைக்கோள்களை செலுத்துவதற்கானது.  9 டன் எடையுடைய இந்த வாகனம் செயற்கைக்கோள் ஏவு வாகனம் (SLV-3) கொண்டு விண்ணுக்கு ஏவி சோதிக்கப்படலாம்.

மேலும் பார்க்க
அன்சாரி எக்சு பரிசு

விண்ணூர்திகள்
சோவியத்/ரசியாவிலிருந்து:
பியூரான் விண்ணோடம்
அமெரிக்கா
எக்சு-வகை சோதனை ஊர்திகள் & வகையறாக்கள்:
நோர்த் அமெரிக்கன் எக்ஸ்-15
போயிங் எக்ஸ்-37
விண்ணோடம்
ஸ்பேஸ்சிப்வன்

உசாத்துணைகள்

வெளியிணைப்புகள்