नासा को हाइपरसोनिक उड़ान तकनीक विकसित करने में मदद करने वाला विमान

[विज्ञापन_1]

YF-12 लड़ाकू जेट ने नासा के इंजीनियरों को सुपरसोनिक गति से उड़ान भरते समय इंजन बंद होने और गंभीर कंपन की समस्या से निपटने में मदद की थी।

YF-12 लड़ाकू विमान ध्वनि की गति से तीन गुना तेज़ उड़ सकता है। फोटो: विकिपीडिया — YF-12 लड़ाकू विमान ध्वनि की गति से तीन गुना तेज़ उड़ सकता है। फोटो: *विकिपीडिया*

इंट्रेस्टिंग इंजीनियरिंग के अनुसार, क्लीवलैंड स्थित नासा के लुईस रिसर्च सेंटर ने सुपरसोनिक उड़ान तकनीक विकसित करने के लिए YF-12 लड़ाकू विमान का इस्तेमाल किया। 1940 के दशक से विमानन प्रणोदन अनुसंधान में अग्रणी इस केंद्र ने लंबी और तेज़ सुपरसोनिक उड़ानों के लिए तकनीक में सुधार करने का प्रयास किया।

रॉकेट-चालित बेल एक्स-1 ने अक्टूबर 1947 में इतिहास रच दिया जब यह ध्वनि की गति से भी तेज़ उड़ान भरने वाला पहला विमान बन गया, जिससे सुपरसोनिक उड़ान का द्वार खुल गया। बेल एक्स-1 के बाद कई सैन्य विमानों ने उड़ान भरी, लेकिन कोई भी लॉकहीड मार्टिन के ब्लैकबर्ड के आस-पास भी नहीं पहुँच सका। ए-12, वाईएफ-12 इंटरसेप्टर और एसआर-71 टोही विमानों सहित शानदार स्टील्थ विमान लंबे समय तक सुपरसोनिक गति से उड़ान भरने वाले पहले विमान थे। ये विमान 80,000 फीट से अधिक की ऊँचाई पर ध्वनि की गति से तीन गुना तेज़ गति से उड़ान भर सकते थे। हालाँकि, बड़े परिवहन विमानों के लिए इस तकनीक को उन्नत करना एक चुनौती है, क्योंकि सुपरसोनिक उड़ान के दौरान प्रणोदन प्रणालियाँ कैसे काम करती हैं, यह जानने के लिए और अधिक डेटा की आवश्यकता है।

ब्लैकबर्ड के डिज़ाइन और परीक्षण में अनदेखे समस्याओं को दूर करने और सुपरसोनिक कम्प्रेशन-मिक्सिंग इनलेट नामक एक प्रमुख तकनीक को आगे बढ़ाने के लिए, सेना ने नासा के ड्राइडन फ़्लाइट रिसर्च सेंटर (अब आर्मस्ट्रांग) को दो YF-12 विमान उधार दिए, जिन्हें 1969 में सेवामुक्त कर दिया गया था। यह नासा-यूएसएएफ की एक संयुक्त परियोजना का हिस्सा था, जिसका उद्देश्य नासा के एम्स, लैंगली और लुईस अनुसंधान केंद्रों के विंड टनल डेटा के साथ YF-12 उड़ान डेटा की तुलना करना था।

लुईस की टीम 1950 के दशक की शुरुआत से ही पवन सुरंगों में सुपरसोनिक इनटेक पर शोध कर रही है और डेल्टा डार्ट इंटरसेप्टर पर सुपरसोनिक नोजल का परीक्षण कर रही है। इस नई परियोजना में, लुईस 10 x 10 सुपरसोनिक पवन सुरंग में पूर्ण पैमाने पर YF-12 इनटेक का परीक्षण करने और प्रणोदन प्रणाली प्रयोगशाला (PSL) में 144,567 न्यूटन थ्रस्ट वाले प्रैट एंड व्हिटनी J58 इंजन का विश्लेषण करने के लिए ज़िम्मेदार है।

मिश्रित संपीड़न इनलेट इंजन को कम गति पर टर्बोफैन और उच्च गति पर रैमजेट की तरह काम करने की अनुमति देता है। यह बहुत कुशल है, लेकिन अशांति के प्रति संवेदनशील है, जिससे अक्सर "अनस्टार्ट" नामक स्थिति उत्पन्न होती है। अनस्टार्ट वायु प्रवाह में अचानक परिवर्तन होते हैं जो अत्यधिक प्रतिरोध उत्पन्न करते हैं, जिससे इंजन रुक सकता है या विमान हिंसक रूप से हिल सकता है।

लुईस के शोधकर्ताओं ने नवंबर 1971 में दुर्घटनाग्रस्त SR-71 के एक इनलेट का परीक्षण 10 x 10 पवन सुरंग में किया। अगले वर्ष, उन्होंने पवन सुरंग में विभिन्न परिस्थितियों में वायुगतिकीय आँकड़े एकत्र किए। उन्होंने लुईस के इंजीनियरों बॉबी सैंडर्स और ग्लेन मिशेल द्वारा विकसित एक नए इनलेट नियंत्रण प्रणाली का भी परीक्षण किया, जिसमें विमान को शुरू होने से रोकने के लिए कई यांत्रिक वाल्वों का उपयोग किया गया था। यह पहली बार था जब इस प्रणाली का पूर्ण पैमाने पर हार्डवेयर में परीक्षण किया गया था। टीम ने सामान्य और अशांत परिस्थितियों में एयरफ्रेम, इनलेट, इंजन और नियंत्रण प्रणालियों के बीच परस्पर क्रिया का भी परीक्षण किया।

1973 की गर्मियों में, एक पूर्ण-स्तरीय J-58 इंजन लुईस के दूसरे PSL प्रेशर चैंबर में परीक्षण किया जाने वाला पहला हार्डवेयर बना। शोधकर्ताओं ने अगले वर्ष सामान्य और परिवर्तनशील परिस्थितियों में आँकड़े एकत्र किए। PSL परीक्षणों ने सुपरसोनिक उड़ान के दौरान उच्च-ऊँचाई पर होने वाले उत्सर्जन का आकलन करने के प्रयास में इंजन के उत्सर्जन को भी मापा।

YF-12 कार्यक्रम ने यह भी प्रदर्शित किया कि छोटे पैमाने के मॉडलों का उपयोग पूर्ण पैमाने के सुपरसोनिक इनलेट डिज़ाइन करने के लिए किया जा सकता है। उड़ान डेटा का उपयोग छोटे पैमाने के मॉडलों और सुरंगों के डेटा पर प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया गया था। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि लुईस कार्यक्रम ने एक डिजिटल नियंत्रण प्रणाली के विकास को जन्म दिया जिसने प्रवाह संबंधी गड़बड़ी के प्रति सुपरसोनिक इनलेट की प्रतिक्रिया में सुधार किया, जिससे इंजन को पुनः आरंभ करने की आवश्यकता लगभग समाप्त हो गई। इस कार्यक्रम के कई विचारों का उपयोग 1980 के दशक के प्रारंभ में SR-71 विमान के डिज़ाइन में किया गया और दशकों तक नासा के सुपरसोनिक यात्री विमान निर्माण प्रयासों में योगदान दिया।

YF-12 कार्यक्रम 1979 में समाप्त हो गया क्योंकि नासा ने अपना ध्यान अन्य विमानन प्राथमिकताओं पर केंद्रित कर दिया था। उस समय तक, YF-12 ने लगभग 300 शोध उड़ानें भरी थीं और नासा के पवन सुरंग में एक वर्ष का जमीनी परीक्षण पूरा किया था।

एन खांग ( दिलचस्प इंजीनियरिंग के अनुसार)

[विज्ञापन_2]
स्रोत लिंक