विमानों द्वारा लापरवाही से ओवरटेक करने या रेसिंग करने के कोई उदाहरण क्यों नहीं हैं?

विमानन उद्योग में तकनीकी मानकों या सुरक्षा सीमाओं से परे विमानों का उड़ना सख्त वर्जित है और इसके विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं।

14 मई को, आसमान में एक साथ तीन विमानों के प्रकट होने का वीडियो सोशल मीडिया पर वायरल हो गया। यह वीडियो स्प्रिंग एयरलाइंस की एक फ्लाइट के यात्री ने डौयिन पर पोस्ट किया था।

विवरण में, उस व्यक्ति ने बताया कि नीचे दिख रहा विमान चेंगदू एयरलाइंस का था, जबकि उससे काफी नीचे से गुजर रहा विमान शेडोंग एयरलाइंस का था, जो "लाइटनिंग एयरलाइंस" या "शेडोंग स्पीड" जैसे उपनामों के लिए जानी जाती है।

हालांकि, इस एयरलाइन की "शेडोंग एक्सप्रेस" के नाम से जानी जाने वाली घटना गति के कारण नहीं है। सख्त विमानन नियमों के कारण, पायलटों के लिए गति सीमा से अधिक गति से उड़ान भरना लगभग असंभव है।

वायुगतिकीय आधार

वाणिज्यिक विमानों को हवा में मनमाने ढंग से अपनी गति बढ़ाने से रोकने का मूल कारण द्रव गतिकी के नियम हैं, विशेष रूप से उच्च ऊंचाई पर ध्वनि की गति के करीब पहुंचने वाले वायु प्रवाह का व्यवहार।

एक वीडियो सोशल मीडिया पर वायरल हो रहा है जिसमें तीन विमान एक साथ आकाश में दिखाई दे रहे हैं, जिनमें से एक में शेडोंग एयरलाइंस, चेंगदू एयरलाइंस को ओवरटेक कर रही है। फोटो: डौयिन।

आधुनिक वाणिज्यिक विमान, कॉम्पैक्ट नैरो-बॉडी विमानों से लेकर वाइड-बॉडी विशालकाय विमानों तक, आमतौर पर सबसोनिक मोड में संचालित होते हैं, जिनकी इष्टतम पुनर्संचारी गति सीमा मच 0.78 से मच 0.85 (हवा में ध्वनि की गति का 78-85%) तक होती है।

किसी विमान की वास्तविक गति को मैक संख्या में मापा जाता है, जिसे वस्तु की गति और उसी परिवेशी द्रव माध्यम में ध्वनि की गति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

यद्यपि विमान स्वयं ध्वनि की गति से धीमी गति (मैक 1 से नीचे) से चल रहा है, पंख की ऊपरी सतह की घुमावदार डिजाइन इसके ऊपर से गुजरने वाली वायुधारा को स्थानीय रूप से त्वरित करने के लिए मजबूर करती है, जिससे बर्नौली के सिद्धांत के अनुसार उत्प्लावन बल उत्पन्न होता है।

यदि कोई पायलट जानबूझकर किसी अन्य विमान को ओवरटेक करने या उसके साथ "रेस" करने के उद्देश्य से विमान को उसकी अधिकतम मैक संख्या से अधिक गति देने के लिए थ्रॉटल को दबाता है, तो अत्यधिक भौतिक घटनाएँ घटित होंगी।

उस समय, तीव्र दबाव और तापमान की अदृश्य सीमा, यानी शॉक वेव्स उत्पन्न होंगी और वायु प्रवाह में गंभीर व्यवधान पैदा करेंगी। इसका प्रत्यक्ष परिणाम बाउंड्री डीलेमिनेशन है, जिसमें वायु प्रवाह अब पंख की वायुगतिकीय सतह से चिपकता नहीं है, बल्कि उसके पीछे विखंडित हो जाता है, जिससे अशांत भंवर उत्पन्न होते हैं।

वायु प्रतिरोध की सीमाओं के अलावा, उच्च ऊंचाई पर संचालित होने वाले वाणिज्यिक विमानों को एक अत्यंत तंग परिचालन स्थान का भी सामना करना पड़ता है, जिसे एयरोस्पेस वैज्ञानिक कॉफिन कॉर्नर कहते हैं।

कॉफिन एंगल तब उत्पन्न होता है जब विमान इतनी तेज गति से और इतनी ऊंचाई पर चलता है कि पंख के निचले और ऊपरी हिस्से के बीच दबाव बराबर होने लगता है, जिससे लिफ्ट धीरे-धीरे गायब हो जाती है।

जैसे-जैसे विमान ऊंचाई पर जाता है, हवा पतली होती जाती है, जिसमें हवा के अणुओं की संख्या कम हो जाती है, जबकि पंखों का क्षेत्रफल अपरिवर्तित रहता है। इससे विमान को पंखों के लिए पर्याप्त उत्प्लावन बल उत्पन्न करने के लिए अधिक गति से उड़ना पड़ता है।

यदि कोई विमान बहुत धीमी गति से चलता है, तो वह दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा क्योंकि उसमें पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल या अभिकेन्द्र बल जैसे बलों का प्रतिकार करने के लिए पर्याप्त उत्प्लावन बल नहीं रह जाता। जब उत्प्लावन बल गुरुत्वाकर्षण से कम होता है, तो विमान में स्टॉल उत्पन्न हो जाता है - जो हवा में अदृश्य हत्यारा है।

यह चित्र ताबूत के कोने की अवधारणा को दर्शाता है। फोटो: पायलटमॉल।

हालांकि, कॉकपिट के कोने में, यदि विमान तेज गति से उड़ रहा हो, तो वह सबसोनिक मैक गति तक पहुंच जाएगा। पंखों के ऊपर वायु प्रवाह की गति ध्वनि की गति के लगभग बराबर या उससे अधिक हो जाती है, जबकि विमान अभी भी ध्वनि की गति से नीचे चल रहा होता है।

अत्यधिक तेज गति पर, वायु प्रवाह और पंख की सतह के टकराव से उत्पन्न होने वाली शॉक तरंगें विमान के अगले हिस्से को जमीन की ओर धकेलने लगती हैं।

इससे ताबूत के कोने के पास उड़ना, आंखों पर पट्टी बांधकर रस्सी पर संतुलन बनाने जैसा हो जाता है। गति या ऊंचाई में थोड़ा सा भी बदलाव लिफ्ट के नुकसान या अत्यधिक गति का कारण बन सकता है, और दोनों ही स्थितियां विनाशकारी साबित हो सकती हैं।

आर्थिक समस्या

सुरक्षा और भौतिक सीमाओं के बिना भी, वाणिज्यिक विमानों की "गति की होड़" विमानन अर्थव्यवस्था की मूलभूत संरचना द्वारा बाधित रहेगी।

1957 में, पहला बोइंग 707 विमान ने उड़ान भरी। इसने मैक 0.78 की अधिकतम गति प्राप्त की। 2009 में, बोइंग ने 787 ड्रीमलाइनर लॉन्च किया। इस विमान की अधिकतम गति मैक 0.85 है।

दो विमान, जिनका निर्माण 52 साल के अंतराल पर हुआ, केवल 8% ही तेज़ हैं। विज्ञान और प्रौद्योगिकी में इतनी उल्लेखनीय प्रगति के बावजूद, विमान और तेज़ क्यों नहीं उड़ सकते?

इसका कारण यह है कि हवाई परिवहन उद्योग उन क्षेत्रों में से एक है जिनमें लाभ का मार्जिन बेहद कम होता है। ईंधन की लागत किसी एयरलाइन की कुल प्रत्यक्ष परिचालन लागत का सबसे बड़ा और सबसे अस्थिर हिस्सा होती है।

आज तक, कॉनकॉर्ड एकमात्र व्यावसायिक रूप से संचालित विमान है जिसने सुपरसोनिक गति प्राप्त की है। यह मैक 2.02 की गति से उड़ान भर सकता था, जिससे न्यूयॉर्क से लंदन की यात्रा लगभग 3 घंटे 30 मिनट में पूरी हो जाती थी।

यह एक प्रभावशाली संख्या है, लेकिन कुल मिलाकर केवल 14 कॉनकॉर्ड विमान ही सेवा में लाए गए थे, और उन्होंने केवल दो एयरलाइनों - ब्रिटिश एयरवेज और एयर फ्रांस - के लिए दो मार्गों पर ही उड़ान भरी थी। कॉनकॉर्ड की पहली वाणिज्यिक उड़ान 1976 में हुई थी और इसकी अंतिम उड़ान 2003 में समाप्त हुई।

आज तक, कॉनकॉर्ड एकमात्र व्यावसायिक रूप से संचालित विमान है जिसने सुपरसोनिक गति प्राप्त की है। फोटो: सीएनएन।

सुपरसोनिक गति से उड़ने के लिए, विमान का अत्यधिक वायुगतिकीय होना आवश्यक है, जिसका अर्थ है कि उसका डिज़ाइन संकरा होना चाहिए, जिससे यात्रियों की संख्या सीमित हो जाती है। इसका मतलब यह था कि कॉनकॉर्ड केवल लगभग 100 यात्रियों को ही ले जा सकता था, जो बोइंग 787-10 द्वारा ले जाए जा सकने वाले 330 यात्रियों की तुलना में एक मामूली संख्या है।

इसके अलावा, अपेक्षाकृत कम यात्रियों पर पड़ने वाली उच्च परिचालन लागत एक व्यवहार्य आर्थिक मॉडल नहीं थी। 1990 के दशक के अंत तक, कॉनकॉर्ड पर एक तरफ़ा टिकट की कीमत 6,000 डॉलर तक हो गई थी, जो एक सामान्य यात्री हवाई जहाज के टिकट की तुलना में काफी अधिक थी।

गति के बजाय, एयरलाइनें उड़ानों के संचालन से प्राप्त लाभ के आधार पर काम करती हैं। इसलिए, वाणिज्यिक विमानन प्रौद्योगिकी वर्तमान में पूरी तरह से दक्षता बढ़ाने पर केंद्रित है।

उदाहरण के तौर पर बोइंग 707 और बोइंग 787 को लें। हालांकि उनकी उड़ान गति लगभग समान है, लेकिन बोइंग 787 कहीं अधिक किफायती विकल्प है।

विशेष रूप से, बोइंग 787 प्रति घंटे केवल लगभग 5 टन ईंधन की खपत करता है और लगभग 140 अतिरिक्त यात्रियों को ले जा सकता है। तुलना के लिए, बोइंग 707 प्रति घंटे लगभग 6.8 टन ईंधन की खपत करता है। आधुनिक विमानों का मुख्य उद्देश्य न्यूनतम ईंधन और परिचालन लागत के साथ अधिकतम यात्रियों को उनके गंतव्य तक पहुंचाना है।

विमानों को उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए पर्याप्त गति से उड़ान भरनी चाहिए, लेकिन घर्षण और ईंधन की खपत से राजस्व में कमी नहीं आनी चाहिए। इसलिए, आज वाणिज्यिक विमानों की उड़ान गति मूल रूप से दक्षता और राजस्व के बीच इष्टतम गति है।

स्रोत: https://znews.vn/vi-sao-khong-co-chuyen-may-bay-vuot-au-dua-toc-do-post1652089.html