सार:
जर्मनी की लुफ्थांसा टेक्निक को हाल ही में यूरोपीय विमानन सुरक्षा एजेंसी से एयरबस A330-300 यात्री विमान पर विकसित "एयरोशार्क" बायोनिक सतह सामग्री स्थापित करने और उड़ान परीक्षण करने की मंजूरी मिली है। विकास टीम को उम्मीद है कि बड़े यात्री विमानों को शार्क तैराकी की तरह हवा में अधिक कुशलता से चलने में मदद करने के लिए शार्क त्वचा के संरचनात्मक गुणों का उपयोग किया जाएगा।
आधुनिक विमानन उद्योग के लिए, सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक हमेशा वायु प्रतिरोध रही है।
हालाँकि एक आधुनिक विमान का धड़ सूक्ष्म पैमाने से देखने पर बहुत चिकना लगता है, लेकिन इसकी धातु की सतह में वास्तव में बड़ी संख्या में छोटी असमान संरचनाएँ होती हैं। जब कोई हवाई जहाज लगभग 890 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से उड़ता है, तो हवा की एक पतली परत धड़ की सतह पर चिपक जाएगी।
शरीर और हवा की इस परत के बीच, लगभग 1 मिमी की मोटाई वाला एक क्षेत्र होता है। यह क्षेत्र, जिसे चिपचिपा उपपरत कहा जाता है, छोटे-छोटे भंवरों और वायु विक्षोभों के अराजक और अव्यवस्थित समूह से भरा हुआ है।
यह प्रतीत होने वाली अगोचर छोटे पैमाने की अशांति है जो तथाकथित "सतह घर्षण प्रतिरोध" का गठन करती है। अनुसंधान से पता चलता है कि इस प्रकार का प्रतिरोध विमान के समग्र वायु प्रतिरोध का लगभग आधा है, और इसलिए यह ईंधन की खपत और उड़ान दक्षता को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।
वैमानिकी इंजीनियरों ने लंबे समय से इस खिंचाव को कम करने के तरीकों की तलाश की है, और इसका उत्तर अंततः समुद्र के शीर्ष शिकारियों से मिलता है।
हालाँकि लोग अक्सर शार्क को बहुत चिकनी समझते हैं, लेकिन वास्तव में उनकी त्वचा बेहद छोटे-छोटे शल्कों से ढकी होती है। ये तराजू, जिन्हें डेंटिकल्स कहा जाता है, नियमित दूरी पर, लम्बी उभरी हुई संरचनाओं वाले छोटे दांतों से मिलते जुलते हैं।
ये छोटी-छोटी बनावटें शार्क के शरीर की दिशा दर्शाती हैं। जब इसमें पानी बहता है तो बड़ी संख्या में सूक्ष्म भंवर भी बनते हैं। हालाँकि, त्वचीय दांतों की सतह पर उभार इन भँवरों को त्वचा से दूर तक सीमित कर सकते हैं, जिससे शरीर की सतह पर पानी के प्रवाह की सीधी गड़बड़ी कम हो जाती है।
यह वह तंत्र है जो शार्क को अधिक दक्षता के साथ समुद्री जल में तेज़ गति से तैरने में मदद करता है।
एयरोशार्क की डिज़ाइन अवधारणा इस प्राकृतिक घटना से ली गई है।
यह प्रणाली अनिवार्य रूप से विशेष पॉलिमर फिल्म की एक परत है जिसकी सतह पर केवल 50 माइक्रोन चौड़ी बड़ी संख्या में सूक्ष्म खांचे उभरे हुए हैं। शार्क की त्वचा के दांतों की ऊंचाई, दूरी और ज्यामिति की सटीक नकल करके, शोधकर्ताओं को शार्क के समान ड्रैग-रिडक्शन प्रभाव प्राप्त करने की उम्मीद है।
इंस्टॉलेशन के बाद, यह फिल्म एक बड़ी फिल्म की तरह विमान के धड़ के बाहरी हिस्से को कवर कर देगी। जब हवा इन बारीक संरचनाओं से होकर बहती है, तो मूल रूप से विमान की सतह पर बनी गड़बड़ी पुनर्गठित हो जाती है, जिससे वायु प्रतिरोध कम हो जाता है और उड़ान दक्षता में सुधार होता है।
लुफ्थांसा टेक्निक की गणना के अनुसार, एयरोशार्क का वर्तमान संस्करण एक उड़ान के लिए ईंधन की खपत और कार्बन उत्सर्जन को लगभग 1% तक कम कर सकता है। यदि भविष्य में इसे पंख और पूंछ जैसे भागों तक विस्तारित किया जाता है, तो उत्सर्जन में कमी का प्रभाव लगभग 2% तक बढ़ने की उम्मीद है।
परीक्षण के लिए इस मंजूरी का मतलब यह नहीं है कि एयरोशार्क को पहली बार व्यावहारिक उपयोग में लाया गया है।
वास्तव में, इस तकनीक को कुछ बोइंग 777 मालवाहक और यात्री विमानों पर वाणिज्यिक संचालन के लिए प्रमाणित किया गया है, और इसने वास्तविक मार्ग संचालन में काफी अनुभव अर्जित किया है।
अब तक, लुफ्थांसा समूह के कई लंबी दूरी के विमानों पर एयरोशार्क प्रणाली स्थापित की जा चुकी है। कंपनी द्वारा जारी आंकड़ों के अनुसार, संबंधित प्रौद्योगिकियों ने सैकड़ों-हजारों उड़ान घंटों के संचालन रिकॉर्ड स्थापित किए हैं और एयरलाइंस को ईंधन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को बचाने में मदद की है।
हालाँकि, एयरबस मॉडल के लिए, इस A330 प्रमाणीकरण का विशेष महत्व है।
दुनिया के दूसरे सबसे आम लंबी दूरी के चौड़े शरीर वाले यात्री विमान के रूप में, A330 भविष्य में लंबे समय तक वैश्विक एयरलाइन बेड़े में सेवा देना जारी रखेगा। यदि एयरोशार्क अंततः औपचारिक प्रमाणन प्राप्त कर लेता है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, तो इसका संभावित बाजार आकार इसके वर्तमान दायरे से कहीं अधिक होगा।
प्रमाणन कार्य को पूरा करने के लिए, लुफ्थांसा टेक्निक ने जर्मनी के ड्रेसडेन में प्रासंगिक परीक्षण योजनाएं शुरू की हैं। डिस्कवर एयरलाइंस से संबंधित A330-300 यात्री विमान में संशोधन किया जाएगा और उड़ान प्रदर्शन, सुरक्षा और परिचालन विश्वसनीयता पर इस तकनीक के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए उड़ान सत्यापन के कई दौर से गुजरना होगा।
साथ ही, R&D टीम अगली पीढ़ी के एयरोशार्क सामग्री के विकास को भी आगे बढ़ा रही है, उम्मीद है कि भविष्य में यह न केवल धड़ और इंजन फ़ेयरिंग को कवर करेगी, बल्कि उन क्षेत्रों पर भी लागू की जाएगी जो अधिक वायुगतिकीय भार सहन करते हैं, जैसे कि पंख, क्षैतिज पूंछ और ऊर्ध्वाधर पूंछ।
उद्योग के अंदरूनी सूत्रों का मानना है कि जैसे-जैसे विमानन उद्योग तेजी से कठोर उत्सर्जन कटौती आवश्यकताओं का सामना कर रहा है, एयरोशार्क जैसी बायोनिक प्रौद्योगिकियां जो सीधे प्राकृतिक डिजाइन पर आधारित हैं, विमानन दक्षता में सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा बन रही हैं। एयरलाइनों के लिए, भले ही ईंधन की खपत केवल 1% कम हो जाए, इसका मतलब विशाल वैश्विक रूट नेटवर्क में परिचालन लागत में काफी बचत और कार्बन उत्सर्जन में कमी का प्रभाव भी होगा।
परीक्षण कार्यक्रम में एयरबस ए330 को शामिल करने का मतलब यह भी है कि शार्क की खाल से प्राप्त बायोनिक तकनीक का नागरिक उड्डयन बेड़े की व्यापक रेंज में विस्तार हो रहा है।
टिप्पणियाँ