उड़ते हुए ऑटोगायरो की तस्वीर
अधिकतर लोग, जो उड्डयन से सीधा संबंध नहीं रखते हैं, इस वायुयान को उड़ान में या ज़मीन पर खड़ा देखकर शायद यही सोचेंगे: “यह कितना मज़ेदार सा हेलीकॉप्टर है!” - और तुरंत गलती कर बैठेंगे। बाहरी समानता के अलावा, इन दोनों के बीच और कोई समानता नहीं होती। असल में, ऑटोगायरो और हेलीकॉप्टर की उड़ान के लिए उपयोग किए जाने वाले सिद्धांत बिल्कुल अलग होते हैं।
ऑटोगायरो कैसे उड़ता है
हेलीकॉप्टर में, लिफ्ट और प्रोपल्शन पावर रोटर (मुख्य पंखा) की घूर्णन क्रिया से उत्पन्न होती है (एक या अधिक), जो इंजन के जरिए एक जटिल ट्रांसमिशन प्रणाली से शक्ति प्राप्त करता है। स्वेप नियंत्रण (स्वैशप्लेट) रोटर के झुकाव को नियंत्रित करता है, जिससे गति और नियंत्रण सुनिश्चित होता है।
मोटर के साथ डेल्टाप्लेन अल्ट्रालाइट एविएशन के एक और प्रकार, मोटरयुक्त डेल्टाप्लेन, के बारे में हमारा लेख यहाँ पढ़ें ।
मोटर पैराग्लाइडिंग और एयरोचूट के बारे में जानकारी इस लिंक पर उपलब्ध है। ये सभी नरम पंखों वाले यंत्र हैं जिनमें इंजन की शक्ति होती है।
ऑटोगायरो की उड़ान
ऑटोगायरो की संरचना और कार्यप्रणाली बिल्कुल अलग है, और यह शायद एक हद तक हवाई जहाज (ग्लाइडर, मोटर-डेल्टाप्लेन) से अधिक समान है।
ऑटोगायरो की लिफ्ट ताकत आगे से आती हुई वायु प्रवाह से उत्पन्न होती है, और मुख्य विंग का कार्य एक स्वतंत्र रूप से घूमने वाले ब्लेड (रोटर) द्वारा किया जाता है। आगे की गति एक इंजन द्वारा उत्पन्न पॉवर से होती है, जो यंत्र के आगे या पीछे लगाया जाता है। लेकिन रोटर को घूमने के लिए उर्जा कौन देता है? केवल वायु प्रवाह। इसे ऑटोरोटेशन कहा जाता है।
यह सिद्धांत निस्संदेह प्रकृति से प्रेरित है। यदि आप कुछ पेड़ों (जैसे, मेपल और लिपा) के बीजों को देखें, तो पाएँगे कि वे एक विशेष “प्रोपेलर” के साथ आते हैं। जब ये बीज पेड़ों से अलग होकर गिरते हैं, तो वे सीधे नीचे नहीं गिरते। हवा के बल से उनका “रोटर” घूमता है, और बीज धीमी गति से दूर तक उड़ सकते हैं। अंतत: गुरुत्वाकर्षण उन्हें ज़मीन तक लाता ही है। लेकिन मानवीय बुद्धिमत्ता का काम यही है - इन उड़ानों का नियंत्रण करना।
ऑटोगायरो में, रोटर को शक्ति केवल उड़ान की प्रारंभिक अवस्था में दी जाती है, ताकि वह उड़ान के लिए आवश्यक गति विकसित कर सके। इसके बाद, एक छोटा टेकऑफ़, और फिर ऑटोरोटेशन का नियम काम करता है - रोटर पूरी तरह से स्वतः घूमता है, जब तक यंत्र की लैंडिंग पूरी नहीं होती। एक विशिष्ट कोण पर रखे गए रोटर ब्लेड उड़ान के लिए आवश्यक लिफ्ट बल प्रदान करते हैं।
उड्डयन उपकरण का इतिहास
ऑटोगायरो के निर्माण का इतिहास
ऑटोरोटेशन के सिद्धांत से जुड़े प्रयोग और व्यावहारिक उपयोग की शुरुआत करने वाले पहले व्यक्ति थे स्पेनिश इंजीनियर जुआन डे ला सिएर्वा। वह विमान निर्माण के क्षेत्र में अपने कार्य के दौरान एक त्रिमोटर बाइप्लेन के हादसे का अनुभव कर चुके थे, जिससे उनका ध्यान पूरी तरह से एक अनछुए वायुयान क्षेत्र की ओर गया।
उनके द्वारा वायु प्रवाह के सिद्धांत पर प्रयोग करने के बाद, 1919 तक उन्होंने पहली मॉडल डिजाइन की। 1923 में उनका ऑटोगायरो सी-4 पहली बार उड़ान भरा। इसका ढाँचा हवाई जहाज जैसा था, लेकिन पंखों के स्थान पर रोटर लगे हुए थे। कई सुधारों के बाद, फ्रांस, इंग्लैंड और अमेरिका में इन यंत्रों का सीमित सीरियल उत्पादन भी प्रारंभ हुआ।
पहला सोवियत ऑटोगायरो KASKR-1
लगभग उसी दौरान, सोवियत संघ में भी इंजीनियरों का एक दल ऑटोगायरो के विकास पर काम कर रहा था। विशेष डिज़ाइनों के लिए बने एक विभाग (OOК) के तहत, TSAGI में उनके द्वारा पहला सोवियत ऑटोगायरो KASKR-1 विकसित किया गया, जिसने 1929 में अपनी पहली उड़ान भरी।
यह यंत्र युवा इंजीनियरों के एक समूह द्वारा डिजाइन किया गया था, जिसमें निकोलई इलिच कामोव शामिल थे, जो बाद में प्रसिद्ध हेलीकॉप्टर डिज़ाइनर बने और “का” सीरीज के निर्माण के लिए जाने गए। खास बात यह है कि कामोव अक्सर खुद अपने डिज़ाइन किए हुए यंत्रों के परीक्षण में भाग लेते थे।
KASKR-2 और भी अधिक परिष्कृत और विश्वसनीय यंत्र था, जिसके प्रदर्शन का आयोजन मई 1931 में ख़ोदिंस्की एयरफील्ड पर एक सरकारी आयोग के समक्ष किया गया।
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आगे के शोध और तकनीकी संशोधनों ने एक श्रृंखला मॉडल के निर्माण की ओर अग्रसर किया, जिसे आर-7 नाम दिया गया। इस यान को पंखों वाले ऑटोगायरो के संरचना पर बनाया गया, जो रोटर पर भार को काफी हद तक कम करता था और गति की विशेषताओं को बढ़ाता था।
यह अविश्वसनीय लग सकता है, लेकिन 1934 में आर-7 ने अपने वर्ग के उड़ान यानों के लिए एक गति रिकॉर्ड स्थापित किया – 220 किलोमीटर प्रति घंटा, जो आज तक नहीं टूट पाया है!
न.ई. कामोव ने न केवल अपने यान को डिजाइन और अपग्रेड किया, बल्कि इसके व्यावहारिक उपयोग की भी तलाश की। उन दिनों में भी, आर-7 ऑटोगायरो से कृषि भूमि पर कीटनाशक का छिड़काव किया गया।
1938 में, पहली ध्रुवीय अभियान (पापनिन) को आइसबर्ग से बचाने के लिए एक ऑपरेशन के दौरान, ‘एरमाक’ आइसब्रेकर पर उड़ान के लिए तैयार एक आर-7 खड़ा था। हालांकि उस समय ऐसे डेक-आधारित विमान की सहायता की आवश्यकता नहीं पड़ी, लेकिन स्वयं यह तथ्य मशीन की उच्च विश्वसनीयता का प्रमाण है।
दुर्भाग्यवश, द्वितीय विश्व युद्ध ने इस क्षेत्र के कई तकनीकी विकासों को बाधित कर दिया। बाद में, हेलीकॉप्टर तकनीक के प्रति भारी आकर्षण ने ऑटोगायरो को पृष्ठभूमि में धकेल दिया।
युद्ध में ऑटोगायरो
ऑटोगायरो ए-7-ज़ेडए
यह स्पष्ट है कि पिछली शताब्दी के पहले भाग में, जब सैन्यीकरण चरम पर था, किसी भी नई तकनीक को सैन्य उद्देश्यों के संदर्भ में देखा गया। ऑटोगायरो भी इस से अछूता नहीं रहा।
पहली लड़ाकू विंग-रोटर मशीन वही आर-7 थी। इसकी 750 किलो तक की भार वहन क्षमता को देखते हुए, इस पर 3 मशीनगन, कैमरा, संचार उपकरण और एक छोटा बम सेट लगाया गया था।
ऑटोगायरो ए-7-ज़ेडए स्क्वाड्रन ने 5 इकाइयों के साथ एल्निंस्की उभार पर लड़ाइयों में भाग लिया। दुर्भाग्य से, उस समय दुश्मन की हवा में पूर्ण प्रभुत्व ने दिन में इन धीमी गति के यानों को सही तरीके से टोही के लिए उपयोग करने की संभावना नहीं दी। इनका उपयोग केवल रात में किया गया, मुख्य रूप से दुश्मन के ठिकानों पर प्रचार सामग्री छोड़ने के लिए। यह रोचक है कि इस स्क्वाड्रन के इंजीनियर कोई और नहीं बल्कि म.ल. मिल थे, जो बाद में ‘मी’ हेलीकॉप्टर श्रृंखला के डिजाइनर बने।
हमारे दुश्मनों ने भी ऑटोगायरो का इस्तेमाल किया। जर्मनी की पनडुब्बी नौसेना की आवश्यकताओं के लिए विशेष रूप से ‘फोक-अहगेलिस’ एफए-330 नामक एक मोटरलेस यान विकसित किया गया, जो मूल रूप से एक पतंग ऑटोगायरो था। इसे कुछ मिनटों में जोड़ा जा सकता था, फिर रोटर को जोर देकर घुमाया जाता, और ऑटोगायरो को उड़ान के लिए तैयार किया जाता। पनडुब्बी द्वारा इसमें टो कराते हुए, यह 220 मीटर तक की ऊंचाई प्राप्त कर सकता था। इस ऊंचाई से 50 किलोमीटर तक का निरीक्षण किया जा सकता था।
ब्रिटिशों ने भी साहसी प्रयास किए। उत्तरी फ्रांस में आगामी आक्रमण की तैयारी करते हुए, उन्होंने किसी भारी बमवर्षक से सेना के जीप को ऑटोगायरो के साथ जोड़ने की योजना बनाई। हालांकि, सफल परीक्षणों के बाद भी इस योजना को छोड़ दिया गया।
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ऑटोगायरो के फायदे और नुकसान
सेर्गीव-पोसद के कारीगरों द्वारा निर्मित ऑटोगायरो
ऑटोगायरो निर्माताओं ने उड़ान की सुरक्षा और अर्थव्यवस्था से संबंधित अनेक समस्याओं का समाधान किया, जिन्हें विमानों या हेलीकॉप्टरों में हासिल करना मुश्किल है:
- यदि मुख्य इंजन खराब हो जाए तो गति कम होने पर भी यह “स्टॉल” में नहीं जाता।
- रोटर का स्वतः घूर्णन (ऑटोरोटेशन) यान को पूरी गति खोने पर भी नरम लैंडिंग में सक्षम बनाता है। यह सुविधा हेलीकॉप्टरों में भी आपातकालीन स्थिति में ऑटोरोटेशन मोड के लिए उपलब्ध है।
- लैंडिंग और टेक-ऑफ के लिए कम दूरी चाहिए।
- थर्मल प्रवाह और अशांति के प्रति कम संवेदनशील।
- संचालन में सस्ता, निर्माण में आसान, और उत्पादन के लिए लाभदायक।
- ऑटोगायरो उड़ाने का तरीका विमान या हेलीकॉप्टर से आसान है।
- तेज़ हवा (20 मीटर प्रति सेकंड तक) भी इसके लिए सामान्य है।
हालांकि, कुछ कमियां भी हैं, जिन पर उत्साही डिज़ाइनर लगातार काम कर रहे हैं:
- लैंडिंग के दौरान “पलटी” की संभावना होती है, खासतौर पर ऐसे मॉडलों में जिनकी पूंछ प्रणाली कमजोर होती है।
- “मृत आत्मघूर्णन क्षेत्र” नामक एक घटना को अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है, जो रोटर के रुकने का कारण बन सकती है।
- ऑटोगायरो का बर्फ संचय वाली स्थितियों में उड़ना मना है, क्योंकि इससे ऑटोरोटेशन मोड से रोटर बाहर निकल सकता है।
कुल मिलाकर, फायदों की संख्या नुकसान से काफी अधिक है, जिससे ऑटोगायरो को सबसे सुरक्षित उड़ान यानों में से एक माना जाता है।
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क्या भविष्य है?
स्वनिर्मित ऑटोजाइरो
इस प्रकार की मिनी-एविएशन के प्रशंसक इस सवाल का एकजुट होकर जवाब देते हैं कि “ऑटोजायरो का युग” केवल शुरू हो रहा है। इनके प्रति रुचि नई ऊर्जा के साथ लौट आई है, और अब दुनिया के कई देशों में ऐसे विमान मॉडलों का सीरियल उत्पादन हो रहा है।
अपनी क्षमता, गति और यहां तक कि ईंधन की खपत के मामले में ऑटोजायरो न केवल नियमित हल्के वाहनों के साथ प्रतिस्पर्धा करता है, बल्कि यह अपनी बहुउद्देशीयता और सड़कों से मुक्त होने के कारण उन्हें पीछे छोड़ देता है।
सिर्फ परिवहन के लिए ही नहीं, ऑटोजायरो का उपयोग जंगल क्षेत्रों, समुद्र तटों, पहाड़ों, व्यस्त राजमार्गों की निगरानी जैसे कार्यों के लिए किया जा सकता है। इन्हें हवाई फोटोग्राफी, वीडियो रिकॉर्डिंग, या निरीक्षण के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
कुछ आधुनिक मॉडलों में “जंप टेकऑफ़” मैकेनिज्म होता है, जबकि अन्य 8 किमी/घंटा से अधिक की हवा के साथ जमीन से सफलतापूर्वक उड़ान भरने की अनुमति देते हैं, जो इनकी उपयोगिता को और भी बढ़ा देता है।
वर्तमान बाजार में इन विमानों का प्रमुख निर्माता जर्मन कंपनी “Autogyro” है, जो प्रति वर्ष लगभग 300 मशीनों का उत्पादन करती है। रूस भी पीछे नहीं है – हमारे देश में कई सीरियल मॉडल बनाए जाते हैं: “इर्कुत” इर्कुत एअरोप्लांट का, “ट्विस्ट” ट्विस्टर-क्लब एरो क्लब का, “ओखोटनिक” एनपीसी “एरो-अस्ट्रा” का और अन्य।
इस प्रकार के आसमान को जीतने के प्रशंसकों की संख्या लगातार बढ़ रही है।
ऑटोजाईरो की फोटो गैलरी
