हवाई जहाज़ कैसे उड़ता है? लिफ़्ट और स्टॉल (plane kaise udta hai)

लिफ़्ट: हवा का एक ही प्रवाह, दो विवरण

लिफ़्ट वह बल है जो विमान को उसके वज़न के ख़िलाफ़ ऊपर थामे रखता है। पंख इसे अपने पास से बहती हवा को मोड़कर बनाता है, और उसकी दोनों सतहें प्रवाह को नीचे की ओर मोड़ने में मदद करती हैं। हवा को नीचे धकेलने से पंख ऊपर धकेला जाता है: क्रिया और प्रतिक्रिया, जैसा Newton के तीसरे नियम में है।

इसी प्रवाह में पंख के ऊपर दबाव कम और नीचे ज़्यादा होता है, और Bernoulli का सिद्धांत इस दबाव को हवा की रफ़्तार से जोड़ता है। ये आपस में होड़ करने वाले सिद्धांत नहीं हैं। NASA दोनों विवरणों को सही कहता है, और FAA कहता है कि जब भी पंख लिफ़्ट बनाता है, दोनों काम कर रहे होते हैं।

लिफ़्ट के बारे में दो भ्रम

“बराबर समय” वाली धारणा कहती है कि पंख के लंबे ऊपरी हिस्से से गुज़रने वाली हवा को तेज़ चलना पड़ता है ताकि वह पिछले किनारे पर नीचे से आई हवा से मिल सके। यह ग़लत है: ऊपर की हवा उससे भी तेज़ चलती है और पिछले किनारे पर पहले पहुँचती है। यह धारणा काग़ज़ के हवाई जहाज़ के सपाट पंखों या उल्टा उड़ने को भी नहीं समझा सकती।

एक और भ्रम कहता है कि विज्ञान उड़ान को नहीं समझा सकता। बारीकियाँ जटिल हैं, और छोटी व्याख्याएँ अक्सर उन्हें ज़रूरत से ज़्यादा सरल कर देती हैं, लेकिन हवा के प्रवाह के समीकरण लिफ़्ट का वर्णन करते हैं, और इंजीनियर पंख पर लगने वाले बल की गणना के लिए इन्हीं का इस्तेमाल करते हैं।

एंगल ऑफ़ अटैक और स्टॉल

एंगल ऑफ़ अटैक पंख और सामने से आती हवा के बीच का कोण है। कंट्रोल व्हील या स्टिक से पायलट मुख्य रूप से इसी के ज़रिए लिफ़्ट बदलता है। ज़्यादा कोण से ज़्यादा लिफ़्ट मिलती है, लेकिन सिर्फ़ क्रिटिकल एंगल ऑफ़ अटैक तक, जो डिज़ाइन के अनुसार लगभग 16° से 20° होता है। इससे आगे हवा पंख की ऊपरी सतह से अलग हो जाती है और लिफ़्ट तेज़ी से गिरती है: यही स्टॉल है। पंख तब भी कुछ लिफ़्ट बनाता है, लेकिन इतनी नहीं कि विमान को ऊपर थामे रख सके।

स्पीड और वज़न क्यों मायने रखते हैं

लिफ़्ट स्पीड के साथ भी तेज़ी से बढ़ती है: दोगुनी एयरस्पीड पर वही पंख, उसी कोण पर, चार गुना लिफ़्ट बनाता है। इसलिए धीमे विमान को समतल उड़ते रहने के लिए बड़ा एंगल ऑफ़ अटैक चाहिए, और तेज़ विमान को छोटा। वज़न भी मायने रखता है, क्योंकि लिफ़्ट को उसके बराबर होना चाहिए।