भ्रमिल जनित्र



भ्रमिल जनित्र (वीजी) ऐसा वायुगतिकीय उपकरण है, जिसमें छोटा वेन होता है जो सामान्यतः उठाने वाली सतह (या एयरफ़ोइल, जैसे एयरक्राफ्ट पंख) से जुड़ा होता है। या पवन टरबाइन का रोटर ब्लेड है। वीजी को वायुगतिकीय वाहन के कुछ भाग जैसे एयरक्राफ्ट के तल या कार से भी जोड़ा जा सकता है। जब एयरफ़ॉइल या शरीर वायु के सापेक्ष गति में होता है, तो वीजी भ्रमिल बनाता है, जो एयरफ़ॉइल सतह के संपर्क में धीमी गति से चलने वाली सीमा परत के कुछ भाग को हटाकर, स्थानीय प्रवाह पृथक्करण में देरी करता है, और वायुगतिकीय रुकावट, जिससे पंखों और नियंत्रण सतहों, जैसे फ्लैप, लिफ्ट, एलेरॉन और राडर की प्रभावशीलता में सुधार हुआ।

संचालन की विधि
भ्रमिल जनित्र का उपयोग प्रायः प्रवाह पृथक्करण में देरी के लिए किया जाता है। इसे पूर्ण करने के लिए उन्हें प्रायः वाहनों और पवन टरबाइन ब्लेड की बाहरी सतहों पर रखा जाता है। एयरक्राफ्ट और पवन टरबाइन ब्लेड दोनों पर, उन्हें सामान्यतः एयरफ़ॉइल के अग्रणी किनारे के अधिक निकट स्थापित किया जाता है जिससे अनुगामी किनारे पर नियंत्रण सतहों पर स्थिर वायु प्रवाह बनाए रखा जा सके। वीजी सामान्यतः आयताकार या त्रिकोणीय होते हैं, जो स्थानीय सीमा परत जितने लंबे होते हैं, और सामान्यतः पंख के सबसे मोटे भाग के पास स्पैनवाइज लाइनों में चलते हैं। इन्हें कई एयरक्राफ्टों के पंखों और ऊर्ध्वाधर टेल्स पर देखा जा सकता है।

भ्रमिल जनित्रों को तिरछा रखा जाता है जिससे उनके पास स्थानीय वायु प्रवाह के संबंध में एक कोण हो जिससे टिप भ्रमिल बनाया जा सके जो ऊर्जावान, तीव्रता से चलती बाहरी वायु को सतह के संपर्क में धीमी गति से चलने वाली सीमा परत में खींचता है। अशांत सीमा परत के लामिनायर की तुलना में भिन्न होने की संभावना कम होती है, और इसलिए अनुगामी-किनारे नियंत्रण सतहों की प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए यह वांछनीय है। इस ट्रांजीशन को ट्रिगर करने के लिए भ्रमिल जनित्र का उपयोग किया जाता है। अन्य उपकरण जैसे वर्टिलॉन, लीडिंग-एज एक्सटेंशन और लीडिंग-एज कफ भी सीमा परत को फिर से सक्रिय करके उच्च कोण पर प्रवाह पृथक्करण में देरी करते हैं।

वीजी का उपयोग करने वाले एयरक्राफ्टों के उदाहरणों में एसटी एयरोस्पेस ए-4एसयू सुपर स्काईहॉक और सिम्फनी एसए-160 सम्मिलित हैं। स्वेप्ट-विंग ट्रांसोनिक डिज़ाइन के लिए, वीजी संभावित शॉक-स्टॉल समस्याओं को कम करते हैं (उदाहरण के लिए, हॉकर सिडली हैरियर, ब्लैकबर्न बुकेनियर, ग्लोस्टर जेवलिन) आदि।

आफ्टरमार्केट इंस्टालेशन
कई एयरक्राफ्ट निर्माण के समय से ही वेन भ्रमिल जनित्र ले जाते हैं, किंतु ऐसे आफ्टरमार्केट आपूर्तिकर्ता भी हैं जो कुछ हल्के एयरक्राफ्टों के एसटीओएल प्रदर्शन को उत्तम बनाने के लिए वीजी किट बेचते हैं। आफ्टरमार्केट आपूर्तिकर्ताओं का आशय है (i) कि वीजी स्टाल गति को कम करते हैं और टेक-ऑफ और लैंडिंग गति को कम करते हैं, और (ii) वीजी एलेरॉन, लिफ्ट और राडर की प्रभावशीलता को बढ़ाते हैं, जिससे कम गति पर नियंत्रणीयता और सुरक्षा में सुधार होता है। घरेलू और प्रायोगिक किटप्लेन के लिए, वीजी सस्ते, व्यय प्रभावी हैं और इन्हें शीघ्रता से स्थापित किया जा सकता है; किंतु प्रमाणित एयरक्राफ्ट प्रतिष्ठानों के लिए, प्रकार प्रमाणन व्यय अधिक हो सकती है, जिससे संशोधन अपेक्षाकृत बहुमूल्य प्रक्रिया बन जाती है।

ओनर मुख्य रूप से कम गति पर लाभ प्राप्त करने के लिए आफ्टरमार्केट वीजी फिट करते हैं, किंतु नकारात्मक पक्ष यह है कि ऐसे वीजी क्रूज गति को थोड़ा कम कर सकते हैं। सेसना 182 और पाइपर पीए- 28-235 चेरोकी पर किए गए परीक्षणों में, स्वतंत्र समीक्षकों ने 1.5 to 2.0 kn की क्रूज़ गति के हानि का दस्तावेजीकरण किया है। चूँकि, ये हानि अपेक्षाकृत साधारण हैं, क्योंकि उच्च गति पर एयरक्राफ्ट के विंग में अटैक का कोण छोटा होता है, जिससे वीजी ड्रैग न्यूनतम हो जाता है। ओनरों ने बताया है कि भूमि पर, चिकने पंख की तुलना में वीजी के साथ पंख की सतहों से बर्फ को साफ करना कठिन हो सकता है, किंतु वीजी में सामान्यतः फ्लाइट के समय बर्फ जमने का संकट नहीं होता है क्योंकि वे वायु प्रवाह की सीमा परत के भीतर रहते हैं। वीजी में नुकीले किनारे भी हो सकते हैं जो एयरफ्रेम कवर के कपड़े को फाड़ सकते हैं और इस प्रकार विशेष कवर बनाने की आवश्यकता हो सकती है।

ट्विन इंजन वाले एयरक्राफ्टों के लिए, निर्माताओं का आशय है कि वीजी एकल-इंजन नियंत्रण गति (वीएमसीए) को कम करते हैं, शून्य ईंधन और सकल भार बढ़ाते हैं, एलेरॉन और राडर की प्रभावशीलता में सुधार करते हैं, अशांति में सरल सवारी प्रदान करते हैं और एयरक्राफ्ट को अधिक स्थिर उपकरण प्लैटफ़ॉर्म बनाते हैं।

अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि
हल्के ट्विन इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए उपलब्ध कुछ वीजी किट अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि की अनुमति दे सकते हैं। ट्विन इंजन वाले हवाई जहाज का अधिकतम टेकऑफ़ भार संरचनात्मक आवश्यकताओं और एकल-इंजन चढ़ाई प्रदर्शन आवश्यकताओं (जो कम स्टाल गति के लिए कम है) द्वारा निर्धारित किया जाता है। कई हल्के ट्विन इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए, एकल-इंजन चढ़ाई प्रदर्शन संरचनात्मक आवश्यकताओं के अतिरिक्त कम अधिकतम भार निर्धारित करती हैं। परिणाम स्वरुप, एकल-इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई प्रदर्शन को उत्तम बनाने के लिए जो कुछ भी किया जा सकता है वह अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि लाएगा।

अमेरिका में 1945 से 1991 तक, 6000 lb या उससे कम के अधिकतम टेकऑफ़ भार वाले बहु-इंजन हवाई जहाजों के लिए इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई की आवश्यकता इस प्रकार थी:: "सभी बहु-इंजन हवाई जहाजों की गति धीमी होती है $V_{s0}$ 70 मील प्रति घंटे से अधिक की चढ़ाई की दर कम से कम स्थिर होनी चाहिए $0.02(V_{s0})^2$ 5,000 फीट की ऊंचाई पर प्रति मिनट फीट में, महत्वपूर्ण इंजन निष्क्रिय होने पर और शेष इंजन अधिकतम निरंतर शक्ति से अधिक नहीं चलने पर, निष्क्रिय प्रोपेलर न्यूनतम ड्रैग स्थिति में, लैंडिंग गियर पीछे हट गया, विंग फ्लैप सबसे अनुकूल स्थिति में है।"

जहाँ $$V_{s0}$$ मील प्रति घंटे में लैंडिंग कॉन्फ़िगरेशन में स्टाल की गति है।

भ्रमिल जनित्र की स्थापना से सामान्यतः हवाई जहाज की रुकने की गति में थोड़ी कमी आ सकती है और इसलिए आवश्यक इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई प्रदर्शन को कम कर सकता है। चढ़ाई प्रदर्शन के लिए कम आवश्यकता अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि की अनुमति देती है, कम से कम संरचनात्मक आवश्यकताओं द्वारा अनुमत अधिकतम भार तक वृद्धि सामान्यतः अधिकतम शून्य ईंधन भार पहले से ही हवाई जहाज की सीमाओं के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, तो नया उच्च अधिकतम शून्य ईंधन भार निर्दिष्ट करके प्राप्त किया जा सकता है। इन कारणों से, कई हल्के ट्विन इंजन वाले हवाई जहाजों के लिए भ्रमिल जनित्र किट के साथ अधिकतम शून्य ईंधन भार में कमी और अधिकतम टेकऑफ़ भार में वृद्धि होती है।

इंजन-निष्क्रिय दर-चढ़ाई की आवश्यकता एकल-इंजन हवाई जहाज पर प्रारम्भ नहीं होती है, इसलिए अधिकतम टेकऑफ़ भार में लाभ (स्टॉल गति या संरचनात्मक विचारों के आधार पर) 1945-1991 के ट्विन बच्चों की तुलना में कम महत्वपूर्ण है।

1991 के पश्चात, संयुक्त राज्य अमेरिका में उड़ानयोग्यता प्रमाणन आवश्यकताओं में रुकने की गति से स्वतंत्र ढलान के रूप में इंजन-निष्क्रिय चढ़ाई की आवश्यकता को निर्दिष्ट किया गया है, इसलिए बहु-इंजन हवाई जहाजों के अधिकतम टेकऑफ़ भार को बढ़ाने के लिए भ्रमिल जनित्र के लिए कम भूमिका है, जिसका प्रमाणन आधार है संशोधन 23-42 या पश्चात में एफएआर 23 है।

अधिकतम लैंडिंग भार
चूँकि अधिकांश हल्के एयरक्राफ्टों का लैंडिंग भार संरचनात्मक विचारों से निर्धारित होता है, न कि रुकने की गति से निर्धारित होता है, अधिकांश वीजी किट केवल टेकऑफ़ भार बढ़ाते हैं, लैंडिंग भार नहीं बढ़ाते हैं। लैंडिंग भार में किसी भी वृद्धि के लिए या तो संरचनात्मक संशोधनों की आवश्यकता होगी या उच्च लैंडिंग भार पर एयरक्राफ्ट का पुन: परीक्षण करना होगा जिससे यह प्रदर्शित किया जा सके कि प्रमाणन आवश्यकताएं अभी पूर्ण हुई हैं। चूँकि, लंबी फ्लाइट के पश्चात, पर्याप्त ईंधन का उपयोग किया जा सकता है, जिससे एयरक्राफ्ट अनुमत अधिकतम लैंडिंग भार से नीचे आ गया है।

एयरक्राफ्ट शोर में कमी
ईंधन टैंकों के लिए सर्कुलर प्रेशर इक्वलाइजेशन वेंट पर एयरफ्लो द्वारा उत्पन्न शोर को कम करने के लिए एयरबस ए 320 फैमिली के एयरक्राफ्ट के पंख के नीचे भ्रमिल जनित्र का उपयोग किया गया है। लुफ्थांसा का आशय है कि इस प्रकार 2 डीबी तक शोर में कमी प्राप्त की जा सकती है।

यह भी देखें

 * टर्बुलेटर
 * सीमा परत सक्शन
 * सीमा परत नियंत्रण
 * परिसंचरण नियंत्रण विंग

संदर्भ

 * Kermode, A.C. (1972), Mechanics of Flight, Chapter 11, page 350 - 8th edition, Pitman Publishing, London ISBN 0-273-31623-0
 * Clancy, L.J. (1975), Aerodynamics, Pitman Publishing, London ISBN 0-273-01120-0