वैमानिक और अन्तरिक्षीय अभियान्त्रिकी

अंतरिक्ष अभियांत्रिकी (Aerospace Engineering), अभियांत्रिकी का वह प्राथमिक क्षेत्र है, जिसका सम्बन्ध विमान और अंतरिक्ष यान के विकास से है। वैमानिकी अभियांत्रिकी (Aeronautical Engineering) और अंतरिक्ष विज्ञान अभियांत्रिकी (Astronautical Engineering) इसकी दो प्रमुख और अतिव्यापी शाखाएँ हैं। उड्डयन अभियांत्रिकी (Avionics Engineering) भी इसकी ही एक शाखा है, लेकिन इसका सम्बन्ध अंतरिक्ष अभियांत्रिकी के इलेक्ट्रॉनिक्स विभाग से है।

इस क्षेत्र के लिए "वैमानिकी अभियांत्रिकी (Aeronautical Engineering)" शब्द मूलरूप से प्रचलित था। उड़ान प्रौद्योगिकी (Flight Technology) की उन्नति जैसे-जैसे बाहरी अंतरिक्ष में चलने वाले वाहनों को सम्मिलित करने के लिए हुई, उससे व्यापक शब्द "अंतरिक्ष अभियांत्रिकी" का उपयोग प्रचलन में आ गया है। अंतरिक्ष अभियांत्रिकी में विशेष रूप से अंतरिक्ष विज्ञान शाखा को प्रायः व्यावहारिक भाषा में "रॉकेट विज्ञान" कहा जाता है।

अवलोकन
उड़ान वाहन माँग की स्थिति पर निर्भर करते हैं जैसे कि वाहन के घटकों पर वायुमंडलीय दाब और तापमान में परिवर्तन के कारण संरचनात्मक भार लागू होते हैं। इसके फलस्वरूप, ये आमतौर पर वायुगतिकी (Aerodynamics), प्रणोदन (Air Propulsion), उड्डयन (Avionics), सामग्री विज्ञान (Material Science), संरचनात्मक विश्लेषण और निर्माण सहित विभिन्न तकनीकी और अभियांत्रिकी क्षेत्रों के उत्पाद हैं। इन प्रौद्योगिकियों के बीच की पारस्परिक क्रियाओं को अंतरिक्ष अभियांत्रिकी के रूप में जाना जाता है। अंतरिक्ष अभियांत्रिकी अत्यधिक जटिल है और इसमें सम्मिलित विषयों की संख्या भी अधिक है, इस कारण इसका संचालन अभियंताओं (Engineers) की टीमों द्वारा किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक सदस्य एक विशेष क्षेत्र में विशेषज्ञ होता है।

इतिहास


अंतरिक्ष अभियांत्रिकी की उत्पत्ति का पता 19वीं शताब्दी के अंत से लेकर 20वीं शताब्दी के प्रारंभ तक के उड्डयन अग्रदूतों से लगाया जा सकता है, हालांकि सर जॉर्ज केली का कार्यकाल 18वीं शताब्दी के अंतिम दशक से लेकर 19वीं शताब्दी के मध्य तक का है। वैमानिकी के इतिहास में अतिमहत्वपूर्ण लोगों में से एक और वैमानिकी अभियांत्रिकी में अग्रणी, केली (Cayley) प्रथम ऐसे व्यक्ति थे, जिन्होंने लिफ्ट और ड्रैग की उन शक्तियों को अलग किया था, जो किसी भी वायुमंडलीय उड़ान वाहन को प्रभावित करती हैं।

वैमानिकी अभियांत्रिकी का प्रारंभिक ज्ञान अभियांत्रिकी की अन्य शाखाओं से ली गई कुछ अवधारणाओं और कौशल के साथ काफी हद तक प्रयोगसिद्ध था। द्रव गतिकी जैसे कुछ प्रमुख तत्वों को 18वीं सदी के वैज्ञानिकों द्वारा समझा गया था।

राइट ब्रदर्स ने वर्ष 1903 के दिसम्बर माह में हवा से भारी एक विमान की पहली नियंत्रित एवं निरंतर 12 सेकंड तक चलने वाली उड़ान का प्रदर्शन किया। वैमानिकी अभियांत्रिकी का विकास 1910 के दशक में प्रथम विश्व युद्ध के दौरान सैन्य विमानों की बनावट के माध्यम से देखा गया।

मुख्यधारा के नागरिक उड्डयन के आगमन से प्रथम विश्व युद्ध और द्वितीय के बीच इस क्षेत्र में बड़ी उपलब्धि हासिल की गई थी। इस युग के उल्लेखनीय हवाई जहाजों में कर्टिस जे.एन. 4 (Curtiss JN 4), फरमान एफ.60 गोलियत (Farman F.60 Goliath) और फोक्कर ट्रिमोटर (Fokker Trimotor) सम्मिलित हैं। इस अवधि के उल्लेखनीय सैन्य हवाई जहाजों में जापान का मित्सुबिशी ए6एम जीरो (Mitsubishi A6M Zero), यूनाइटेड किंगडम सुपरमरीन स्पिटफायर (Supermarine Spitfire) और जर्मनी का मेसर्सचिट बीएफ 109 (Messerschmitt Bf 109) सम्मिलित हैं। जेट इंजन द्वारा संचालित प्रथम परिचालित हवाई जहाज मेसर्सचिट मी 262 के साथ अंतरिक्ष अभियांत्रिकी का एक महत्वपूर्ण विकास हुआ, जिसे द्वितीय विश्व युद्ध के अंत में वर्ष 1944 में सेवा में लगाया गया।

पृथ्वी के वायुमंडल और बाहरी अंतरिक्ष को एक ही क्षेत्र के रूप में देखते हुए फरवरी 1958 में अंतरिक्ष अभियांत्रिकी की पहली परिभाषा सामने आई, जिसके तहत विमान (एयरो) और अंतरिक्ष यान (स्पेस) दोनों शब्दों को नवनिर्मित शब्द एयरोस्पेस में सम्मिलित किया गया।

यूएसएसआर (USSR) द्वारा 4 अक्टूबर, 1957 को अंतरिक्ष में पहले उपग्रह स्पुतनिक को प्रक्षेपित किया गया, जिसके जवाब में अमेरिकी अंतरिक्ष अभियंताओं ने 31 जनवरी, 1958 को पहला अमेरिकी उपग्रह प्रक्षेपित किया। शीत युद्ध की प्रतिक्रिया के रूप में वर्ष 1958 में राष्ट्रीय वैमानिकी एवं अंतरिक्ष प्रशासन की स्थापना की गई थी।चंद्रमा पर पहला मानव अंतरिक्ष मिशन अपोलो 11 वर्ष 1969 में सफल हुआ। इसने तीन अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा के चारों ओर की कक्षा में प्रवेश करते हुए देखा, जिनमें से दो यात्री नील आर्मस्ट्रांग और बज़ एल्ड्रिन चन्द्रमा की सतह का दौरा कर रहे थे। तीसरा अंतरिक्ष यात्री, माइकल कॉलिन्स अपनी यात्रा के बाद आर्मस्ट्रांग और एल्ड्रिन के साथ मुलाकात करने के लिए कक्षा में ठहरे थे।



न्यूयॉर्क से लंदन के लिए बोइंग 747 की पहली व्यावसायिक उड़ान के बाद 30 जनवरी, 1970 को एक महत्वपूर्ण नवाचार (Innovation) आया। इस विमान ने इतिहास रच दिया और 480 यात्रियों को वहन करने की क्षमता के कारण इसे "जंबो जेट" या "व्हेल" के नाम से जाना जाने लगा।

पहले सुपरसोनिक (आवाज़ की गति से तेज चलने वाला) यात्री विमान,कॉनकॉर्ड (Concorde) के विकास के साथ वर्ष 1976 में अंतरिक्ष अभियांत्रिकी में एक और महत्वपूर्ण विकास हुआ। फ्रांसीसी (French) और अंग्रेजों (British) द्वारा 29 नवंबर, 1962 को इस विमान के विकास पर सहमति व्यक्त की गई।

कार्गो विमान एंटोनोव एएन-225 मरिया ( Antonov An-225 Mriya) ने 21 दिसंबर 1988 को अपनी पहली उड़ान भरी। दुनिया के सबसे भारी, हवा में उठने वाले सबसे भारी और सबसे लंबे समय तक हवा में उड़ने वाले विमान का रिकार्ड इसके नाम पर दर्ज है, और परिचालन सेवा के सभी विमानों में इसका पंख फैलाव (Wingspan) में सबसे चौड़ा है।

25 अक्टूबर 2007 को,  एयरबस ए380  ने सिंगापुर से सिडनी, ऑस्ट्रेलिया के लिए अपनी पहली व्यावसायिक उड़ान भरी। यह विमान यात्री क्षमता के मामले में   बोइंग 747  को पार करने वाला पहला यात्री विमान था, अधिकतम 853 के साथ। हालांकि इस विमान का विकास 1988 में 747 के प्रतियोगी के रूप में शुरू हुआ, ए 380 ने अप्रैल में अपनी पहली परीक्षण उड़ान भरी। 2005

तत्व
में पहला चरण . द्वारा अवतरण के लिए इंजीनियर

एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के कुछ तत्व हैं:
 * रडार क्रॉस-सेक्शन -   रडार  द्वारा   रिमोट सेंसिंग  के लिए स्पष्ट वाहन हस्ताक्षर का अध्ययन।
 * द्रव यांत्रिकी - वस्तुओं के चारों ओर   द्रव प्रवाह  का अध्ययन। विशेष रूप से   वायुगतिकी, जैसे   विंग  एस या   पवन सुरंग  एस (   लिफ्ट  और   एयरोनॉटिक्स  जैसी वस्तुओं के माध्यम से हवा के प्रवाह से संबंधित)।
 * एस्ट्रोडायनामिक्स -   कक्षीय यांत्रिकी  का अध्ययन जिसमें कुछ चुनिंदा चर दिए जाने पर कक्षीय तत्वों की भविष्यवाणी शामिल है। जबकि संयुक्त राज्य में कुछ स्कूल इसे स्नातक स्तर पर पढ़ाते हैं, कई में इस विषय को कवर करने वाले स्नातक कार्यक्रम हैं (आमतौर पर उक्त कॉलेज या विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग के संयोजन के साथ)।
 * स्टैटिक्स और    डायनेमिक्स  (इंजीनियरिंग मैकेनिक्स) - यांत्रिक प्रणालियों में गति, बलों, क्षणों का अध्ययन।
 * गणित  - विशेष रूप से,   कलन,   विभेदक समीकरण  और   रैखिक बीजगणित ।
 * इलेक्ट्रोटेक्नोलॉजी - इंजीनियरिंग के भीतर   इलेक्ट्रॉनिक्स  का अध्ययन।
 * प्रणोदन - हवा (या बाहरी अंतरिक्ष में) के माध्यम से एक वाहन को स्थानांतरित करने की ऊर्जा  आंतरिक दहन इंजन  एस,   जेट इंजन  एस और   टर्बोमशीनरी, या   रॉकेट  एस (   प्रोपेलर  और   अंतरिक्ष यान प्रणोदन )। इस मॉड्यूल में एक और हालिया जोड़ा   विद्युत प्रणोदन  और   आयन प्रणोदन  है।
 * नियंत्रण इंजीनियरिंग  -   के  [[ गणितीय मॉडलिंग  का अध्ययन उड़ान गतिकी |  गतिशील ]] प्रणालियों का व्यवहार और उन्हें डिजाइन करना, आमतौर पर प्रतिक्रिया संकेतों का उपयोग करना, ताकि उनका गतिशील व्यवहार वांछनीय हो (स्थिर, बड़े भ्रमण के बिना, न्यूनतम त्रुटि के साथ) ) यह विमान, अंतरिक्ष यान, प्रणोदन प्रणाली और एयरोस्पेस वाहनों पर मौजूद उप-प्रणालियों के गतिशील व्यवहार पर लागू होता है।
 * विमान संरचना - उड़ान के दौरान सामना करने वाली ताकतों का सामना करने के लिए शिल्प के भौतिक विन्यास का डिजाइन। एयरोस्पेस इंजीनियरिंग का उद्देश्य संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखते हुए संरचनाओं को हल्का और कम लागत वाला रखना है
 * पदार्थ विज्ञान - संरचनाओं से संबंधित, एयरोस्पेस इंजीनियरिंग उन सामग्रियों का भी अध्ययन करती है जिनसे एयरोस्पेस संरचनाएं बनाई जानी हैं। बहुत विशिष्ट गुणों वाली नई सामग्रियों का आविष्कार किया जाता है, या मौजूदा सामग्री को उनके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए संशोधित किया जाता है।
 * ठोस यांत्रिकी - भौतिक विज्ञान से निकटता से संबंधित है ठोस यांत्रिकी जो वाहन के घटकों के तनाव और तनाव विश्लेषण से संबंधित है। आजकल MSC Patran/Nastran जैसे कई परिमित तत्व कार्यक्रम हैं जो विश्लेषणात्मक प्रक्रिया में इंजीनियरों की सहायता करते हैं।
 * एरोएलास्टिकिटी - वायुगतिकीय बलों और संरचनात्मक लचीलेपन की परस्पर क्रिया, संभावित रूप से    स्पंदन, विचलन, आदि का कारण बनता है।
 * एवियोनिक्स - एक विमान या अंतरिक्ष यान पर   कंप्यूटर सिस्टम  का डिज़ाइन और प्रोग्रामिंग और सिस्टम का   सिमुलेशन ।
 * सॉफ्टवेयर  -   फ्लाइट सॉफ्टवेयर,    ग्राउंड कंट्रोल  सॉफ्टवेयर, टेस्ट और मूल्यांकन सॉफ्टवेयर आदि सहित एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए   कंप्यूटर सॉफ्टवेयर  के विनिर्देश, डिजाइन, विकास, परीक्षण और कार्यान्वयन।
 * जोखिम और विश्वसनीयता - जोखिम और विश्वसनीयता मूल्यांकन तकनीकों का अध्ययन और मात्रात्मक तरीकों में शामिल गणित।
 * ध्वनि नियंत्रण  - ध्वनि स्थानांतरण के यांत्रिकी का अध्ययन।
 * एरोकाउस्टिक्स - या तो अशांत द्रव गति या सतहों के साथ बातचीत करने वाले वायुगतिकीय बलों के माध्यम से शोर उत्पन्न करने का अध्ययन।
 * उड़ान परीक्षण - प्रदर्शन और   हैंडलिंग गुण  डेटा एकत्र करने और विश्लेषण करने के लिए उड़ान परीक्षण कार्यक्रमों को डिजाइन और निष्पादित करना ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कोई विमान अपने डिजाइन और प्रदर्शन लक्ष्यों और प्रमाणन आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।

इन तत्वों में से अधिकांश का आधार सैद्धांतिक  भौतिकी  में निहित है, जैसे वायुगतिकी के लिए   द्रव गतिकी  या   उड़ान गतिकी  के लिए गति ]] के    अनुभवजन्य  घटक भी है। ऐतिहासिक रूप से, यह अनुभवजन्य घटक पैमाने के मॉडल और प्रोटोटाइप के परीक्षण से प्राप्त किया गया था, या तो   पवन सुरंग  एस या मुक्त वातावरण में। हाल ही में,   कंप्यूटिंग  में प्रगति ने   कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी  के उपयोग को द्रव के व्यवहार का अनुकरण करने, पवन-सुरंग परीक्षण पर खर्च किए गए समय और व्यय को कम करने में सक्षम बनाया है। हाइड्रोडायनामिक्स या   हाइड्रोकॉस्टिक्स  का अध्ययन करने वाले अक्सर एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में डिग्री प्राप्त करते हैं।

इसके अतिरिक्त, एयरोस्पेस इंजीनियरिंग उन सभी घटकों के एकीकरण को संबोधित करती है जो एक एयरोस्पेस वाहन (शक्ति सहित उप-प्रणाली, ]] एस असर वाले   थर्मल नियंत्रण,   जीवन समर्थन , आदि) और उसके जीवन चक्र (डिजाइन सहित) तापमान, दबाव,   विकिरण ,   वेग ,    जीवनकाल )।

डिग्री कार्यक्रम
एयरोस्पेस इंजीनियरिंग का अध्ययन   उन्नत डिप्लोमा,    स्नातक ,    मास्टर , और    पीएच.डी. कई विश्वविद्यालयों में एयरोस्पेस इंजीनियरिंग विभागों में  के स्तर, और अन्य में   मैकेनिकल इंजीनियरिंग में  विभागों में। कुछ विभाग अंतरिक्ष-केंद्रित अंतरिक्ष यात्री इंजीनियरिंग में डिग्री प्रदान करते हैं। कुछ संस्थान वैमानिकी और अंतरिक्ष यात्री इंजीनियरिंग के बीच अंतर करते हैं। एयरोस्पेस उद्योग के लिए उन्नत या विशिष्ट क्षेत्रों में स्नातक डिग्री की पेशकश की जाती है।

एयरोस्पेस इंजीनियरिंग की डिग्री हासिल करने वाले छात्रों के लिए रसायन विज्ञान, भौतिकी, कंप्यूटर विज्ञान और गणित की पृष्ठभूमि महत्वपूर्ण है

लोकप्रिय संस्कृति में
" रॉकेट वैज्ञानिक " शब्द का प्रयोग कभी-कभी महान बुद्धि के व्यक्ति का वर्णन करने के लिए किया जाता है क्योंकि रॉकेट विज्ञान को एक अभ्यास के रूप में देखा जाता है जिसमें विशेष रूप से तकनीकी और गणितीय रूप से महान मानसिक क्षमता की आवश्यकता होती है। इस शब्द का प्रयोग "यह रॉकेट विज्ञान नहीं है" अभिव्यक्ति में विडंबनापूर्ण रूप से किया जाता है ताकि यह इंगित किया जा सके कि एक कार्य सरल है। कड़ाई से बोलते हुए, "रॉकेट साइंस" में "विज्ञान" का उपयोग एक मिथ्या नाम है क्योंकि विज्ञान ब्रह्मांड की उत्पत्ति, प्रकृति और व्यवहार को समझने के बारे में है; इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने और नई तकनीक विकसित करने के लिए वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग सिद्धांतों का उपयोग करने के बारे में है। इस वाक्यांश का अधिक व्युत्पन्न रूप से सही संस्करण "रॉकेट इंजीनियर" होगा। हालांकि, "विज्ञान" और "इंजीनियरिंग" का अक्सर समानार्थक शब्द के रूप में दुरुपयोग किया जाता है।

यह सभी देखें

 * अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स
 * अमेरिकन हेलीकॉप्टर सोसाइटी इंटरनेशनल
 * उड़ान परीक्षण
 * एयरोस्पेस इंजीनियरिंग की शब्दावली
 * एयरोस्पेस इंजीनियरिंग लेखों का सूचकांक
 * एयरोस्पेस इंजीनियरिंग स्कूलों की सूची
 * एयरोस्पेस इंजीनियरों की सूची
 * रूसी एयरोस्पेस इंजीनियरों की सूची
 * सिग्मा गामा ताऊ - एयरोस्पेस इंजीनियरिंग सम्मान समाज
 * अंतरिक्ष शक्ति सुविधा

फुटनोट
हालांकि, "रॉकेट साइंस" एक मिथ्या नाम है क्योंकि एयरोस्पेस इंजीनियर वैज्ञानिक नहीं हैं, और जरूरी नहीं कि वे रॉकेट प्रणोदन पर काम करें।

अग्रिम पठन
धर्महिन्दर सिंह चंद एयरो-इंजीनियरिंग थर्मोडायनामिक्स । नॉलेज कर्व, 2017। आईएसबीएन 978-93-84389-16-1 ।

बाहरी संबंध

 * NDTAeroTech.com, एयरोस्पेस एनडीटी पेशेवरों के लिए ऑनलाइन समुदाय
 * वायु सेवा प्रशिक्षण विमानन रखरखाव यूके
 * प्रश्न और उत्तर
 * प्रश्न और उत्तर