This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്‌
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്‌
ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളുടെയും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ പറക്കുന്ന വാഹനങ്ങളുടെയും ഡിസൈന്‍, നിര്‍മാണം, പ്രവര്‍ത്തനം, വികസനം എന്നിവയെ സംബന്ധിച്ച സാങ്കേതികശാസ്‌ത്രശാഖ. ഇതിന്‌ പ്രധാനമായും രണ്ട്‌ ഉപവിഭാഗങ്ങളാണുള്ളത്‌; എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങും അസ്‌ട്രാനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങും. എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ പറക്കുന്ന വാഹനങ്ങളെക്കുറിച്ചും അസ്‌ട്രാനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ബാഹ്യാകാശ വാഹനങ്ങളെക്കുറിച്ചുമുള്ള ശാസ്‌ത്രശാഖകളാണ്‌. അസ്‌ട്രാനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിനെ "റോക്കറ്റ്‌ സയന്‍സ്‌' എന്ന്‌ വ്യവഹാരഭാഷയില്‍ പറയാറുണ്ട്‌.
വിമാനങ്ങള്‍ക്കും ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങള്‍ക്കും അന്തരീക്ഷമര്‍ദത്തിലും താപനിലയിലുമുള്ള വലിയ വ്യതിയാനങ്ങള്‍ക്ക്‌ വിധേയമാകേണ്ടിവരാറുണ്ട്‌. അതിനാല്‍ ഇവയുടെ നിര്‍മാണം, ഡിസൈനിങ്‌ തുടങ്ങിയവ സൂക്ഷ്‌മവും വിവിധതരം എന്‍ജിനീയറിങ്‌ സാങ്കേതികതയുടെ സംയോജിതമായ പ്രവര്‍ത്തനം ആവശ്യപ്പെടുന്നതുമാണ്‌.
എയ്‌റോഡൈനാമിക്‌സ്‌, പ്രാപ്പല്‍ഷന്‍, എവിയോനിക്‌സ്‌, പദാര്‍ഥശാസ്‌ത്രം (material science) ഘടനാ വിശകലനം(structural analysis) നിര്‍മാണശാസ്‌ത്രം തുടങ്ങിയ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ ശാഖകള്‍ക്കൊക്കെ എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ സ്ഥാനമുണ്ട്‌. പ്രവര്‍ത്തനമേഖലയുടെ സങ്കീര്‍ണതകാരണം എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ നിര്‍വഹണത്തിന്‌ വിവിധശാഖകളില്‍ പരിണതപ്രജ്ഞരായ എന്‍ജിനീയര്‍മാരുടെ ഒരു സംഘംതന്നെ ആവശ്യമായിവരുന്നു.
ചരിത്രവും വികാസവും. 19-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തോടെയോ 20-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭത്തോടെയോ ആണ്‌ എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്‌ എന്ന ശാസ്‌ത്രശാഖ വികസിച്ചത്‌. എന്നാല്‍ 18-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനദശകത്തില്‍ ആരംഭിച്ച, സര്‍ ജോര്‍ജ്‌ കെയ്‌ലിയുടെ പരിശ്രമങ്ങള്‍ എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ തുടക്കമായി കരുതാവുന്നതാണ്‌. 18-ാം നൂറ്റാണ്ടില്‍ത്തന്നെ എയ്‌റോസ്‌പേസ്‌ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ അടിസ്ഥാനവിഷയമായ, ഫ്‌ളൂയിഡ്‌ ഡൈനാമിക്‌സിനെ (fluid dynamics)ക്കുറിച്ച്‌ ശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ക്ക്‌ അറിവുണ്ടായിരുന്നു. റൈറ്റ്‌ സഹോദരന്മാര്‍ വിമാനം കണ്ടുപിടിച്ച്‌ നിരവധി വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കുശേഷം 1910-ലാണ്‌ എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ നിര്‍ണായകമായ സാങ്കേതികവികാസം ഉണ്ടാകുന്നത്‌. പട്ടാളവിമാനങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തില്‍ ഈ സാങ്കേതികത വലിയ കുതിപ്പുകള്‍ക്ക്‌ കാരണമായി.
കൂടുതല്‍ ഭാരം വഹിക്കുന്നതിനും, വേഗത വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നതിനും കൂടുതല്‍ ഉയരത്തിലേക്ക്‌ പറന്നുയരുന്നതിനും കഴിയത്തക്കവിധത്തില്‍ ആകാശവാഹനങ്ങള്‍ പരിഷ്‌കരിക്കുന്നതിനുള്ള ശ്രമങ്ങളാണ്‌ തുടര്‍ന്നുണ്ടായത്‌. രണ്ടാംലോകയുദ്ധം വരെ വെല്‍ഡുചെയ്‌ത ഉരുക്കുകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഫ്യൂസിലേജും മരം കൊണ്ടു നിര്‍മിച്ച സ്‌പാര്‍ ചിറകും ഉള്ളതും ഫാബ്രിക്‌ കൊണ്ട്‌ മൂടപ്പെട്ടതുമായ ബൈപ്ലെയിനോ, ബാഹ്യമായി ബ്രസ്‌ ചെയ്യപ്പെട്ട മോണോപ്ലെയിനോ ആയിരുന്നു പ്രചാരത്തിലിരുന്നത്‌. രണ്ടാംലോകയുദ്ധകാലത്താണ്‌ എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ വികാസം ത്വരിതമായത്‌. അതുവരെ പ്രചാരത്തിലിരുന്ന ആന്തരദഹനയന്ത്രങ്ങള്‍ (internal combustion engines)ക്കു പകരമായി ടാര്‍ബോജറ്റ്‌ എന്‍ജിനുകള്‍ ആവിഷ്‌കരിക്കപ്പെട്ടു. രണ്ടാംലോകയുദ്ധകാലത്തിനു ശേഷമുള്ള കാലഘട്ടത്തില്‍ സൂപ്പര്‍സോണിക്‌ ജെറ്റ്‌ വിമാനങ്ങള്‍ രംഗത്തുവന്നു. ഇതിനുവേണ്ടി വായുഗതിതന്ത്രം, സ്ഥിരതയും നിയന്ത്രണവും തുടങ്ങിയവ സംബന്ധിച്ച വിപുലമായ പഠനം അനിവാര്യമായി വന്നു. രണ്ടാംലോകയുദ്ധത്തിനുശേഷമുള്ള കാലയളവിലുണ്ടായ പുരോഗതിയും വളരെ വേഗത്തിലായിരുന്നു. വിമാനങ്ങളുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു. വെല്‍ഡുചെയ്‌ത ഫ്രയിംഘടന ഉപേക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. അലുമിനിയം, മഗ്നീഷ്യം, നല്ല വലിവുറപ്പു(tensile strength)ള്ള ഉരുക്ക്‌ എന്നിവ ചേര്‍ന്ന ഭാരക്കുറവുള്ള കൂട്ടുലോഹങ്ങളുടെ ആവിര്‍ഭാവം എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങിന്റെ വികാസത്തിന്‌ ആക്കംകൂട്ടി. ദ്രവചാലിത സ്വയംപ്രവര്‍ത്തക നിയന്ത്രണ(hydraulic automatic control) മാര്‍ഗങ്ങളുടെ ആവിര്‍ഭാവത്തോടെ വ്യോമവാഹനങ്ങളെ കൂടുതല്‍ ഫലപ്രദമായി മനുഷ്യന്‌ നിയന്ത്രിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നായി. ഇത്‌ എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്ങില്‍ ഒരു പുതിയ യുഗപ്പിറവിക്കിടയാക്കി. ആകാശവാഹനങ്ങളുടെ ഡിസൈനിനും വികസനത്തിനുംവേണ്ടി ഭൗതികശാസ്‌ത്രത്തെയും ഗണിതശാസ്‌ത്രത്തെയും കൂടുതല്‍ കൂടുതല്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്താനുള്ള പ്രവണത വളര്‍ന്നുകൊണ്ടിരുന്നു. വികസിത രാജ്യങ്ങളില്‍ മാത്രമല്ല, ഇന്ത്യയെപ്പോലുള്ള വികസ്വരരാജ്യങ്ങളിലും ഒട്ടേറെ എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ സ്ഥാപനങ്ങള്‍ പുതുതായി തുറക്കപ്പെട്ടു.
ഗവേഷണവും വികസനവും. വിവിധഘട്ടങ്ങളായി ദീര്‍ഘമായ ഗവേഷണത്തിന്റെയും വികസനത്തിന്റെയും അടിസ്ഥാനത്തിലാണ്‌ പുതിയ വിമാനങ്ങള്‍ ഡിസൈന്‍ ചെയ്‌തു നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നത്‌. പല രാജ്യങ്ങളിലും സര്‍വകലാശാലകളിലാണ്‌ ഗവേഷണത്തിലേറിയപങ്കും നിര്‍വഹിക്കപ്പെടുന്നത്‌. അടിസ്ഥാനപ്രശ്‌നങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള മെച്ചപ്പെട്ട അറിവിലേക്കു നയിക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങളാണ്‌ ഈ രംഗത്തു പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സര്‍വകലാശാലകളില്‍ നടക്കുന്നത്‌. ഇത്തരം ഗവേഷണമേഖലകളെ സാമാന്യമായി താഴെക്കാണുംവിധം തരംതിരിക്കാം: (1) കമ്പന(vibration)ത്തിന്റെ വേഗതാഗണനം (2) സംരചനാസ്ഥിരത്വം(stability of structure), (3) പ്രതിബലസാന്ദ്രണം (stress concentration), (4) ശ്രാന്തി(fatigue), (5) സീമാന്തസ്‌തരത്തിന്റെ അന്യോന്യക്രിയയും നിയന്ത്രണവും (boundary layer interaction and control), (6) ആഘാതതരംഗങ്ങള്‍, (7) ഉയര്‍ന്ന വേഗതകളിലുള്ള വായുഗതികതാപനം, (8) കംപ്രസ്സറുകള്‍, ടര്‍ബൈനുകള്‍ തുടങ്ങിയവയിലെ സങ്കീര്‍ണമായ ത്രിവീയപ്രവാഹത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ മുതലായവ.
അടിസ്ഥാന ഗവേഷണത്തെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്‌ വിമാനനിര്‍മാതാക്കള്‍ പുതിയ വിമാനം ഡിസൈന്‍ ചെയ്‌തു നിര്‍മിക്കുകയും അതിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനം പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിശദമായ ഡിസൈന്‍ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുമുമ്പ്‌ ഒരു സാങ്കല്‌പിക ഡിസൈന്‍ തയ്യാറാക്കുമ്പോള്‍ വായുതുരങ്കത്തില്‍ (wind tunnel) പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി ഡിസൈനിന്റെ വായുഗതികസ്വഭാവങ്ങള്‍ കണ്ടുപിടിക്കുന്നു. വായുതുരങ്കത്തിനനുയോജ്യമായ വിധത്തില്‍ വിമാനത്തിന്റെ പരീക്ഷണമാതൃകകള്‍ (test models) ഉണ്ടാക്കുന്നു. വായുഗതിക സമരൂപതാ നിയമം (dynamic similarity rule) ഉപയോഗിച്ച്‌ മാതൃകകൊണ്ടുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലത്തില്‍ നിന്നു യഥാര്‍ഥ വിമാനത്തിനുണ്ടാകാവുന്ന പ്രത്യേകതകള്‍ കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്‌. ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ വായുഗതികരൂപം ലഭിക്കുന്നതിനായി പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖല തന്നെ നടത്താറുണ്ട്‌. വായുഗതികരൂപം നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞാല്‍ ആവശ്യമായ ബാഹ്യാകൃതി ലഭിക്കത്തക്കവിധത്തില്‍ സംരചനയുടെ ഡിസൈന്‍ സമഗ്രമായും വിശദമായും തന്നെ തയ്യാറാക്കപ്പെടുന്നു. ആവശ്യമുള്ള പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത വിമാനത്തിന്‌ ലഭിക്കത്തവിധത്തില്‍ ഉറപ്പും ഭാരക്കുറവും ഉള്ള രീതിയിലായിരിക്കും ഡിസൈന്‍ തയ്യാറാക്കുന്നത്‌. ഡിസൈന്‍ ചെയ്യപ്പെട്ട വിമാനത്തിനുവേണ്ട നോദനം (propulsion)ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിവുള്ള ഒരു എന്‍ജിന്‍ നോദനവിഭാഗം തെരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. നിയന്ത്രണഭാഗങ്ങളുടെ ഡിസൈനിന്റെ ചുമതല വഹിക്കുന്നത്‌ നിയന്ത്രണനിര്‍ദേശക വകുപ്പായിരിക്കും. സൂപ്പര്‍സോണികവേഗതകളില്‍ പറക്കുന്ന ആധുനികവിമാനങ്ങള്‍ക്ക്‌ മൂന്ന്‌ അക്ഷങ്ങളിലും സ്വയം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന സ്ഥിരത്വ സംവര്‍ധന സജ്ജീകരണങ്ങള്‍ (stability augmentation devices) ആവശ്യമായി വരുന്നു. നിയന്ത്രണ പ്രതലങ്ങളെ സ്വയമേവ ചലിപ്പിക്കുന്ന വിദ്യുത്‌-യാന്ത്രിക ഉപകരണങ്ങളാണ്‌ ഇവ. ഈ പ്രവൃത്തി ചെയ്യുന്ന എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാര്‍ക്ക്‌ വായുഗതികതന്ത്രം, ഫ്‌ളൈറ്റ്‌ ഡൈനാമിക്‌സ്‌, ഇലക്‌ട്രാണിക്‌സ്‌, നിയന്ത്രണ സിദ്ധാന്തം (control theory)എന്നിവയില്‍ വേണ്ടത്ര അറിവ്‌ ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടതാണ്‌. അവസാനം എയ്‌റോനോട്ടിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍മാരും ടെസ്റ്റുപൈലറ്റുമാരും അടങ്ങുന്ന ഒരു പരീക്ഷണവിഭാഗം വിമാനത്തിന്റെ പരീക്ഷണപറപ്പിക്കല്‍ നടത്തുന്നു. ഇത്‌ വളരെ പ്രധാനമായ ഒരു ഘട്ടമാണ്‌. ഈ ഘട്ടത്തില്‍ വിമാനത്തിന്‌ വിശ്വാസയോഗ്യതാ സര്‍ട്ടിഫിക്കറ്റ്‌ ലഭിക്കത്തക്ക വിധത്തില്‍ അതിന്റെ പൂര്‍ണമായ വിനിര്‍ദേശങ്ങള്‍ (specifications)ക്കനുസൃതമായി വിമാനം കര്‍ശനപരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക്‌ വിധേയമാക്കപ്പെടുന്നു.
വിമാനത്തിന്റെ ഉപയോഗമേഖലയ്‌ക്കനുസരിച്ച്‌ വിനിര്‍ദേശങ്ങള്‍ക്കും വ്യത്യാസമുണ്ടായിരിക്കും. യുദ്ധവിമാനങ്ങള്‍ ചെറിയവയായിരിക്കുമ്പോള്‍ ബോംബര്‍ വിമാനങ്ങള്‍ ഭാരം കൂടിയവയായിരിക്കും. ഹ്രസ്വദൂരമുപയോഗിച്ച്‌ പൊങ്ങിപ്പറക്കല്‍ (shorttake Off), ലംബമായി പറന്ന്‌ പൊങ്ങലും ഇറങ്ങലും (Vertical Take Off and Landing), ഉന്നത ഉയരത്തില്‍ പറക്കല്‍, എയ്‌റോബാറ്റിക്‌സില്‍ ഉയര്‍ന്ന കാര്യക്ഷമത, താഴ്‌ന്ന ഉയരങ്ങളില്‍ ആക്രമണം നടത്താനുള്ള കഴിവ്‌ തുടങ്ങിയ ഭിന്നലക്ഷ്യങ്ങള്‍ക്കനുസരിച്ച്‌ വിനിര്‍ദേശങ്ങളും വ്യത്യസ്‌തമായിരിക്കും. ഹ്രസ്വയാത്രാദൂരം, മധ്യമയാത്രാദൂരം, കടലിന്‌ കുറുകെയുള്ള സഞ്ചാരം, റണ്‍വേയുടെ ദൈര്‍ഘ്യം, യാത്രക്കാരുടെ ഇരിപ്പിടസൗകര്യം തുടങ്ങിയവ യാത്രാവിമാനങ്ങളുടെ ഡിസൈനില്‍ പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു.
ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചാവുമ്പോള്‍ നിര്‍വാതാവസ്ഥ കൂടി കണക്കിലെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്‌. ഇതൊഴിച്ചാല്‍ റോക്കറ്റുകള്‍ക്കും ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങള്‍ക്കും അഭിമുഖീകരിക്കേണ്ട പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ വിമാനം പറക്കുമ്പോഴുള്ളതില്‍ നിന്നു വ്യത്യസ്‌തമല്ല.
