Inertia coupling
એરોનોટિક્સમાં, જડતા જોડાણ, જેને જડતા જોડાણ અને જડતા રોલ જોડાણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે હાઇ-સ્પીડ ફ્લાઇટની સંભવિત આપત્તિજનક ઘટના છે, જેના કારણે તેનો સામનો કરવા માટે ડિઝાઇન સુવિધાઓ પહેલાં વિમાન અને પાયલોટની ખોટ થઈ હતી (દા. ત. એક મોટી પર્યાપ્ત પાંખ) સમજી શકાય છે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે ભારે ફ્યૂઝલેજની જડતા વિમાનને સ્થિર કરવા માટે પાંખ અને એમ્પેનેજ દ્વારા પેદા થતી એરોડાયનેમિક દળો અને ક્ષણોની ક્ષમતા કરતાં વધી જાય છે. આ સમસ્યા સ્પષ્ટ થઈ કારણ કે જેટ લડાકુ વિમાનો અને સંશોધન વિમાનોને સાંકડી પાંખની પટ્ટીઓ સાથે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં પીચ અને યૉ ઇનર્ટિયાની તુલનામાં લાંબા પાતળા ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા ફ્યૂઝલેજને કારણે પ્રમાણમાં ઓછી રોલ જડતા હતી. જડતા/જડતા જોડાણ શબ્દ જે રોલિંગ દાવપેચ દરમિયાન વિચલનનો ઉલ્લેખ કરે છે તેને ભ્રામક તરીકે વર્ણવવામાં આવ્યો છે કારણ કે સંપૂર્ણ સમસ્યા એરોડાયનેમિક તેમજ જડતા જોડાણની છે. દાવપેચમાં યોગદાન જટિલ છે અને તેમાં જડતા જોડાણ, એરોડાયનેમિક જોડાણ અને ત્રણ અક્ષો વિશે જડતા ગુણોત્તરનો સમાવેશ થાય છે, જે તમામ એક સાથે થાય છે. જો કે, જડતા જોડાણને અનિવાર્યપણે જાઇરોસ્કોપિક અસર તરીકે પણ વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું છે, એટલે કે. ફ્યૂઝલેજનું વલણ, જ્યારે ઝડપથી વળેલું હોય, ત્યારે ઉડાનની દિશાથી દૂર ઝૂલવું અને પવનની પહોળી બાજુ બનવું, અને ફિલિપ્સ દ્વારા તેનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. જડતા રોલ કપ્લિંગને પિચ અથવા યાવમાં પ્રતિધ્વનિત વિચલન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જ્યારે રોલ દર પિચના નીચલા અથવા યાવ કુદરતી આવર્તનની બરાબર હોય છે. વર્ણન જડતા જોડાણ ત્યારે થાય છે જ્યારે ઉપર વર્ણવેલ વજન વિતરણ સાથેનું વિમાન ઝડપથી તેના રોલ અક્ષ સિવાયના અક્ષની આસપાસ ફેરવવામાં આવે છે. વલણનો સામનો સંખ્યાબંધ વ્યૂહરચનાઓ દ્વારા કરી શકાય છે જેમાં દિશાત્મક સ્થિરતા વધારવી અને માન્ય રોલ દર અને સમયગાળો ઘટાડવો અને રોલિંગ કવાયત કરવા માટે હુમલાના સીમિત કોણનો સમાવેશ થાય છે. વિક્ષેપકારક ગતિનું કારણ વિમાનના જથ્થાને બે સ્થળોએ કેન્દ્રિત હોવાનું વિચારીને જોઈ શકાય છે, તેના રોલ અક્ષ પર "ડમ્બબેલ-ફેશન", એક ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રની સામે અને બીજું પાછળ. વિમાન હુમલાના અમુક ખૂણા પર "ડમ્બબેલ" સાથે તેની વાયુગતિકીય અથવા પવનની ધરી સાથે ઉડાન ભરશે. વાયુગતિકીય અક્ષની આસપાસ ફરવાથી "બંધ-અક્ષ" દળો બહારની તરફ આગળ વધવાનું વલણ ધરાવે છે. 1950 ના દાયકા દરમિયાન લડાકુ વિમાનની ડિઝાઇનમાં ટૂંકા પાંખના વિસ્તાર, ઉચ્ચ ઘનતાના ફ્યૂઝલેજ અને ઉચ્ચ ઊંચાઇએ ઉડાનના વલણમાં રેખાંશ અને દિશાત્મક સ્થિરતા દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલા એરોડાયનેમિક પુનઃસ્થાપન દળોની તુલનામાં રોલિંગને કારણે જડતા દળોમાં વધારો થવાનું વલણ હતું. રોલિંગ ગતિ વિમાનની સમાંતર અને બાજુની ગતિ વચ્ચે જોડાણનો પરિચય આપે છે. જો કે એક લાક્ષણિક જેટ એરક્રાફ્ટનું મોટાભાગનું દળ તેની કેન્દ્રરેખા નજીક વહેંચાયેલું હોય છે, અને એરોડાયનેમિક દળો અને વિમાનોમાં ક્ષણો જે કેટલાક સ્થિરીકરણ પ્રદાન કરે છે (જેમ કે નિયંત્રણમાં નાના વધઘટ તેને વલણ સંતુલનમાં પરત કરે છે), તે યાદ રાખવું અગત્યનું છે કે વિમાન વાસ્તવિક રીતે હંમેશા યૉઇંગ અને પિચિંગના નાના બિન-શૂન્ય રેન્ડમ દર સાથે ઉડાન ભરે છે. પ્રારંભિક ઇતિહાસમાં 1948માં એન. એ. સી. એ. માટે કામ કરતા વિલિયમ ફિલિપ્સ દ્વારા જડતા રોલ જોડાણની આગાહી અને તેનું જાઇરોસ્કોપિક અસર તરીકે વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. તેમણે જે હિંસક ગતિઓની આગાહી કરી હતી તે સૌપ્રથમ 1950ના દાયકાની શરૂઆતમાં એક્સ-સિરીઝ સંશોધન વિમાન અને સેન્ચ્યુરી-સિરીઝ ફાઇટર એરક્રાફ્ટમાં જોવા મળી હતી. આ સમય પહેલાં, વિમાન લંબાઈ કરતાં વધુ પહોળાઈ ધરાવતું હતું, અને તેમનું દળ સામાન્ય રીતે દળના કેન્દ્રની નજીક વહેંચાતું હતું. આ ખાસ કરીને પ્રોપેલર એરક્રાફ્ટ માટે સાચું હતું, પરંતુ પ્રારંભિક જેટ લડવૈયાઓ માટે પણ એટલું જ સાચું હતું. અસર ત્યારે જ સ્પષ્ટ થઈ જ્યારે વિમાનોએ ખેંચાણ ઘટાડવા માટે એરોડાયનેમિક સપાટી વિસ્તારને બલિદાન આપવાનું શરૂ કર્યું, અને સુપરસોનિક ખેંચાણ ઘટાડવા માટે લાંબા સમય સુધી સૂક્ષ્મતાના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કર્યો. આવા વિમાનો સામાન્ય રીતે વધુ ફ્યૂઝલેજ-ભારે હતા, જેનાથી જાઇરોસ્કોપિક અસરો નાની નિયંત્રણ સપાટીઓને ડૂબી જવાની મંજૂરી આપે છે. એક્સ-3 સ્ટિલેટોનો રોલ કપલિંગ અભ્યાસ, જે સૌપ્રથમ 1952 માં ઉડાડવામાં આવ્યો હતો, તે અત્યંત ટૂંકો હતો પરંતુ મૂલ્યવાન માહિતીનું ઉત્પાદન કર્યું હતું. અચાનક એલેરોન રોલ્સ મેક 0.92 અને 1.05 પર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા અને "અવ્યવસ્થિત" ગતિ અને અતિશય પ્રવેગ અને ભાર ઉત્પન્ન કર્યા હતા. 1953માં, જડતા રોલ કપ્લિંગે એક્સ-1એમાં ચક યેગરને લગભગ મારી નાખ્યો હતો. જડતા રોલ કપલિંગ એ ત્રણ અલગ કપલિંગ મોડ્સમાંથી એક હતું જે એક બીજાને અનુસરતા હતા કારણ કે 27 સપ્ટેમ્બર 1956ના રોજ ઉડાન દરમિયાન રોકેટ સંચાલિત બેલ એક્સ-2એ મેક 3.2ને ટક્કર મારી હતી, જેમાં પાયલોટ કેપ્ટન મેલ એપ્ટની હત્યા થઈ હતી. જડતા રોલ કપલિંગનો અનુભવ કરનારા પ્રથમ બે ઉત્પાદન વિમાનો એફ-100 સુપર સેબર અને એફ-102 ડેલ્ટા ડેગર હતા (બન્ને પ્રથમ 1953માં ઉડાડવામાં આવ્યા હતા). એફ-100ને તેની દિશાત્મક સ્થિરતા વધારવા માટે મોટી ઊભી પૂંછડી સાથે સુધારવામાં આવી હતી. એફ-102ને પાંખ અને પૂંછડીના વિસ્તારને વધારવા માટે સુધારવામાં આવ્યું હતું અને તેમાં સંવર્ધિત નિયંત્રણ પ્રણાલી ફીટ કરવામાં આવી હતી. ગતિશીલ ગતિ કવાયત દરમિયાન પાયલોટ નિયંત્રણને સક્ષમ કરવા માટે એફ-102એનો પૂંછડી વિસ્તાર 40 ટકા વધારવામાં આવ્યો હતો. એફ-101 વૂડૂ (પ્રથમ વખત 1954માં ઉડાડવામાં આવ્યું હતું) ના કિસ્સામાં, આ સમસ્યાનો સામનો કરવામાં મદદ કરવા માટે એ મોડેલોમાં સ્થિરતા વૃદ્ધિ પ્રણાલીને પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. ડગ્લાસ સ્કાયરે જડતા રોલ કપ્લિંગને નિયંત્રિત કરવા માટે કોઈ ડિઝાઇન ફેરફારોને સમાવવા માટે સક્ષમ ન હતું અને તેના બદલે મર્યાદિત દાવપેચ મર્યાદાઓ હતી જેના પર કપ્લિંગ અસરો સમસ્યાઓનું કારણ બનતી ન હતી. લોકહીડ એફ-104 સ્ટારફાઇટર (1956માં પ્રથમ વખત ઉડાડવામાં આવ્યું હતું) જડતા જોડાણને ઘટાડવા માટે તેના સ્ટેબિલેટર (આડી પૂંછડીની સપાટી) ને તેની ઊભી પાંખની ઉપર માઉન્ટ કરવામાં આવ્યું હતું. અપસેટ પ્રિવેન્શન એન્ડ રિકવરી ટ્રેનિંગ રેફરન્સ એરક્રાફ્ટ એરોડાયનેમિક્સ એવિએશન રિસ્ક ચક યેગર પણ જુઓ.