Autorotation
ઓટોરોટેશન એ ઉડાનની સ્થિતિ છે જેમાં હેલિકોપ્ટર અથવા અન્ય રોટરી-વિંગ એરક્રાફ્ટની મુખ્ય રોટર સિસ્ટમ રોટરને ચલાવતા એન્જિન પાવરને બદલે, ઓટોગાયરોની જેમ, રોટરમાંથી ઉપર જતી હવાની ક્રિયા દ્વારા વળે છે. ઓટોટેશન શબ્દ 1915 અને 1920 ની વચ્ચે પ્રારંભિક હેલિકોપ્ટર વિકાસના સમયગાળાનો છે, અને એન્જિન વિના ફરતા રોટરનો ઉલ્લેખ કરે છે. તે ફિક્સ્ડ-વિંગ એરક્રાફ્ટની ગ્લાઈડિંગ ફ્લાઇટ જેવું જ છે. કેટલાક વૃક્ષોમાં (ઉદાહરણ તરીકે મેપલના વૃક્ષો) એવા બીજ હોય છે જે પાંખ જેવી રચનાઓ વિકસાવે છે જે બીજને સ્વયંસંચાલિત રીતે જમીન પર ફરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, જે બીજને વિશાળ વિસ્તારમાં ફેલાવવામાં મદદ કરે છે. હેલિકોપ્ટરમાં ઓટોરોટેશનનો સૌથી સામાન્ય ઉપયોગ એન્જિનની નિષ્ફળતા અથવા પૂંછડી-રોટરની નિષ્ફળતાની સ્થિતિમાં વિમાનને સુરક્ષિત રીતે ઉતારવાનો છે. હેલિકોપ્ટર પાયલોટને તેમની તાલીમના ભાગરૂપે શીખવવામાં આવતી આ એક સામાન્ય કટોકટીની પ્રક્રિયા છે. સામાન્ય સંચાલિત હેલિકોપ્ટર ઉડાનમાં, હવાને ઉપરથી મુખ્ય રોટર પ્રણાલીમાં ખેંચવામાં આવે છે અને નીચે તરફ દબાણ કરવામાં આવે છે, પરંતુ સ્વયંસંચાલન દરમિયાન, હેલિકોપ્ટર ઉતરતી વખતે હવા નીચેથી રોટર પ્રણાલીમાં જાય છે. ફ્રીવ્હીલિંગ એકમ, જે એન્જિન ન ચાલી રહ્યું હોય તો પણ મુખ્ય રોટરને ચાલુ રાખવાની મંજૂરી આપે છે, તેમજ રોટરની ગતિ જાળવી રાખતા સંબંધિત પવનના એરોડાયનેમિક દળોને કારણે ઓટોરેશનને યાંત્રિક રીતે મંજૂરી આપવામાં આવે છે. આ તે સાધન છે જેના દ્વારા હેલિકોપ્ટર સંપૂર્ણ એન્જિન નિષ્ફળતાની સ્થિતિમાં સુરક્ષિત રીતે ઉતરાણ કરી શકે છે. પરિણામે, તમામ સિંગલ-એન્જિન હેલિકોપ્ટરને પ્રકારનું પ્રમાણપત્ર મેળવવા માટે આ ક્ષમતા દર્શાવવી આવશ્યક છે. ઇતિહાસમાં સૌથી લાંબુ સ્વયંસંચાલન જીન બૌલેટ દ્વારા 1972માં કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે તેઓ એરોસ્પેશિયલ એસએ315બી લામામાં 12,440 મીટર (40,814 ફૂટ) ની વિક્રમી ઊંચાઈએ પહોંચ્યા હતા. તે ઊંચાઈ પર −63 °C (−81.4 °F) તાપમાનને કારણે, તેણે શક્તિ ઘટાડતી જ, એન્જિન બળીને ખાખ થઈ ગયું અને તેને ફરી શરૂ કરી શકાયું નહીં. ઓટોરોટેશનનો ઉપયોગ કરીને તે વિમાનને સુરક્ષિત રીતે ઉતારવામાં સફળ રહ્યો હતો. ઉતરતા અને ઉતરાણ હેલિકોપ્ટર માટે, "ઓટોરેશન" એ ઉતરતા દાવપેચનો સંદર્ભ આપે છે જેમાં એન્જિનને મુખ્ય રોટર સિસ્ટમથી અલગ કરવામાં આવે છે અને રોટર બ્લેડ માત્ર રોટર દ્વારા હવાના ઉપરના પ્રવાહ દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. ફ્રીવ્હીલિંગ એકમ એ એક વિશેષ ક્લચ મિકેનિઝમ છે જે જ્યારે પણ એન્જિનની રોટેશનલ ઝડપ રોટર રોટેશનલ ઝડપ કરતા ઓછી હોય ત્યારે તેને અલગ કરે છે. જો એન્જિન નિષ્ફળ જાય, તો ફ્રીવ્હીલિંગ એકમ આપમેળે મુખ્ય રોટરથી એન્જિનને અલગ કરે છે, જેનાથી મુખ્ય રોટર મુક્તપણે ફેરવી શકે છે. ઓટોટેશનનું સૌથી સામાન્ય કારણ એન્જિનની ખામી અથવા નિષ્ફળતા છે, પરંતુ સંપૂર્ણ પૂંછડી રોટરની નિષ્ફળતાની સ્થિતિમાં અથવા પૂંછડી-રોટરની અસરકારકતા ગુમાવ્યા પછી પણ ઓટોટેશન કરી શકાય છે, કારણ કે ઓટોટેશનમાં વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ ટોર્ક ઉત્પન્ન થતું નથી. જો ઊંચાઈ પરવાનગી આપે છે, તો વોર્ટેક્સ રીંગ સ્થિતિમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે ઓટોરોટેશનનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેને પાવર સાથે પતાવટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તમામ કિસ્સાઓમાં, સફળ ઉતરાણ સ્વયંસંચાલનની શરૂઆતમાં હેલિકોપ્ટરની ઊંચાઈ અને વેગ પર આધાર રાખે છે (ઊંચાઈ-વેગ આકૃતિ જુઓ). એન્જિનની નિષ્ફળતાની ક્ષણે, મુખ્ય રોટર બ્લેડ તેમના હુમલા અને વેગના ખૂણાથી લિફ્ટ અને થ્રસ્ટ ઉત્પન્ન કરે છે. સામૂહિક પીચને તરત જ ઘટાડીને, જે એન્જિનની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં કરવું આવશ્યક છે, પાયલોટ લિફ્ટ અને ડ્રેગને ઘટાડે છે અને હેલિકોપ્ટર તાત્કાલિક ઉતરવાનું શરૂ કરે છે, જે રોટર સિસ્ટમ દ્વારા હવાનો ઉપરની તરફનો પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. રોટર દ્વારા હવાનો આ ઉપર તરફનો પ્રવાહ સમગ્ર અવરોહણ દરમિયાન રોટરની પરિભ્રમણ ગતિ જાળવવા માટે પૂરતો જોર પૂરો પાડે છે. ઓટોટેશન દરમિયાન પૂંછડીના રોટરને મુખ્ય રોટર ટ્રાન્સમિશન દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, તેથી હેડિંગ નિયંત્રણ સામાન્ય ઉડાનની જેમ જાળવવામાં આવે છે. કેટલાક પરિબળો સ્વયંસંચાલનમાં ઉતરવાના દરને અસર કરે છેઃ ઘનતા ઊંચાઈ, કુલ વજન, રોટર પરિભ્રમણ ઝડપ અને આગળની હવાની ગતિ. પાયલોટનું ઉતરવાના દરનું પ્રાથમિક નિયંત્રણ હવાની ગતિ છે. સામાન્ય ઉડાનની જેમ જ ચક્રીય પીચ નિયંત્રણ સાથે ઊંચી કે નીચી હવાની ઝડપ મેળવવામાં આવે છે. શૂન્ય હવાની ગતિએ ઉતરવાનો દર ઊંચો હોય છે અને ચોક્કસ હેલિકોપ્ટર અને અગાઉ ઉલ્લેખિત પરિબળોના આધારે ઓછામાં ઓછો 50 થી 90 ગાંઠ સુધી ઘટે છે. જેમ જેમ હવાની ગતિ ગતિથી વધી જાય છે જે અવરોહણનો લઘુતમ દર આપે છે, તેમ અવરોહણનો દર ફરીથી વધે છે. શૂન્ય એરસ્પીડ પર પણ, રોટર ખૂબ અસરકારક છે, કારણ કે તેમાં બ્લેડ હોવા છતાં પેરાશૂટના લગભગ ડ્રેગ ગુણાંક હોય છે. ઓટોરોટેશનથી ઉતરાણ કરતી વખતે, ફરતી બ્લેડમાં સંગ્રહિત ગતિ ઊર્જાનો અને વિમાનની આગળની હિલચાલનો ઉપયોગ ઉતરવાના દરને ઘટાડવા અને સોફ્ટ લેન્ડિંગ કરવા માટે થાય છે. ઉતરાણના ઊંચા દરવાળા હેલિકોપ્ટરને રોકવા માટે વધુ ધીમી ગતિએ ઊતરી રહેલા હેલિકોપ્ટરને રોકવા માટે જરૂરી રોટર ઊર્જાની જરૂર પડે છે. તેથી, ખૂબ જ ઓછી અથવા ખૂબ ઊંચી હવાની ગતિએ સ્વયંસંચાલિત અવરોધો અવરોહણ હવાની ગતિના લઘુતમ દરે કરવામાં આવતા અવરોધો કરતાં વધુ નિર્ણાયક છે. એક મહત્તમ ઉતરાણ દાવપેચ યાનની અંદરની તમામ ઊભી હિલચાલ, આડી હિલચાલ અને પરિભ્રમણની હિલચાલને સંપૂર્ણ સ્થિરતામાં અટકાવે છે. વ્યવહારમાં એક સંપૂર્ણ ઉતરાણ ભાગ્યે જ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. દરેક પ્રકારના હેલિકોપ્ટરની ચોક્કસ હવાની ગતિ હોય છે જેના પર પાવર-ઓફ ગ્લાઇડ સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે. શ્રેષ્ઠ એરસ્પીડ એ છે જે સૌથી મોટી ગ્લાઇડ રેન્જને ઉતરવાના સૌથી ધીમા દર સાથે જોડે છે. દરેક પ્રકારના હેલિકોપ્ટર માટે ચોક્કસ હવાની ગતિ અલગ હોય છે, તેમ છતાં ચોક્કસ પરિબળો (ઘનતા ઊંચાઈ, પવન) તમામ રૂપરેખાંકનોને સમાન રીતે અસર કરે છે. સરેરાશ હવામાન અને પવનની સ્થિતિ અને સામાન્ય લોડિંગના આધારે દરેક પ્રકારના હેલિકોપ્ટર માટે સ્વચાલિતતા માટે ચોક્કસ હવાની ગતિ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. ઊંચી ગીચતા અથવા તોફાની પવનની સ્થિતિમાં ભારે ભાર સાથે સંચાલિત હેલિકોપ્ટર ઉતરતી વખતે હવાની ગતિમાં થોડો વધારો કરીને શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ઓછી ગીચતા અને હળવા લોડિંગ પર, સામાન્ય હવાની ગતિમાં થોડો ઘટાડો થવાથી શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત થાય છે. હાલની પરિસ્થિતિઓમાં હવાની ગતિને ફિટ કરવાની આ સામાન્ય પ્રક્રિયાને અનુસરીને, પાયલોટ કોઈ પણ સંજોગોમાં લગભગ સમાન ગ્લાઇડ કોણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે અને ટચડાઉન પોઇન્ટનો અંદાજ લગાવી શકે છે. આ મહત્તમ ગ્લાઇડ કોણ સામાન્ય રીતે 17-20 ડિગ્રી હોય છે. સ્વચાલિત ક્ષેત્રો ઊભી સ્વચાલિતતા દરમિયાન, રોટર ડિસ્કને ત્રણ ક્ષેત્રોમાં વહેંચવામાં આવે છે-સંચાલિત ક્ષેત્ર, ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્ર અને સ્ટોલ ક્ષેત્ર. આ પ્રદેશોના કદ બ્લેડ પિચ, વંશના દર અને રોટર રોટેશનલ ઝડપ સાથે બદલાય છે. ઓટોરેટેટિવ રોટેશનલ સ્પીડ, બ્લેડ પિચ અથવા વંશના દરમાં ફેરફાર કરતી વખતે, પ્રદેશોના કદ એકબીજાના સંબંધમાં બદલાય છે. સંચાલિત પ્રદેશ, જેને પ્રોપેલર પ્રદેશ પણ કહેવાય છે, તે બ્લેડના અંતમાં આવેલો પ્રદેશ છે. સામાન્ય રીતે, તે ત્રિજ્યાના લગભગ 30 ટકા હિસ્સો ધરાવે છે. તે સંચાલિત પ્રદેશ છે જે સૌથી વધુ ખેંચાણ પેદા કરે છે. એકંદર પરિણામ એ છે કે બ્લેડના પરિભ્રમણમાં ઘટાડો થાય છે. ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્ર, અથવા સ્વયંસંચાલિત ક્ષેત્ર, સામાન્ય રીતે બ્લેડ ત્રિજ્યાના 25 થી 70 ટકાની વચ્ચે હોય છે, જે સ્વયંસંચાલન દરમિયાન બ્લેડને ફેરવવા માટે જરૂરી બળો ઉત્પન્ન કરે છે. ચાલક ક્ષેત્રમાં કુલ વાયુગતિકીય બળ પરિભ્રમણની ધરીની સહેજ આગળ વળે છે, જે સતત પ્રવેગક બળ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઝોક જોર પૂરો પાડે છે, જે બ્લેડના પરિભ્રમણને વેગ આપે છે. ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્રનું કદ બ્લેડ પિચ સેટિંગ, વંશના દર અને રોટર રોટેશનલ ઝડપ સાથે બદલાય છે. રોટર બ્લેડના આંતરિક 25 ટકા ભાગને સ્ટોલ ક્ષેત્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તે તેના હુમલાના મહત્તમ ખૂણા (સ્ટોલ ખૂણો) થી ઉપર કામ કરે છે, જે ખેંચાણનું કારણ બને છે, જે બ્લેડના પરિભ્રમણને ધીમું કરે છે. સામૂહિક પીચને વ્યવસ્થિત કરીને સતત રોટર રોટેશનલ ઝડપ પ્રાપ્ત થાય છે જેથી ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્રમાંથી બ્લેડ પ્રવેગક બળો સંચાલિત અને સ્ટોલ પ્રદેશોમાંથી ઘટાડાના બળો સાથે સંતુલિત થાય. ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્રના કદને નિયંત્રિત કરીને, પાયલોટ સ્વયંસંચાલિત પરિભ્રમણ ગતિને સમાયોજિત કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો સામૂહિક પીચ ઉભી કરવામાં આવે, તો તમામ પ્રદેશોમાં પીચ કોણ વધે છે. આ સંતુલનના બિંદુને બ્લેડના ગાળા સાથે અંદર ખસેડવાનું કારણ બને છે, જેનાથી સંચાલિત ક્ષેત્રનું કદ વધે છે. સ્ટોલ વિસ્તાર પણ મોટો બને છે જ્યારે ડ્રાઇવિંગ વિસ્તાર નાનો બને છે. ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્રનું કદ ઘટાડવાથી ડ્રાઇવિંગ ક્ષેત્રનું પ્રવેગક બળ અને પરિભ્રમણની ગતિમાં ઘટાડો થાય છે. બ્રોકન વિંગ એવોર્ડ એ કટોકટીની પરિસ્થિતિઓમાં સ્વાયત્તતાના સફળ અમલીકરણ માટે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ આર્મી એવોર્ડ છે. આર્મી રેગ્યુલેશન 672-74 માં જણાવ્યા મુજબ એવોર્ડ માટેની જરૂરિયાતો છે, "એરક્રૂના સભ્યએ, ઉત્કૃષ્ટ એરમેનશિપ દ્વારા, કટોકટીની પરિસ્થિતિ દરમિયાન વિમાનને નુકસાન અથવા કર્મચારીઓને થતી ઇજાને ઘટાડવી અથવા અટકાવવી જોઈએ. એરક્રૂના સભ્યએ ફ્લાઇટની કટોકટીની પરિસ્થિતિમાંથી વિમાનને પુનઃપ્રાપ્ત કરતી વખતે અસાધારણ કુશળતા દર્શાવી હોવી જોઈએ. આ પણ જુઓ હેલિકોપ્ટર ફ્લાઇટ કંટ્રોલ્સ હેલિકોપ્ટર ઊંચાઈ-વેગ આકૃતિ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ પોલ કેન્ટ્રેલ દ્વારા લખાયેલ ઓટોટેશનની લોકપ્રિય સમજૂતી. પાયલોટની 'અસાધારણ ઉડાન' 540,000 ડોલરનું હેલિકોપ્ટર બચાવે છે-ધ ન્યુઝીલેન્ડ હેરાલ્ડ ", સોમવાર 18 ફેબ્રુઆરી 2008 હેલિકોપ્ટર એરોડાયનેમિક્સ ઉતરાણના પ્રકારો