Autorotation
ऑटोरोटेशन उड़ान की एक स्थिति है जिसमें एक हेलीकॉप्टर या अन्य रोटरी-विंग विमान की मुख्य रोटर प्रणाली रोटर को चलाने वाले इंजन की शक्ति के बजाय, एक ऑटोगिरो की तरह, रोटर के माध्यम से ऊपर की ओर बढ़ने वाली हवा की क्रिया से घूमती है। ऑटोरोटेशन शब्द 1915 और 1920 के बीच प्रारंभिक हेलीकॉप्टर विकास की अवधि का है, और इंजन के बिना घूमने वाले रोटरों को संदर्भित करता है। यह एक स्थिर पंख वाले विमान की ग्लाइडिंग उड़ान के समान है। कुछ पेड़ों (उदाहरण के लिए मेपल के पेड़) में ऐसे बीज होते हैं जिनमें पंखों जैसी संरचनाएं विकसित होती हैं जो बीज को स्वचालित रूप से जमीन पर घूमने में सक्षम बनाती हैं, जिससे बीज को एक व्यापक क्षेत्र में फैलाने में मदद मिलती है। हेलीकॉप्टरों में स्वचालन का सबसे आम उपयोग इंजन की विफलता या टेल-रोटर की विफलता की स्थिति में विमान को सुरक्षित रूप से उतारना है। यह हेलीकॉप्टर पायलटों को उनके प्रशिक्षण के हिस्से के रूप में सिखाई जाने वाली एक सामान्य आपातकालीन प्रक्रिया है। सामान्य संचालित हेलीकॉप्टर उड़ान में, हवा को ऊपर से मुख्य रोटर प्रणाली में खींचा जाता है और नीचे की ओर मजबूर किया जाता है, लेकिन स्वचालन के दौरान, हवा नीचे से रोटर प्रणाली में चली जाती है क्योंकि हेलीकॉप्टर उतरता है। एक फ्रीव्हीलिंग इकाई, जो मुख्य रोटर को चालू रखने की अनुमति देता है, भले ही इंजन न चल रहा हो, साथ ही रोटर की गति बनाए रखने वाली सापेक्ष हवा के वायुगतिकीय बलों के कारण स्वचालित रूप से स्वचालन की अनुमति है। यह वह साधन है जिसके द्वारा एक हेलीकॉप्टर पूर्ण इंजन विफलता की स्थिति में सुरक्षित रूप से उतर सकता है। नतीजतन, सभी एकल-इंजन वाले हेलीकॉप्टरों को एक प्रकार का प्रमाण पत्र प्राप्त करने के लिए इस क्षमता का प्रदर्शन करना होगा। इतिहास में सबसे लंबा स्वचालन 1972 में जीन बाउलेट द्वारा किया गया था जब वह एरोस्पेशियल एसए315बी लामा में 12,440 मीटर (40,814 फीट) की रिकॉर्ड ऊंचाई पर पहुंचे थे। उस ऊँचाई पर −63°C (−81.4°F) तापमान के कारण, जैसे ही उन्होंने शक्ति कम की, इंजन जल गया और इसे फिर से शुरू नहीं किया जा सका। ऑटोरोटेशन का उपयोग करके वह विमान को सुरक्षित रूप से उतारने में सक्षम थे। अवरोहण और अवतरण हेलीकॉप्टर के लिए, "स्वचालन" उस अवरोही चाल को संदर्भित करता है जिसमें इंजन को मुख्य रोटर प्रणाली से अलग किया जाता है और रोटर ब्लेड पूरी तरह से रोटर के माध्यम से हवा के ऊपर की ओर प्रवाह द्वारा संचालित होते हैं। फ्रीव्हीलिंग इकाई एक विशेष क्लच तंत्र है जो किसी भी समय इंजन की घूर्णन गति रोटर घूर्णन गति से कम होने पर अलग हो जाता है। यदि इंजन विफल हो जाता है, तो फ्रीव्हीलिंग इकाई स्वचालित रूप से इंजन को मुख्य रोटर से अलग कर देती है, जिससे मुख्य रोटर स्वतंत्र रूप से घूम सकता है। ऑटोरोटेशन का सबसे आम कारण इंजन की खराबी या विफलता है, लेकिन पूर्ण टेल रोटर विफलता की स्थिति में या टेल-रोटर प्रभावशीलता के नुकसान के बाद भी ऑटोरोटेशन किया जा सकता है, क्योंकि ऑटोरोटेशन में वस्तुतः कोई टॉर्क उत्पन्न नहीं होता है। यदि ऊँचाई अनुमति देती है, तो स्वचालन का उपयोग भंवर वलय अवस्था से उबरने के लिए भी किया जा सकता है, जिसे शक्ति के साथ बसने के रूप में भी जाना जाता है। सभी मामलों में, एक सफल लैंडिंग स्वचालन की शुरुआत में हेलीकॉप्टर की ऊंचाई और वेग पर निर्भर करती है (ऊंचाई-वेग आरेख देखें)। इंजन की विफलता के क्षण में, मुख्य रोटर ब्लेड अपने आक्रमण और वेग के कोण से लिफ्ट और थ्रस्ट का उत्पादन कर रहे हैं। सामूहिक पिच को तुरंत कम करके, जिसे इंजन की विफलता के मामले में किया जाना चाहिए, पायलट लिफ्ट और ड्रैग को कम कर देता है और हेलीकॉप्टर तुरंत उतरना शुरू कर देता है, जिससे रोटर प्रणाली के माध्यम से हवा का ऊपर की ओर प्रवाह होता है। रोटर के माध्यम से हवा का यह ऊपर की ओर प्रवाह पूरे अवरोहण में रोटर घूर्णन गति बनाए रखने के लिए पर्याप्त जोर प्रदान करता है। चूँकि ऑटोटेशन के दौरान टेल रोटर मुख्य रोटर संचरण द्वारा संचालित होता है, इसलिए सामान्य उड़ान की तरह हेडिंग नियंत्रण बनाए रखा जाता है। स्वचालन में उतरने की दर को कई कारक प्रभावित करते हैंः घनत्व ऊंचाई, सकल वजन, घूर्णन घूर्णन गति और आगे की वायु गति। अवरोहण की दर पर पायलट का प्राथमिक नियंत्रण वायु गति है। उच्च या निम्न वायु गति सामान्य उड़ान की तरह चक्रीय पिच नियंत्रण के साथ प्राप्त की जाती है। शून्य वायु गति पर उतरने की दर अधिक होती है और विशेष हेलीकॉप्टर और पहले उल्लिखित कारकों के आधार पर लगभग 50 से 90 समुद्री मील पर कम हो जाती है। जैसे-जैसे हवा की गति उस गति से अधिक बढ़ती है जो अवरोहण की न्यूनतम दर देती है, अवरोहण की दर फिर से बढ़ जाती है। शून्य वायु गति पर भी, रोटर काफी प्रभावी होता है, क्योंकि इसमें ब्लेड होने के बावजूद पैराशूट का लगभग ड्रैग गुणांक होता है। एक स्वचालन से उतरते समय, घूर्णन ब्लेड में संग्रहीत गतिज ऊर्जा और विमान की आगे की गति का उपयोग उतरने की दर को कम करने और एक नरम लैंडिंग करने के लिए किया जाता है। उतरने की उच्च दर वाले हेलीकॉप्टर को रोकने के लिए रोटर ऊर्जा की अधिक मात्रा की आवश्यकता होती है, जो कि धीरे-धीरे उतरने वाले हेलीकॉप्टर को रोकने के लिए आवश्यक होती है। इसलिए, बहुत कम या बहुत अधिक वायु गति पर स्वचालित अवरोहण, अवरोहण वायु गति की न्यूनतम दर पर किए गए अवरोहण की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण हैं। एक इष्टतम लैंडिंग पैंतरेबाज़ी शिल्प के भीतर सभी ऊर्ध्वाधर गति, क्षैतिज गति और घूर्णन गति को एक पूर्ण ठहराव तक रोकती है। व्यवहार में एक सही लैंडिंग शायद ही कभी प्राप्त की जा सकती है। प्रत्येक प्रकार के हेलीकॉप्टर की एक विशिष्ट वायु गति होती है जिस पर एक पावर-ऑफ ग्लाइड सबसे कुशल होती है। सबसे अच्छी वायु गति वह है जो सबसे बड़ी ग्लाइड रेंज को अवरोहण की सबसे धीमी दर के साथ जोड़ती है। प्रत्येक प्रकार के हेलीकॉप्टर के लिए विशिष्ट वायु गति अलग-अलग होती है, फिर भी कुछ कारक (घनत्व ऊंचाई, हवा) सभी विन्यासों को एक ही तरीके से प्रभावित करते हैं। औसत मौसम और हवा की स्थिति और सामान्य लोडिंग के आधार पर प्रत्येक प्रकार के हेलीकॉप्टर के लिए स्वचालन के लिए विशिष्ट वायु गति स्थापित की जाती है। उच्च घनत्व ऊंचाई या तेज हवा की स्थिति में भारी भार के साथ संचालित एक हेलीकॉप्टर उतरने में थोड़ी बढ़ी हुई हवा की गति से सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन प्राप्त कर सकता है। कम घनत्व वाली ऊँचाई और हल्के लोडिंग पर, सामान्य वायु गति में थोड़ी कमी से सबसे अच्छा प्रदर्शन प्राप्त किया जाता है। मौजूदा परिस्थितियों में हवा की गति को फिट करने की इस सामान्य प्रक्रिया का पालन करते हुए, पायलट किसी भी परिस्थिति में लगभग एक ही ग्लाइड कोण प्राप्त कर सकता है और टचडाउन बिंदु का अनुमान लगा सकता है। यह इष्टतम ग्लाइड कोण आमतौर पर 17-20 डिग्री होता है। स्वचालित क्षेत्र ऊर्ध्वाधर स्वचालितकरण के दौरान, रोटर डिस्क को तीन क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है-संचालित क्षेत्र, ड्राइविंग क्षेत्र और स्टाल क्षेत्र। इन क्षेत्रों के आकार ब्लेड पिच, उतरने की दर और रोटर घूर्णन गति के साथ भिन्न होते हैं। स्वचालित घूर्णन गति, ब्लेड पिच, या उतरने की दर को बदलते समय, क्षेत्रों के आकार एक दूसरे के संबंध में बदलते हैं। संचालित क्षेत्र, जिसे प्रोपेलर क्षेत्र भी कहा जाता है, ब्लेड के अंत में क्षेत्र है। आम तौर पर, इसमें त्रिज्या का लगभग 30 प्रतिशत होता है। यह संचालित क्षेत्र है जो सबसे अधिक खिंचाव पैदा करता है। समग्र परिणाम ब्लेड के घूर्णन में गिरावट है। चालन क्षेत्र, या स्वचालित क्षेत्र, आम तौर पर ब्लेड त्रिज्या के 25 और 70 प्रतिशत के बीच होता है, जो स्वचालन के दौरान ब्लेड को घुमाने के लिए आवश्यक बल पैदा करता है। चालन क्षेत्र में कुल वायुगतिकीय बल घूर्णन की धुरी से थोड़ा आगे झुकता है, जिससे एक निरंतर त्वरण बल उत्पन्न होता है। यह झुकाव जोर की आपूर्ति करता है, जो ब्लेड के घूर्णन को तेज करता है। ड्राइविंग क्षेत्र का आकार ब्लेड पिच सेटिंग, अवरोहण की दर और रोटर घूर्णन गति के साथ भिन्न होता है। रोटर ब्लेड के आंतरिक 25 प्रतिशत को स्टाल क्षेत्र के रूप में संदर्भित किया जाता है और यह अपने अधिकतम हमले के कोण (स्टाल कोण) से ऊपर काम करता है जिससे ड्रैग होता है, जो ब्लेड के घूर्णन को धीमा कर देता है। सामूहिक पिच को समायोजित करके एक निरंतर घूर्णन घूर्णन गति प्राप्त की जाती है ताकि ड्राइविंग क्षेत्र से ब्लेड त्वरण बलों को संचालित और स्टाल क्षेत्रों से मंदी बलों के साथ संतुलित किया जा सके। ड्राइविंग क्षेत्र के आकार को नियंत्रित करके, पायलट स्वचालित घूर्णन गति को समायोजित कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सामूहिक पिच को उठाया जाता है, तो सभी क्षेत्रों में पिच का कोण बढ़ जाता है। यह संतुलन के बिंदु को ब्लेड की अवधि के साथ अंदर ले जाने का कारण बनता है, जिससे संचालित क्षेत्र का आकार बढ़ जाता है। स्टाल क्षेत्र भी बड़ा हो जाता है जबकि ड्राइविंग क्षेत्र छोटा हो जाता है। चालन क्षेत्र के आकार को कम करने से चालन क्षेत्र का त्वरण बल और घूर्णन गति कम हो जाती है। ब्रोकन विंग पुरस्कार आपातकालीन परिस्थितियों में एक स्वचालन के सफल निष्पादन के लिए संयुक्त राज्य सेना का एक पुरस्कार है। पुरस्कार के लिए आवश्यकताएं, जैसा कि सेना विनियमन 672-74 में कहा गया है, "एक एयरक्रू सदस्य को उत्कृष्ट एयरमैनशिप के माध्यम से, आपातकालीन स्थिति के दौरान विमान की क्षति या कर्मियों को चोट को कम करना या रोकना चाहिए। विमान चालक दल के सदस्य ने उड़ान में आपातकालीन स्थिति से विमान को ठीक करते समय असाधारण कौशल दिखाया होगा। यह भी देखें कि हेलीकॉप्टर उड़ान नियंत्रण हेलीकॉप्टर ऊंचाई-वेग आरेख संदर्भ बाहरी लिंक पॉल कैंट्रेल द्वारा लिखित स्वचालन की लोकप्रिय व्याख्या। पायलट की 'असाधारण उड़ान' से 540,000 डॉलर का हेलीकॉप्टर बचता है-द न्यूजीलैंड हेराल्ड ", सोमवार 18 फरवरी 2008 हेलीकॉप्टर वायुगतिकी लैंडिंग के प्रकार