IISc मॉडल विमान को बिजली के हमलों से बचाने में मदद करेगा
बेंगलुरू: भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) के शोधकर्ताओं ने एक अद्वितीय कम्प्यूटेशनल मॉडल विकसित किया है जिससे यह पता लगाया जा सकता है कि बिजली एक विमान पर कैसे गिर सकती है। इस मॉडल से उन्होंने जो अंतर्दृष्टि प्राप्त की है, वह विमान के लिए बेहतर बिजली के सुरक्षात्मक उपायों को डिजाइन करने में मदद कर सकती है।
जबकि बिजली का गिरना विमान के लिए खतरनाक हो सकता है, इस क्षेत्र में इस घटना का अध्ययन करना काफी कठिन है। आईआईएससी की एक विज्ञप्ति में कहा गया है कि बिजली गिरने से विमान की सतह को नुकसान हो सकता है, बिजली और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में अस्थायी व्यवधान हो सकता है या यहां तक कि स्थायी क्षति भी हो सकती है, और अत्यधिक मामलों में, इंजन के चारों ओर ईंधन-हवा के मिश्रण का प्रज्वलन हो सकता है, जिससे विस्फोट हो सकता है।
"आमतौर पर, एक विमान हर 1,000 घंटे में एक बार बिजली की चपेट में आ जाता है," आईआईएससी के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर उदय कुमार कहते हैं, जिनकी प्रयोगशाला हाल के वर्षों में इस घटना की जांच कर रही है। "पिछली शताब्दी में बहुत सारी घटनाएं हुई हैं जहां चीजें बहुत विनाशकारी रही हैं।"
वायुयान को आकाशीय बिजली से बचाने के लिए पहला कदम वायुयान के सबसे सामान्य क्षेत्रों की पहचान करना है जहाँ तड़ित गिर सकती है या टकरा सकती है। कुमार और उनकी टीम ने महसूस किया कि इस पहचान के लिए वर्तमान दृष्टिकोणों को अत्यधिक सरलीकृत किया गया था और एक अधिक व्यापक कम्प्यूटेशनल मॉडल विकसित करने के लिए निर्धारित किया गया था। मॉडल और उससे प्राप्त डेटा को एटमॉस्फियर में प्रकाशित किया गया है।
कुमार की प्रयोगशाला पिछले कुछ वर्षों से तड़ित संरक्षण का अध्ययन कर रही है। पिछले अध्ययनों में, उनकी टीम ने आंधी में ऊंची इमारतों की सुरक्षा में बिजली की छड़ों की प्रभावशीलता का विश्लेषण किया है। उन्होंने अद्वितीय मॉडल विकसित किए हैं जिन्होंने बिजली के वर्तमान विकास के कई लंबे समय से चले आ रहे मुद्दों को संबोधित किया है। अतीत में, वह भारतीय उपग्रह लॉन्च पैड्स के लिए एक लाइटनिंग प्रोटेक्टिव सिस्टम के डिजाइन में भी शामिल थे और उन्होंने विभिन्न सुरक्षात्मक योजनाओं पर शोध किया है। वर्तमान अध्ययन के साथ-साथ चल रहे काम में, उन्होंने उपयुक्त सुरक्षात्मक उपायों को विकसित करने के लिए मॉडलिंग पर ध्यान केंद्रित किया है कि बिजली कैसे विमान को प्रभावित करती है।
सामान्य नीचे की ओर क्लाउड-टू-ग्राउंड लाइटनिंग में, लीडर्स - लाइटनिंग आर्क्स के पूर्ववर्ती - क्लाउड पर शुरू किए जाते हैं, जो जमीन की ओर फैलते हैं। हालाँकि, फील्ड डेटा, साथ ही विकसित मॉडल, स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि 90 प्रतिशत से अधिक मामलों में, विमान में लीडर डिस्चार्ज की शुरुआत की जाती है। IISc टीम द्वारा विकसित मॉडल दो अलग-अलग विमान ज्यामिति पर लागू होता है: एक DC10 यात्री विमान और SDM लड़ाकू विमान मॉडल। इसमें विमान के चारों ओर विद्युत क्षेत्र की व्यापक गणना और विद्युत निर्वहन के उपयुक्त मॉडलिंग शामिल हैं।
मॉडल के साथ, वैज्ञानिक विमान से लाइटनिंग लीडर डिस्चार्ज की शुरुआत के लिए आवश्यक न्यूनतम परिवेश विद्युत क्षेत्र का अनुमान प्राप्त करने में सक्षम थे।
शोधकर्ताओं का कहना है कि ये मूल्य, नासा के स्टॉर्म हैज़र्ड प्रोग्राम जैसे गरज के साथ उड़ाए गए इंस्ट्रूमेंटेड विमानों से मापे गए डेटा के साथ अच्छे समझौते में हैं।
इसके अलावा, टेक-ऑफ और लैंडिंग के दौरान विमान पूरी तरह से जमीन के समानांतर नहीं है, और मॉडल यह अनुकरण करने में सक्षम है कि अभिविन्यास में ये परिवर्तन विद्युत क्षेत्र को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। मॉडल में आर्द्रता और वायु दाब जैसी वायुमंडलीय स्थितियों की भूमिका को भी ध्यान में रखा जाता है। इससे यह भी पता चला कि अधिक ऊंचाई पर विमान बिजली गिरने के लिए अधिक आत्मीयता रखते थे।
चल रहे अध्ययनों में, टीम कई संबंधित मुद्दों की जांच करने की योजना बना रही है।
सबसे पहले, विमान द्वारा शुरू की गई लाइटनिंग के लिए लाइटनिंग स्ट्रोक करंट का चरम मान क्या हो सकता है? दूसरा, बिजली की हड़ताल के विकास के दौरान विमान के आसपास स्थानीय परिवर्तन क्या हो सकते हैं? इसके अलावा, वे बिजली की चपेट में आने पर आंतरिक बिजली के उपकरणों में व्यवधान की जांच कर रहे हैं।
कुमार की प्रयोगशाला ने एक छोटे सैन्य विमान पर अपनी तरह का पहला प्रयोग भी किया है जिसमें भारी मात्रा में करंट इंजेक्ट किया गया है जिसका उद्देश्य बिजली के निर्वहन का अनुकरण करना है - और शिल्प के अंदर से विद्युत क्षेत्र डेटा एकत्र करना है।
