ஹைப்ரிட் ராக்கெட் த்ரஸ்டர்கள் மூலம் செங்குத்து புறப்பாடு, தரையிறக்க தொழில்நுட்பத்தில் ஐஐடி மெட்ராஸ் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்னேற்றம்!

ஐஐடி மெட்ராஸ் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஹைப்ரிட் ராக்கெட் த்ரஸ்டர்களை பயன்படுத்தி செங்குத்தாக புறப்பட்டு தரையிறங்கும் (Vertical Take-Off and Landing – VTOL) விமானம் மற்றும் ஆளில்லா விமானம் (UAV) உருவாக்குவதில் முக்கிய முன்னேற்றம் கண்டுள்ளனர்.

இந்த ஆய்வில், நிகழ்நேர ஹைப்ரிட் ராக்கெட் த்ரஸ்டர் மற்றும் மெய்நிகர் ஒத்திகை (virtual simulation) ஒன்றிணைக்கப்பட்ட ‘Hardware-in-the-loop simulation (HILS)’ எனப்படும் உயர் நுட்ப முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. இதன் மூலம், ‘சாப்ட் லாண்டிங்’ (soft landing) எனப்படும் பாதுகாப்பான தரையிறங்குதலுக்குத் தேவையான வேகம் வெற்றிகரமாகப் பெறப்பட்டது.

ஆய்வுக் குழுவில் – பேராசிரியர் பி.ஏ.இராமகிருஷ்ணன், டாக்டர் ஜோயல் ஜார்ஜ் மனத்தரா மற்றும் ஆராய்ச்சியாளர் அனந்து பத்ரன் ஆகியோர் இடம்பெற்றனர். இவர்களின் ஆய்வுக் கட்டுரை, சர்வதேச மதிப்புமிக்க International Journal of Aeronautical and Space Sciences இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

VTOL தொழில்நுட்பத்தின் அவசியம்

பேராசிரியர் பி.ஏ. இராமகிருஷ்ணன் கூறியதாவது,

“VTOL தொழில்நுட்பம் நீளமான ரன்வே தேவையின்றி, விமானங்களை நேராக செங்குத்தாக மேலே எழுப்பவும், தரையிறக்கவும் அனுமதிக்கிறது. இதனால் தொலைதூர மற்றும் கடினமான நிலப்பகுதிகளிலும் விமான சேவை சாத்தியமாகும். தற்போது ஹெலிகாப்டர்கள் அந்தப் பகுதிகளில் செயல்படுகின்றன. ஆனால், அவற்றிற்கு வேகம், தூரம் மற்றும் திறன் குறைபாடுகள் உள்ளன. VTOL தொழில்நுட்பம் அதனை மாற்றும் திறனுடையது.

“இந்த தொழில்நுட்பம் முழுமையான வர்த்தக நிலையை அடைந்தால், அது சிவில் மற்றும் ராணுவ விமானத்துறைகளில் பெரும் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும். விமானப் போக்குவரத்தை மையப்படுத்தாமல் பல இடங்களுக்கு விரிவாக்க முடியும், இது நீண்டகால இலக்கை எட்டக்கூடிய தொழில்நுட்ப மேன்மை மற்றும் செயல்திறன் நன்மைகளை வழங்கும்,” என்றார்.

ஆய்வின் சிறப்பம்சங்கள்

டாக்டர் ஜோயல் ஜார்ஜ் மனத்தரா இது பற்றி கூறியதாவது,

“VTOLக்காக ஹைப்ரிட் ராக்கெட் உந்துசக்தியைப் பயன்படுத்துவது தன்னிச்சையாகவே புதிய மற்றும் தனித்துவமான முயற்சியாகும். எங்களது ஆய்வு, ஹைப்ரிட் ராக்கெட் இயங்கிகளின் பாதுகாப்பு, எளிமை மற்றும் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டு நன்மைகளை வெளிப்படுத்துகிறது.”

இத்துடன், IIT மெட்ராஸ் குழுவினர் Compressed Air-ஐ ஆக்ஸிடைசராகப் பயன்படுத்தும் புதிய எரிபொருளையும் உருவாக்கியுள்ளனர். இதனால் பாதுகாப்பும், ஒருங்கிணைப்பும் எளிதாகும்.

மேலும், HILS (Hardware-in-the-loop simulation) வடிவமைப்பில் உண்மையான ஹைப்ரிட் ராக்கெட் மோட்டாரை ஒருங்கிணைத்துள்ளனர் – இது உலகளவில் மிக அரிதான தொழில்நுட்ப புதுமையாகும். என்றார்.

தொழில்நுட்ப அம்சங்கள்

ஆராய்ச்சியாளர் அனந்து பத்ரன் கூறியதாவது,

“எங்கள் ஹைப்ரிட் ராக்கெட் மோட்டார், கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் தேவைப்படி த்ரஸ்டை (thrust) மாற்றும் திறனை நிரூபித்தது. மிக எளிய கட்டுப்பாட்டு முறையில்கூட, ‘சாப்ட் லாண்டிங்’ 0.66 மீ/விநா (m/s) வேகத்தில் அடையப்பட்டது. இது பாதுகாப்பான தரையிறங்குதலுக்கு தேவையான அளவு.”

பயன்படுத்தப்பட்ட அல்காரிதம் மற்றும் கட்டுப்பாடு:

• Velocity-tracking அடிப்படையிலான PID Controller பயன்படுத்தப்பட்டது.
• மூன்று கட்டங்களாக வேகம் பிரிக்கப்பட்ட ஒரு மாடல் வடிவமைக்கப்பட்டது.
• இதன் மூலம், 1 m/s-க்கும் குறைவான ‘டச் டவுன்’ வேகம் பெறப்பட்டது.

IIT மெட்ராஸ் குழு தற்போது பல திசை இயக்கத்தைக் (multi-degree of freedom) கொண்ட VTOL தளத்துக்கான நிலை (attitude) கட்டுப்பாட்டு ஆய்வில் ஈடுபட்டுள்ளது. இது வெற்றிகரமாக முடிந்தால், முழுமையான VTOL பிளாட்பார்மின் உருவாக்கத்துக்கான வழி திறக்கும், என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வு இந்தியாவின் அடுத்த தலைமுறை விண்வெளி மற்றும் விமான தொழில்நுட்பத்துக்கான முக்கிய மைல் கல் எனக் கருதப்படுகிறது. ஹைப்ரிட் ராக்கெட் உந்துவிசைப்பான்கள், பாதுகாப்பு, கட்டுப்பாடு மற்றும் செலவுத் திறனுடன் கூடிய இந்தியாவின் சொந்த VTOL விமானங்கள் உருவாகும் நாள் அதிக தொலைவில் இல்லை என்பதைப் பறைசாற்றுகிறது.