बहुत ज़्यादा धीमे हो जाना

आक्रमण कोण बढ़ाओ और कुछ समय तक उत्थापन बढ़ता है। फिर कुछ बदल जाता है। महत्वपूर्ण आक्रमण कोण पर, जो इस खिलौना मॉडल में लगभग 15° है, पंख के ऊपर बहने वाली चिकनी वायु पंख की सतह से अलग हो जाती है और भंवरों में बिखर जाती है। उत्थापन घटता है और प्रतिरोध बढ़ता है। इसे स्टॉल कहते हैं।

तुरंत दो बातें अपने दिमाग में साफ़ कर लो:

• स्टॉल का इंजन बंद होने से कोई संबंध नहीं है। इंजन पूरी शक्ति पर चल रहा हो, तब भी विमान स्टॉल कर सकता है, और ग्लाइडर में तो इंजन होता ही नहीं।
• स्टॉल चाल से नहीं, बल्कि आक्रमण कोण से होता है। जब α महत्वपूर्ण कोण से आगे निकल जाता है, तब पंख स्टॉल करता है और यह किसी भी चाल पर हो सकता है।

स्टॉल की चाल। समतल उड़ान में उत्थापन भार के बराबर होता है। सबसे बड़े संभव उत्थापन गुणांक, C_Lmax, पर चाल वह सबसे कम चाल होती है जिस पर पंख अब भी भार को संभाल सकता है:

V_s = √( 2W / (ρ S C_Lmax) )

मॉडल विमान के लिए: W = 9,810 N, ρ = 1.225, S = 16 m², C_Lmax = 1.6। तब V_s = √(19,620 / 31.36) ≈ 25 m/s, जो लगभग 90 km/h या 49 knots है। यह पाठ 2 की तालिका की आखिरी पंक्ति से मेल खाता है।

स्टॉल की चाल में क्या बदलाव लाता है?

• भार। यह वर्गमूल के अंदर आता है। 20 प्रतिशत अधिक भार (1,200 kg) से V_s × √1.2 ≈ 27.4 m/s हो जाता है।
• घनत्व। अधिक ऊँचाई पर वायु अधिक पतली होती है। मानक वायुमंडल में 3,000 m की ऊँचाई पर (ρ ≈ 0.91) स्टॉल लगभग 29 m/s की वास्तविक वायुचाल पर होता है।
• फ्लैप्स। वे C_Lmax बढ़ाते हैं। C_Lmax = 2.0 होने पर V_s ≈ 22.4 m/s।
• भार गुणक। मोड़ या पुल-अप प्रतिरोधक में पंख को भार से अधिक भार संभालना पड़ता है: स्टॉल की चाल √n से बढ़ती है। n = 2 पर मॉडल विमान लगभग 35 m/s पर स्टॉल करता है। यह झुकाव कोण के साथ कैसे बदलता है, इसके लिए दुनिया 2 देखो।

प्रवाह का पृथक्करण क्यों होता है? पंख के ऊपरी भाग पर वायु पहले तेज़ होती है और उसका दाब घटता है, फिर पीछे के किनारे की ओर उसे धीमा होकर दाब को फिर बढ़ाना पड़ता है। त्वचा के बहुत पास की वायु (परिसीमा परत) धीमी और थकी हुई होती है। अधिक आक्रमण कोण पर दाब की यह पुनर्प्राप्ति इतनी अचानक होती है कि यह धीमी परत इसके विरुद्ध धक्का नहीं दे पाती, रुक जाती है, उलट जाती है और सतह से अलग हो जाती है। उस बिंदु के बाद नीचे की ओर का पूरा भाग अशांत वेक होता है और उत्थापन तेज़ी से घट जाता है। फ़्लो लैब दिखाता है कि संभावित प्रवाह कभी पृथक क्यों नहीं होता और वास्तविक पंख क्यों होते हैं।

यह कैसा महसूस होता है? स्टॉल से पहले प्रवाह के टूटने पर पंख हिल सकता है और झटके दे सकता है। इसके बाद विमान का एक पंख या नाक अक्सर नीचे झुक जाता है। सुधार का भौतिकी-स्तर का सिद्धांत इसके कारण से समझ आता है: समस्या बहुत बड़ा आक्रमण कोण है, इसलिए समाधान है आक्रमण कोण घटाना (खींचाव कम करके और वायु-प्रवाह के सापेक्ष नाक को नीचे करके)। किसी खास विमान को स्टॉल से कैसे बाहर निकाला जाता है, यह प्रशिक्षक प्रशिक्षण के दौरान उस प्रकार के विमान के लिए सिखाते हैं।