වෙඩි උණ්ඩයකට වඩා වේගවත් වසර 55ක් පැරණි කළු කුරුල්ලා

තාක්ෂණයේ දියුණුව හිණිපෙත්තට ම පැමිණ ඇත්තේ වර්තමානයේ බව සත්‍යයක් වුවත් අතීතයේ කළ ඇතැම් නිර්මාණ පසුකර යෑමට අද තාක්ෂණයටත් නොහැකි වී තිබෙනවා. ඇතැම් විට එවැනි නිර්මාණ සඳහා කාලය මිඩංගු කිරීම අනවශ්‍ය වීම ඊට හේතුවක් විය හැකියි. කෙසේවෙතත් 1966 වැනි කාලයක ලොව වේගවත් ම ගුවන් යානය නිර්මාණය වී එම වාර්තාව 21 වන සියවසේ දශක දෙකක් අවසන් වනතුරුත් පැවතීම පුදුමය දනවනසුලුයි. Lockheed SR – 71 නොහොත් කළු කුරුල්ලා ලෙසින් හඳුන්වන මෙම විශිෂ්ට නිර්මාණය ගැනයි මේ ලිපිය.

සෝවියට් දේශයෙන් අමෙරිකාවට අභියෝගයක්

දෙවන ලෝක යුද්ධයෙන් පසු අමෙරිකාවත් සෝවියට් සංගමයත් අතර ඇති වූ සීතල යුද්ධය 1950 දශකයේ මැද භාගය වන විට උග්‍ර ම අවස්ථාවට පත් ව තිබුණා. එයට ප්‍රධාන හේතුව වන්නේ සෝවියට් සංගමයේ යුද රහස් පිළිබඳ ව අමෙරිකාව වෙත තොරතුරු සැපයෙන මාර්ග අවම වී තිබීමයි. විශේෂයෙන් සෝවියට් දේශ සීමාව අසල සෝවියට් සංගමයේ අවි ස්ථානගත කිරීම් පිළිබඳ ව නිවැරදි තොරතුරු ලබාගැනීමට අමෙරිකාවට අත්‍යවශ්‍ය වුණා.

සෝවියට් දේශයේ රේඩාර් මධ්‍යස්ථාන ජාලයත්, SAM (Surface to Air Missile) මිසයිල නිකුත්කරන ස්ථානත් සහ Interceptor ගුවන් යානා මුලස්ථාන ආදිය අමෙරිකාව තම භූමියෙන් ඉවත් කර තැබීමට උදව් වුණා. 1956 දී අමෙරිකානු ගුවන් හමුදාවේ U-2 ඔත්තු බැලීමේ ගුවන් යානාව සෝවියට් දේශයට ඇතුළු වූ නමුත් මෙය වේගවත් හෝ Stealth (රේඩාර් ඇතුළු පෙර හඳුනාගත හැකි උපාංගවලින් සැඟවීයාමේ හැකියාව) එකක් නොවේ. අඩි 70,000ක් ඉහළ අහසේ ගමන් කළ හැකි වීම එහි එක ම හැකියාව වූ නිසා S-75 Dvina වැනි සෝවියට් ගුවන් යානා නාශක අවිවල උපරිම සීමාව වන අඩි 60,000ට හසුවන්නේ නොමැති බව අමෙරිකාව විශ්වාස කළා.

සෝවියට් දේශයේ ඔත්තු බැලීමේ කාර්යය සඳහා අධික වේගයක් සමඟ අධික උසකින් ගමන් කළ හැකි Stealth ගුවන් යානයක් අවශ්‍ය බව අමෙරිකාව මේ වන විට වටහාගෙන තිබුණා. එවැන්නක් ඉදිකිරීම වේගවත් කෙරුණේ 1960 වසරේ මැයි පළමුවන දා අඩි 68,000ක් ඉහළ අහසේ ගමන් කළ U-2 යානයක් සෝවියට් දේශය බිම හෙළීමත් සමඟයි. මෙහි දී එය පැදවූ ගුවන් නියමුවා පැරෂුටයක ආධාරයෙන් යානයෙන් ඉවත් වුණු නමුත් ඔහු අල්ලාගන්නට සෝවියට් සෙබළුන් කටයුතු කළා. අමෙරිකාව පැවසුවේ එම ගුවන් යානය කාලගුණ නිරීක්ෂණයට යැවූ එකක් බව වුවත් පසුව සෝවියට් දේශය එම යානයේ ඡායාරූප නිකුත් කළ පසු තමන්ගේ සැබෑ අරමුණ පිළිගන්නට අමෙරිකාවට සිදු වුණා.

1957-58 කාලයේදී අමෙරිකානු රජයේ ඉල්ලීමට අනුව Lockheed සහ Convair යන ගුවන් යානා නිෂ්පාදන සමාගම් ඔත්තු බැලීමේ ගුවන් යානා සඳහා ව්‍යාපෘති යෝජනා කිහිපයක් ඉදිරිපත් කළා. Lockheed සමාගමේ සැලැස්ම වූයේ A-11 සහ A-12 යන Oxcart ගුවන්යානා වන අතර Convair සමාගම හඳුන්වාදුන් ඒවා Kingfish සහ Fish නමින් හැඳින්වුණා. ඇමෙරිකානු රජය තම අනාගත ඔත්තු සැපයීමේ ගුවන් යානා ලෙස තෝරාගත්තේ Lockheed සමාගමේ A-12 යානයයි. මෙම යානය ම තවත් සංවර්ධනය කර පසුකාලීන ව SR-71 ලෙස ද නිෂ්පාදනය කෙරුණා.

Ramjet තාක්ෂණය

ගුවන් යානයකට අධික වේගයක් ලබාගැනීමට නම් සාමාන්‍ය එන්ජින් බලය වෙනුවට ජෙට් එන්ජින් බලය යොදා ගත යුතු බව සොයා ගත්තේ 1942දීයි. මෙම ජෙට් එන්ජිම හඳුන්වන්නේ Turbojet එන්ජිම ලෙසයි. මෙහිදී යාන්ත්‍රික ව කරකැවෙන වායු සම්පීඩකයක් (Air compressor) යොදා ගෙන සම්පීඩිත වායුව ඉහළ උෂ්ණත්වයක ඉන්ධන සමඟ දහනය කිරීමෙන් ප්‍රබල වායු ධාරාවක් (Jet stream) නිර්මාණය කෙරෙනවා. මෙම වායු ධාරාව මගින් වායු සම්පීඩකය කරකවා තවදුරටත් වාතය ලබාගැනීමත්, පසුපසට තෙරපුම් බලයක් ලබා දී ගුවන් යානය ඉදිරියට ගමන් කිරීමත් සිදුවනවා.

වායු සම්පීඩකයේ කරකැවීමටත් Turbojet එන්ජිමෙන් නිපදවෙන වායු ධාරාවේ ශක්තියෙන් කොටසක් වැය වන නිසා සමස්තයක් ලෙස මෙහි කාර්යක්ෂමතාව අඩු බව කිව හැකියි. මේ නිසා නිපදවන බලයෙන් මැක් අංකය (Mach number – වස්තුවක වේගය ශබ්දයේ වේගය මෙන් කී ගුණයක්ද යන්න දක්වන අගය) 2 ට වැඩි වේගයක් ලබාගැනීමට ගුවන් යානයකට නොහැකි වනවා. මෙම දුර්වලතාව හඳුනා ගෙන සකස් කළ ජෙට් එන්ජින් වර්ගයක් වන්නේ Ramjet එන්ජිමයි. මෙම එන්ජිම Turbojet එන්ජිමක් හා සැසඳීමේ දී ඇති ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ වායුව සම්පීඩනය කිරීම සඳහා යාන්ත්‍රික සම්පීඩකයක් වෙනුවට යොතුවක් (Scooped Ram) යොදා ගැනීමයි. එමගින් මැක් අංකය 6ක් දක්වා අගයකට යා හැකිවනවා.

 මෙම තාක්ෂණයේ ඇති අඩු පාඩුව වන්නේ එහි ජෙට් වායු ධාරාව නිශ්චලතාවයේ දී නිර්මාණය නොවීමයි. මේ නිසා වෙනත් යානයක ආධාරයෙන් Ramjet සහිත ගුවන් යානාව ඉහළට ගෙන ගොස් නිදහස් කළ යුතුයි. වෙනත් යානයක ආධාරයක් ලබා නො ගැනීමට ඉහත Turbojet සහ Ramjet ක්‍රම දෙක ඒකාබද්ධ කළ දෙමුහුන් ක්‍රමයකට යා යුතු වනවා. ඒ අනුවයි Pratt & Whitney අමෙරිකානු ගුවන් යානා නිෂ්පාදන සමාගම J-58 නමැති ජෙට් එන්ජිම නිර්මාණය කරන්නේ. මෙය ඉන්පසු Lockheed A-12 සඳහාත් පසු කාලීනව SR-71 සඳහාත් භාවිත කෙරෙනවා.

ජෙට් එන්ජින් තාක්ෂණය උපරිම සීමාවට ගෙනගිය J-58 එන්ජිම

ජෙට් එන්ජින් තාක්ෂණය උපරිම සීමාවට ගෙන ගිය එන්ජිමක් ලෙස J-58 එන්ජිම හඳුන්වා දිය හැකියි.   J58 එන්ජිමේ ප්‍රධාන ආවරණය තුළ Turbojet එන්ජිමක් අඩංගු වනවා. එය වටා සහ ඊට ඉදිරියෙන් වායු පරිවහනය පාලනය කෙරෙන සංකීර්ණ පාලන යාන්ත්‍රණයක් දැකිය හැකියි. එම යාන්ත්‍රණය මගින් මෙම turbojet එන්ජිම පියාසැරිය අතරතුර දී ramjet එන්ජිමක් බවට පරිවර්තනය කෙරෙනවා.

J58 එන්ජිමේ ඉදිරියෙන් ම ඇති කේතු ආකාර තුඩුව (Inlet spike) සාමාන්‍ය ramjet එන්ජිමකට වඩා වෙනස් වන්නේ එය ඉදිරියට සහ පසුපසට චලනය කළ හැකි වීම නිසයි. එමගින් එන්ජිමට ඇතුළු වන වායු ප්‍රමාණය පාලනය කළ හැකිවනවා මෙන් ම තුඩුව ඉදිරිපස ප්‍රකම්ප තරංග (Shock wave) නිර්මාණය වන ස්ථානය වෙනස් කරගැනීමටත් හැකි වනවා. ශබ්දයේ වේගය ඉක්මවා යම් වස්තුවක් චලනය වන විට එය වටා ඇති වායු අංශු ප්‍රකම්ප තරංග නිර්මාණය කරනවා. මෙම ප්‍රකම්ප තරංග ඇති වීම නිසා චලනය වන වස්තුවේ කම්පන ඇතිකිරීමත් පසුපසට ඇදීමේ බලයක් (drag force) නිර්මාණය වීමත් සිදුවනවා. ප්‍රකම්ප තරංග නිර්මාණය වන ස්ථානය වෙනස් කිරීමෙන් එහි අහිතකර බලපෑම අවම කරගත හැකියි.

ගුවන් යානයේ වේගය මැක් අංක 1.6 ක් දක්වා Inlet spike කොටස පවතින්නේ උපරිම ඉදිරි පිහිටුමේයි. එහි වේගය මැක් 1.6 ඉක්මවා යන විට ප්‍රකම්ප තරංගය නිර්මාණය වන ස්ථානය වෙනස් වනවා. මේ නිසා සෑම මැක් අංක 0.1 ක වෙනසකට spike කොටස මිලිමීටර 41 බැගින් පසුපසට චලනය කරනවා. එවිට ප්‍රකම්ප තරංගය වඩා සුදුසු ම පිහිටීමේ පවත්වා ගැනෙන අතර ශක්ති හානිය අවම වනවා.

එන්ජින් ආවරණය තුළ turbojet එන්ජිම වටා මඟ හැර යාමේ කලාපයක් (Bypass area) සකස් කර තිබෙනවා.මේ හරහා ගමන් ගන්නා වාතයෙන් එන්ජිම සිසිලනය කිරීමේ කාර්යය සිදුකරනවා. එවිට එහි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වී තවත් වේගයෙන් ගමන් කළ හැකියි. ඊට අමතර ව මෙම වාතය එන්ජිමේ පිටුපස කොටසේදී දහනය වූ වායුව සමඟ මිශ්‍ර වී පසුපසට නිකුත් කෙරෙන ජෙට් වායු ධාරාව පුළුල් කරන අතර එවිට ද වැඩි වේගයක් ගුවන් යානයට ලැබෙනවා. එන්ජිමේ ප්‍රධාන දාහකයට අමතර ව පසු දාහකයක් ද (After burner) මෙම එන්ජිමේ දැකිය හැකියි. මෙම කොටස මගින් කරන්නේ Turbojet එන්ජිමෙන් දහනය වී පිටවෙන පිටාර වායුවට (exhaust) ඉන්ධන එක් කර අමතර තෙරපුමක් සහ ප්‍රසාරණයක් ලබාගැනීමයි. ඉහත සියලු ක්‍රියාවලි මගින් මැක් අංක 5ක (6174 km/h) පමණ වේගයක් ගුවන් යානයකට ලබා දීමට J58 එන්ජිම් ද්විත්වයකට හැකියි.

කළු කුරුල්ලා ඉදිවෙයි

J58 එන්ජින් A-12 යානයට එකතු කෙරුණු අතර 1962 දී එය මුල් වරට ගුවන්ගත කෙරුණා. අත්හදා බැලීම් පියසැරියක දී අඩි 90,000ක් දක්වාවූ උපරිම උසකට ගමන් කර තිබූ මෙම යානය පැයට කිලෝමීටර 3550ක වේගයෙන් පියාසර කර තිබුණා. එහි වේගයේ මැක් අගය 2.87ක් වුවත් මෙම යානයට මැක් 3.2ක වේගයක් ලබාගත හැකි බවයි නිෂ්පාදකයන්ගේ මතය.

1967දී සිදු කළ පර්යේෂණ පියසැරි විශාල ප්‍රමාණයකට පසු සංවර්ධනය කිරීම් ද බොහෝමයකට ලක් වූ A-12 යානා සිය පළමු මෙහෙයුම වියට්නාමයේ දී සිදු කළා. නිෂ්පාදකයන් A-12 යානා 13ක් පියාසැරියට එක් කර තිබූ බව සඳහන්. මෙම යානාවල ඇත්තේ එක් ආසනයක් පමණක් වන අතර ඔත්තු බැලීම් සඳහා පමණක් යොදා ගත් නිසා ආයුධ සවිකර තිබුණේ ද නැහැ. 1964 දී A-12 යානයේ තවත් සංස්කරණ දෙකක් නිර්මාණය වුණා. මේවායින් M-21 යානය සකස් වුණේ D-21 නම් නියමුවන් රහිත ගුවන් යානය ඉතා ඉහළ උසකට රැගෙන ගොස් නිදහස් කිරීමේ වාහක යානයක් ලෙසයි. A-12 යානයේ අනෙක් සංස්කරණය වූ SR-71 හෙවත් Blackbird යානය මෙම පවුලේ ජනප්‍රිය ම යානය බව පැවසිය හැකියි.

SR-71 ජනප්‍රිය වීමට එක් හේතුවක් වුණේ A-12 පවුලේ අනෙකුත් සියලු යානා 1968න් පසු භාවිතයෙන් ඉවත් වීම හේතුවෙනි. A-12 යානයට වඩා වැඩි දුරක් එක් ඉන්ධන පිරවුමකින් ගමන් කළ හැකිවූ SR-71 යානය කැමරාවලට අමතර ව සතුරු කඳවුරු නිරීක්ෂණය සඳහා සවිකෙරුණු රේඩාර් පද්ධති වලින් ද සමන්විත වුණා. මේ නිසා තවදුරටත් A-12 යානා භාවිත කිරීම අවශ්‍ය වූයේ නැහැ. A-12 යානා නිෂ්පාදනය කෙරුණේ අමෙරිකානු බුද්ධි අංශ (CIA) භාවිතයට පමණයි. මේ නිසා ඒවා පිළිබඳ ව තොරතුරු 1981තෙක් ප්‍රසිද්ධ වූයේ නැහැ. SR-71 යානා අමෙරිකානු ගුවන් හමුදාව වෙනුවෙන් නිර්මාණය වුණු නිසා බොහෝ දෙනා අතර ප්‍රචලිත වුණා.

J58 එන්ජින්වල විශිෂ්ට හැකියාව නිසා මැක් 5ක පමණ වේගයක් SR-71 යානාවලට ලබාගත හැකි නමුත් ඉංජිනේරුවන් එය වුවමනාවෙන් ම පාලනය කර තිබුණා. එයට එක් හේතුවක් වූයේ අධික වේගයේ දී ඉන්ධන දහනය අධික වීමයි. එසේ ම වැඩිපුර ඉන්ධන ප්‍රමාණයක් ගබඩා කිරීමට මෙම යානාවල ඉඩකඩ තිබුණත් එයින් සිදුවන අවාසිය වන්නේ ගුවන් යානය බරින් වැඩි වීමත් සමඟ එම බර රැගෙන යාමට වැඩිපුර ඉන්ධන දහනය කිරීමට සිදුවීමයි. මේ නිසා යම් මට්ටමකට වඩා ඉන්ධන රැගෙන යාමෙන් යානයේ කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරවනවා.

මෙම යානාවල වෙන ම ඉන්ධන ටැංකියක් ද අඩංගු වන්නේ නැහැ. ඒ වෙනුවට තටු සහ ඇතුළත අනෙකුත් ඉඩකඩ ඉන්ධනවලින් සෘජුව ම පුරවා තිබෙනවා. එමගින් ඉන්ධන ටැංකියක බර එකතුවීම වැලකෙනවා. එක් වරක් ඉන්ධන පිරවීමෙන් කිලෝමීටර 5230ක දුරක් SR-71 යානයකට ගමන් කළ හැකියි. අමෙරිකාවේ සිට සෝවියට් දේශයේ මෙහෙයුමකට සහභාගී වීමට මෙම පරාසය ප්‍රමාණවත් නොවන නිසා ගුවනේදී ඉන්ධන පිරවිය හැකි ලෙස මෙම යානය සකස් කෙරුණා.

 

ශබ්දයේ වේගය ඉක්මවා යන විට වායු ඝර්ෂණය හමුවේ ගුවන් යානයේ පෘෂ්ඨය අධික උෂ්ණත්වයකට ලක්වනවා. මැක් 3.2ක වේගයකදී මෙම අගය සෙල්සියස් අංශක 250 සිට 650 දක්වා පැතිරෙන බැවින් යානය නිර්මාණය සඳහා ඇලුමිනියම් වැනි ලෝහ යොදාගැනීම කළ නොහැකියි. මේ නිසා SR-71 ඇතුළු සියලු A-12 යානා නිර්මාණය කෙරුණේ 90% කට වැඩි ප්‍රමාණයක් ටයිටේනියම් ලෝහය යොදාගෙනයි. මෙම ලෝහය බරින් අඩු වුවත් ඉන්ධන රහිත SR-71 යානයේ බර ටොන් 25ක් පමණ වුණා. ඉන්ධන සහිත බර වූයේ ටොන් 61ක්.

SR-71 යානා වර්ණ ගැන්වුණේ කළු වර්ණයෙන්. ඊට පෙර නිපද වූ A-12 යානා වර්ණ ගැන්වීමක් සිදු කළේ නැහැ. කළු වර්ණය මගින් තාපය වැඩි වශයෙන් උරා ගැනීමට අමතර ව තාපය පිට කිරීමත් වේගවත් ව සිදුවනවා. මේ නිසයි SR-71 යානා කළු වර්ණයෙන් වර්ණ ගැන්වුණේ. ඒ අනුව SR-71, කළු කුරුල්ලා (Blackbird) නාමයෙන් හැඳින්වුණා. SR-71 ඇතුළු A-12 යානාවල හැඩය සාමාන්‍ය ගුවන් යානාවලට වඩා විශේෂ හැඩයකින් යුක්තයි. මෙම හැඩය ද රේඩාර්වලට හසු නොවීමට උදව් වනවා.

ඉංජිනේරු විශ්වකර්මය ඉතිහාසයට එක්වූ හැටි

SR-71 යානා වියට්නාමයේදී SAM මිසයිල 800කට අධික ප්‍රමාණයක් ඉහළින් ගමන් කර තිබුණත් ඒ එකකින් හෝ හඳුනාගෙන තිබුණේ නැහැ. නමුත් අමෙරිකාව මෙම යානා සෝවියට් දේශය ඉහළින් පියාසර කරවීමෙන් වැලකුණා. ඒ වෙනුවට සෝවියට් දේශ සීමා ඔස්සේ ගමන් ගත් මෙය රේඩාර් තාක්ෂණය යොදාගෙන එහි සිට සැතපුම් 100 ගණන් රට තුළට ඇති සෝවියට් කඳවුරු නිරීක්ෂණය කළ බව සඳහන්. සෝවියට් දේශය ඒ වන විට නිපදවා තිබූ Mig-25 Interceptor යානාවලටත් මැක් 2.83ක උපරිම වේගයක් ලබාගත හැකි වුවත් එම වේගයෙන් මිනිත්තු කිහිපයකට වඩා ගමන් කිරීමට ඒවාට නොහැකියි. එසේ ම SR-71 හි පියාසර උස වන අඩි 85,000 සීමාවට ද මිග් යානාවලට ළඟා විය නොහැකි වුණා.

1980 ගණන්වලදී නිර්මාණය වූ සෝවියට් Mig-31 සතු ව SR-71 බිම හෙළීමේ හැකියාව තිබුණා. ඒ වන විට ඇමෙරිකාව සිය කළු කුරුල්ලන් යොදා කරන මෙහෙයුම් අත්හිටුවමින් සිටියා. එයට ප්‍රධාන හේතුව වූයේ මෙම යානා නඩත්තුව සඳහා යන අධික වියදමයි. නිවැරදිව නඩත්තු කටයුතු සිදු නොවීම නිසා සිදුවූ අනතුරු නිසා ඉදිකර තිබූ SR-71 යානා 32 අතරින් 13 ක් ම විනාශ වුණා. මෙම එක් යානාවක නඩත්තුව සඳහා අමෙරිකානු ඩොලර් මිලියන 300ක මුදලක් වසරකට වැය කිරීමට සිදුවීමත් සහ SR-71 ඉටු කළ කාර්යයට වඩා වැඩි කාර්යයක් ඔත්තු බැලීමේ චන්ද්‍රිකා සහ නියමුවන් රහිත ගුවන් යානා යොදා ගනිමින් කළ හැකිවීමත් නිසා SR-71 යානා සම්පුර්ණයෙන් භාවිතයෙන් ඉවත් කිරීමට අමෙරිකානු රජය 1998 දී පියවර ගත්තා.

SR-71 යානා දෙකක් NASA ආයතනයේ පර්යේෂණ කටයුතු සඳහා ලබා දී තිබෙනවා. අද වන විට යානා කීපයක් අමෙරිකාවේ Smithsonian ජාතික ගුවන් හා අභ්‍යවකාශ කෞතුකාගාරයේ සහ ගුවන් හමුදා කෞතුකාගාරවල ප්‍රදර්ශනයට තබා ඇති අයුරු දැකගත හැකියි. වසර 55කට වඩා පැරණි තාක්ෂණයකින් නිර්මාණය වුණු මෙම යානය වායු බලයෙන් ගමන් ගන්නා ලොව වේගවත් ම ගුවන් යානය බවට අදටත් පත් ව සිටිනවා. එය පසුකර ගොස් ඇත්තේ රොකට් බලයෙන් බල ගැන්වුණු යානා පමණක් වීම විශේෂත්වයක්.