વિમાનના ટાયરમાં સામાન્ય હવા કેમ નથી ભરાતી? જાણો ૨૦૦ ડિગ્રી ગરમીમાં પણ ટાયર ન ફાટવા પાછળનું સાયન્સ?

250 કિમીની ગતિએ લેન્ડિંગ કરતી વખતે વિમાનના ટાયર કેમ નથી ફાટતા? જાણો તેમાં રહેલી અદભુત સુરક્ષા પ્રણાલી અને નાઇટ્રોજન ગેસનું રહસ્ય?

સામાન્ય કાર કે બાઈકના ટાયરની સરખામણીએ વિમાનના ટાયર અત્યંત મુશ્કેલ પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. કારના ટાયરમાં જ્યાં સામાન્ય રીતે 30થી 35 PSI પ્રેશર હોય છે, ત્યાં વિમાનના ટાયરમાં 200થી 320 PSI સુધીનું હવાનું દબાણ રાખવામાં આવે છે, જે સામાન્ય વાહનો કરતાં 7થી 10 ગણુ વધારે છે. લેન્ડિંગ વખતે વિમાનની પ્રચંડ ગતિ, જમીન સાથેનું ઘર્ષણ અને અચાનક બ્રેકિંગના કારણે ટાયરોમાં અતિશય ગરમી પેદા થાય છે. આવી વિષમ પરિસ્થિતિઓમાં ટાયરને બ્લાસ્ટ થતાં અટકાવવા માટે તેમાં સામાન્ય હવાને બદલે નાઇટ્રોજન ગેસ ભરવામાં આવે છે. આવો જાણીએ નાઇટ્રોજન વાપરવા પાછળના મુખ્ય વૈજ્ઞાનિક કારણો.

આગ અને અંદર થતા ધડાકાથી રક્ષણ
250 કિમી પ્રતિ કલાકથી વધુ ગતિએ જ્યારે ભારેખમ પ્લેન રનવે પર લેન્ડ થાય છે, ત્યારે ઘર્ષણ અને હાર્ડ બ્રેકિંગના લીધે ટાયર અને વ્હીલ્સનું તાપમાન 150°C થી 200°C સુધી પહોંચી જાય છે. સામાન્ય હવામાં આશરે 21 ટકા ઓક્સિજન હોય છે. આટલા ઊંચા તાપમાને ટાયરના રબરમાંથી નીકળતા વોલેટાઈલ હાઇડ્રોકાર્બન ઓક્સિજન સાથે ભળીને અંદર એક જ્વલનશીલ કે વિસ્ફોટક મિશ્રણ બનાવી શકે છે.
નાઇટ્રોજન એક નિષ્ક્રિય ગેસ છે જે સળગવામાં મદદ કરતી નથી. વિમાનના ટાયરમાં 95 ટકાથી 99 ટકા શુદ્ધ નાઇટ્રોજન ભરવામાં આવે છે, જેથી ઓક્સિજન ઘટી જતાં આગ કે બ્લાસ્ટ થવાનું જોખમ શૂન્ય થઈ જાય છે.

ભેજ અને બરફ જામવા સામે સુરક્ષા
સામાન્ય હવામાં ભેજ (વોટર વેપર) હોય છે. વિમાન જ્યારે 35,000 ફૂટની ઊંચાઈએ ઊડે છે ત્યારે બહારનું તાપમાન માઇનસ 50 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (-50°C) સુધી ઘટી જાય છે. આ સ્થિતિમાં સામાન્ય હવાનો ભેજ ટાયરની અંદર જામીને બરફના ટુકડા બની શકે છે.લેન્ડિંગ વખતે પૈડાં ઝડપથી ફરતાં તાપમાન અચાનક 200°C પહોંચે ત્યારે આ બરફ સીધો ઊંચા દબાણવાળી વરાળમાં ફેરવાઈ જાય છે. આ અચાનક વધતા પ્રેશરથી રનવે પર ટાયર ફાટવાનો ખતરો રહે છે. ઈન્ડસ્ટ્રિયલ નાઇટ્રોજન સંપૂર્ણ ડ્રાય (સૂકી) હોય છે, જેમાં ભેજ ન હોવાથી બરફ જામતો નથી અને પ્રેશરમાં અચાનક ફેરફાર થતો નથી.

રબર અને રિમનું આયુષ્ય વધે છે
સામાન્ય હવામાં રહેલો ઓક્સિજન અને ભેજ સમય જતાં રબરનું ઓક્સિડેશન કરે છે, જેથી રબર અંદરથી કમજોર થઈને સડવા લાગે છે. આ ઉપરાંત મેટલના વ્હીલ રિમમાં કાટ લાગવાનું જોખમ રહે છે. સૂકી નાઇટ્રોજન કોઈપણ પ્રકારની કેમિકલ પ્રક્રિયા કરતી ન હોવાથી ટાયર અને રિમ સુરક્ષિત રહે છે.

ટાયર પ્રેશર લાંબો સમય જળવાઈ રહે છે
રબરના ટાયરમાં સૂક્ષ્મ છિદ્રો હોય છે. ઓક્સિજનના પરમાણુ નાઇટ્રોજન કરતાં નાના અને વધુ સક્રિય હોવાથી તે રબરની દીવાલોમાંથી ત્રણથી ચાર ગણી વધુ ઝડપે બહાર નીકળી જાય છે. વિમાનના ટાયરમાં અતિશય હાઈ પ્રેશર રાખવાનું હોવાથી નાઇટ્રોજન ઝડપથી બહાર નીકળતી નથી અને પ્રેશર સ્થિર રહે છે.

બુલેટપ્રૂફ જેકેટમાં વપરાતા કેવલરનો ઉપયોગ
વિમાનના ટાયર માત્ર સાદા રબરથી નથી બનતા. તેમાં રબરની સાથે નાયલોન અને બુલેટપ્રૂફ જેકેટમાં વપરાતા કેવલર (Kevlar) ફેબ્રિકના 20થી 38 પડ ગૂંથેલા હોય છે. આ વિશેષ મટીરિયલ ટાયરને 500 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધીની ગરમી સહન કરવાની તાકાત આપે છે.