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आज मैंने आपके लिए कुछ नया और दिलचस्प पाया, हालाँकि यह केवल मेरे लिए नया हो सकता है, लेकिन यह निश्चित रूप से सभी के लिए दिलचस्प होगा - प्रिंस रूपर्ट की बूंदें। आइए जानें कि ये बूंदें क्या हैं और क्यों दिलचस्प हैं ...
प्रिंस रूपर्ट की बूंदें पतली पूंछ वाली कांच की बूंदें हैं, जो पिघले हुए गिलास को पानी में रखने का परिणाम हैं। और उनके बारे में दिलचस्प बात यह है कि लोगों के लिए उपलब्ध किसी अन्य तरीके से उन्हें कुचलना, कुचलना, तोड़ना या नष्ट करना लगभग असंभव है, लेकिन यह केवल बूंद पर ही लागू होता है, लेकिन इसकी एक पतली पूंछ भी होती है, जिसमें भेद्यता होती है एक अविनाशी प्रतीत होने वाली वस्तु छिपी हुई है, और यदि वह टूट जाती है, तो एक वास्तविक कांच विस्फोट होता है। अपने लिए देखें कि कैसे वे हाइड्रोलिक प्रेस के साथ प्रिंस रूपर्ट की बूंद को कुचलने का असफल प्रयास करते हैं:
और पतली नोक क्षतिग्रस्त होने पर यह आसानी से कैसे फट जाता है:
अच्छा, क्या दिलचस्प प्रभाव है?
आइए देखें कि ऐसा दिलचस्प परिणाम कैसे प्राप्त होता है? ऐसा करने के लिए, आपको यह समझने की जरूरत है कि प्रिंस रूपर्ट की बूंदें कैसे प्राप्त की जाती हैं।
प्रिंस रूपर्ट की बूंदों को बनाने के लिए पिघला हुआ गिलास पानी में रखना चाहिए। जब पिघला हुआ गिलास ठंडे पानी में प्रवेश करता है, तो यह अत्यधिक आंतरिक तनाव के साथ-साथ जमा होने के साथ बहुत जल्दी जम जाता है। इसके अलावा, शीतलन कम से कम जल्दी होता है, लेकिन तुरंत नहीं, इसलिए, जब सतह की परत पहले से ही ठंडी हो गई है, जम गई है और मात्रा में कमी आई है, बूंद का आंतरिक भाग, चलो इसे कोर कहते हैं, अभी भी एक तरल और पिघली हुई अवस्था में है .
इसके अलावा, कोर ठंडा और सिकुड़ना शुरू हो जाता है, लेकिन पहले से ही ठोस बाहरी परत के साथ अंतर-आणविक बंधन इसे सिकुड़ने से रोकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप, ठंडा होने के बाद, कोर एक बड़ी मात्रा में होता है, अगर इसे मुक्त रूप में ठंडा किया गया था।
इस वजह से, विपरीत दिशा वाले बल बाहरी परत और कोर की सीमा पर कार्य करते हैं, जो बाहरी परत को अंदर की ओर और कोर को बाहर की ओर खींचते हैं और क्रमशः बाहरी परत के लिए एक संपीड़ित तनाव और आंतरिक के लिए एक तन्य तनाव पैदा करते हैं। सार। नतीजतन, हमारे पास एक बड़ा आंतरिक तनाव है, जो बूंद को बहुत मजबूत बनाता है, लेकिन साथ ही, बाहरी परत को किसी भी नुकसान से संरचना का उल्लंघन होता है और एक गिलास विस्फोट होता है, लेकिन चूंकि सबसे पतली जगह पूंछ है , इसके माध्यम से बाहरी परत को नष्ट किया जा सकता है ताकि ऐसा सुंदर विस्फोट हो सके जैसा कि ऊपर वीडियो में या नीचे दी गई तस्वीर में है:
और यह वीडियो उन लोगों के लिए है जिन्हें बहुत सारे पत्र पढ़ने की तुलना में वीडियो जानकारी को समझना आसान लगता है:
प्रिंस रूपर्ट की बूंदों को पहली बार 1625 में जर्मनी में खोजा गया था, लेकिन कितनी बार एक राय थी कि उन्हें डचों द्वारा खोजा गया था, या शायद यह अधिक सुंदर लग रहा था, क्योंकि विदेशी सब कुछ अधिक जिज्ञासा का कारण बनता है, ये समय नहीं बदलता है, इसलिए इन बूंदों का दूसरा नाम - डच आँसू।
और यहाँ प्रिंस रूपर्ट पाठक से पूछते हैं? तथ्य यह है कि प्रिंस रूपर्ट, ब्रिटिश ड्यूक, वह व्यक्ति था जो इन बूंदों को इंग्लैंड लाया और उन्हें अंग्रेजी सम्राट चार्ल्स द्वितीय के सामने प्रस्तुत किया। राजा को वास्तव में दिलचस्प कांच की बूंदें पसंद आईं और उन्होंने उन्हें अध्ययन के लिए ब्रिटिश रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी को दे दिया। इन घटनाओं के सम्मान में, जिज्ञासु बूंदों को प्रिंस रूपर्ट की बूंदें कहा जाने लगा और यह नाम आज तक पूरी तरह से संरक्षित है। यहाँ यह एक ज्वलंत उदाहरण है कि कैसे आप केवल सही व्यक्ति को एक दिलचस्प चीज़ देकर इतिहास में नीचे जा सकते हैं।
दिलचस्प बात यह है कि डच आँसू बनाने की विधि को लंबे समय तक गुप्त रखा गया था, साथ ही उन्हें मेलों और बाजारों में दिलचस्प खिलौनों के रूप में बेचा जाता था।
मैंने पढ़ा कि वे प्रिंस रूपर्ट के बारे में क्या लिखते हैं। उनकी जीवनी काफी दिलचस्प है, वह बड़ी संख्या में ऐतिहासिक घटनाओं में शामिल थे, लेकिन यह एक अलग पोस्ट के लिए एक विषय है।
जब मैंने पोस्ट समाप्त की, तो मुझे इस विषय पर एक दिलचस्प और प्रासंगिक वीडियो मिला, जिसमें पूरी प्रक्रिया को शुरू से अंत तक दिखाया गया है - प्रिंस रूपर्ट की एक बूंद के निर्माण से लेकर कांच के विस्फोट तक:
अब प्रिंस रूपर्ट के ड्रॉप के विषय का पूरी तरह से खुलासा हो गया है और आप कंपनी में इस ज्ञान को सुरक्षित रूप से दिखा सकते हैं या ऐसी बूंदें भी बना सकते हैं (बस सावधान रहें)। आज के लिए बस इतना ही, जल्द ही मिलते हैं!
बटावियन आँसू या बोलोग्ना फ्लास्क, साथ ही प्रिंस रूपर्ट की बूंदें, अत्यंत टिकाऊ गुणों के साथ टेम्पर्ड ग्लास की कठोर बूंदें हैं। उन्हें 17वीं शताब्दी के मध्य में पैलेटिनेट के राजकुमार रूपर्ट द्वारा इंग्लैंड लाया गया था। उसी समय, उन्होंने वैज्ञानिकों का पूरा ध्यान आकर्षित किया।
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सबसे अधिक संभावना है, इस तरह की कांच की बूंदों को प्राचीन काल से ग्लासब्लोअर के लिए जाना जाता था, लेकिन उन्होंने वैज्ञानिकों का ध्यान काफी देर से आकर्षित किया: कहीं 17 वीं शताब्दी के मध्य में। वे यूरोप में दिखाई दिए (विभिन्न स्रोतों के अनुसार, हॉलैंड, डेनमार्क या जर्मनी में)। "आँसू" बनाने की तकनीक को गुप्त रखा गया था, लेकिन यह बहुत आसान निकला।
यदि आप पिघले हुए गिलास को ठंडे पानी में डालते हैं, तो आपको एक लंबी, घुमावदार पूंछ के साथ एक टैडपोल के आकार की बूंद मिलती है। उसी समय, ड्रॉप में असाधारण ताकत होती है: इसके "सिर" को हथौड़े से मारा जा सकता है, और यह नहीं टूटेगा। लेकिन अगर आप पूंछ को तोड़ते हैं, तो बूंद तुरंत छोटे टुकड़ों में बिखर जाती है।
हाई-स्पीड फ़ोटोग्राफ़ी का उपयोग करके रिकॉर्ड किए गए फ़्रेम दिखाते हैं कि "विस्फोट" सामने की गति तेज गति से गिरती है: 1.2 किमी / सेकंड, जो ध्वनि की गति से लगभग 4 गुना अधिक है।
तेजी से ठंडा होने के परिणामस्वरूप, कांच की बूंद मजबूत आंतरिक तनाव का अनुभव करती है, जो इस तरह के अजीब गुणों का कारण बनती है। बूंद की बाहरी परत इतनी जल्दी ठंडी हो जाती है कि कांच की संरचना के पुनर्निर्माण का समय नहीं होता है। कोर फैला हुआ है, और बाहरी परत संकुचित है। इसी प्रकार टेम्पर्ड ग्लास प्राप्त होता है - हालाँकि, इसमें वह पूंछ नहीं होती है, जिसके लिए खोल को इतनी आसानी से तोड़ना संभव हो।
17वीं शताब्दी के अंग्रेज कुलीनों को जिज्ञासु माना जाता था और वे विज्ञान से पीछे नहीं हटते थे। राजा चार्ल्स द्वितीय की भी कीमिया के लिए उनके जुनून से मृत्यु हो गई: पहले से ही हमारे समय में, पारा उनके बालों में जीवन के साथ असंगत एकाग्रता में पाया गया था। चार्ल्स द्वितीय के चचेरे भाई, प्रिंस रूपर्ट, सैद्धांतिक और व्यावहारिक दोनों तरह की वैज्ञानिक जिज्ञासाओं के लिए अपने जुनून के लिए प्रसिद्ध थे।
यह प्रिंस रूपर्ट, जिसे ड्यूक रूपरेक्ट वॉन डेर पैलेटिनेट के नाम से भी जाना जाता है, लंबी मुड़ी हुई पूंछ वाली बूंदों के रूप में लंदन ग्लास कास्टिंग में लाया गया। उन्हें राजा को उपहार के रूप में पेश करते हुए, रूपर्ट ने कहा कि यह एक हालिया जर्मन आविष्कार है, और कांच की बूंदों की ताकत स्टील की तुलना में अधिक है।
रूपर्ट ने अज्ञानता का हवाला देते हुए उत्पादन के तरीके को राजा से छुपाया। हालाँकि अब हम समझते हैं: राजकुमार केवल अधिक से अधिक रहस्य के लिए चुप था ...
चार्ल्स द्वितीय ने रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी को विश्लेषण के लिए प्राप्त बूँदें दीं। उसी क्षण से, रूपर्ट की बूंदों की महिमा शुरू हुई।
हालांकि, रूपर्ट के कांच की बूंदों की ताकत असमान थी। यदि बूंद का सिर किसी भी झटके का सामना कर सकता है, तो पूंछ - विशेष रूप से पूंछ की नोक - अत्यधिक कमजोर थी। सबसे अजीब बात यह है कि पूंछ के नष्ट होने से कांच की पूरी ढलाई का तुरंत विघटन हो गया! इसके अलावा, विस्फोटक विघटन, सबसे छोटे टुकड़ों के तात्कालिक प्रकीर्णन के साथ!
रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी के सदस्यों ने सभी उपलब्ध सीमाओं तक असामान्य कांच की प्रकृति के बारे में पूछताछ करते हुए पत्र भेजे। लंदन के बड़प्पन के बीच एक असामान्य खिलौने की लोकप्रियता बढ़ने लगी। प्रिंस रूपर्ट ने उच्च कीमत पर कांच की अद्भुत बूंदों को बेचने का अच्छा व्यवसाय किया, फिर दिलचस्प उपहारों के साथ संबंधों को मजबूत किया।
कुछ ही देर में स्थिति साफ होने लगी...
डचों से प्राप्त जानकारी के अनुसार, डेन ने जर्मनों के सामने रूपर्ट की बूंदों से खेलना शुरू किया - लेकिन टिकाऊ ग्लास कास्टिंग बनाने का रहस्य इटली से डेनमार्क में आया। यूरोप का पूरा दक्षिण उन्हें "बोलोग्ना फ्लास्क" के रूप में जानता है और कांच से बूँदें बनाने में कुछ भी मुश्किल नहीं देखता है।
प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, लंदन की रॉयल सोसाइटी के वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया: रूपर्ट की सबसे सफल बूंदों को प्राप्त करने के लिए, कांच को जितना संभव हो सके साफ किया जाना चाहिए, और पूरी तरह से नरम होने की डिग्री से अधिक गरम नहीं किया जाना चाहिए - अन्यथा पानी में गिरने वाली बूंद दरारों से ढकी हुई है।
इससे संतुष्ट...
तापमान को प्रभावी ढंग से कम करने वाले माध्यम में कांच की बूंदों के तेजी से ठंडा होने से शरीर की बाहरी परतों का संघनन होता है, कास्टिंग के स्थिर गर्म कोर के एक साथ खिंचाव के साथ सरणी का संपीड़न होता है।
रूपर्ट की बूंद की ताकत असीमित नहीं है, और पारंपरिक तकनीकों का उपयोग करके उत्पादित कांच की ताकत का केवल चार गुना। हालांकि, शक्ति संकेतक ग्लास चार्ज की संरचना पर अत्यधिक निर्भर हैं, और टेम्पर्ड और ड्रॉप फॉर्म में घने क्वार्ट्ज ग्लास वास्तव में एक लोहार के हथौड़े के वार का सामना करने में सक्षम है।
लेकिन केवल अगर आप रूपर्ट की बूंद की पतली, नाजुक पूंछ से नहीं टकराते हैं!
यही कारण है कि, वैसे, प्राचीन यूरोप में, रूपर्ट की एक बूंद जल्दी से अजीब जिज्ञासाओं की श्रेणी से खतरनाक मनोरंजन की श्रेणी में स्थानांतरित होने से प्रसन्न होती है।
आधुनिक प्रयोगकर्ता रूपर्ट की बूंदों के साथ प्रयोग बंद नहीं करते हैं। विशेष रूप से शानदार राइफल से एक शॉट के साथ कांच की बूंदों को नष्ट करने के प्रयास हैं। एक नरम सीसे की गोली रूपर्ट की बूंद के सिर पर एक लोहार के हथौड़े की तुलना में बहुत अधिक बल से टकराती है, लेकिन गोली टेम्पर्ड ग्लास को नहीं तोड़ सकती।
कांच के द्रव्यमान में उत्पन्न होने वाली शॉक वेव रूपर्ट ड्रॉप की पतली पूंछ के लिए घातक साबित होती है। जब एक ऑसिलेटरी पल्स पतले कांच से होकर गुजरती है, तो तेजी से फैलने वाली दरारें बन जाती हैं। 1 किमी / सेकंड से अधिक की गति से, बूंद के पूरे शरीर में दरारें बढ़ती हैं, गुणा करती हैं, फैलती हैं और वास्तव में कांच में विस्फोट हो जाता है।
रूपर्ट की क्षयकारी बूंद के ट्राइबोलुमिनसेंस की नीली-लाल चमक कमजोर विद्युत निर्वहन से उत्साहित वायुमंडलीय गैसों के परमाणुओं की चमक का सार है। अणु बिजली उत्पन्न करते हैं
), या "डेनिश आँसू"। ड्रॉप हेड अविश्वसनीय रूप से मजबूत है, इसे संपीड़न द्वारा यांत्रिक रूप से नुकसान पहुंचाना बहुत मुश्किल है: यहां तक कि मजबूत हथौड़ा वार या हाइड्रोलिक प्रेस भी इसे कोई नुकसान नहीं पहुंचाता है। लेकिन यह नाजुक पूंछ को थोड़ा तोड़ने लायक है, और पूरी बूंद पलक झपकते ही छोटे-छोटे टुकड़ों में बिखर जाएगी।
कांच की बूंद की यह जिज्ञासु संपत्ति पहली बार 17 वीं शताब्दी में या तो डेनमार्क में या हॉलैंड में खोजी गई थी (इसलिए उनका दूसरा नाम - बटावियन आँसू), या जर्मनी में (स्रोत विरोधाभासी हैं), और एक असामान्य छोटी चीज तेजी से फैल गई। एक अजीब खिलौने के रूप में यूरोप। ड्रॉप को इसका नाम अंग्रेजी शाही घुड़सवार सेना के कमांडर-इन-चीफ, रूपर्ट ऑफ द पैलेटिनेट के सम्मान में मिला, जिसे प्रिंस रूपर्ट के नाम से जाना जाता है। 1660 में, पैलेटिनेट के रूपर्ट लंबे निर्वासन के बाद इंग्लैंड लौट आए और अपने साथ असामान्य कांच की बूंदें लाए, जिसे उन्होंने चार्ल्स द्वितीय को प्रस्तुत किया, जिन्होंने उन्हें अनुसंधान के लिए रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन में स्थानांतरित कर दिया।
बूंद बनाने की तकनीक को लंबे समय तक गुप्त रखा गया था, लेकिन अंत में यह बहुत आसान हो गया: बस पिघला हुआ गिलास ठंडे पानी की बाल्टी में गिरा दें। इस सरल तकनीक में बूंद की ताकत और कमजोरी का रहस्य है। कांच की बाहरी परत जल्दी से जम जाती है, आयतन में घट जाती है और स्थिर तरल कोर पर दबाव डालना शुरू कर देती है। जब आंतरिक भाग भी ठंडा हो जाता है, तो कोर सिकुड़ने लगता है, लेकिन यह अब पहले से जमी हुई बाहरी परत द्वारा प्रतिकार किया जाता है। इंटरमॉलिक्युलर आकर्षण बलों की मदद से, यह ठंडा कोर रखता है, जो अब स्वतंत्र रूप से ठंडा होने की तुलना में अधिक मात्रा में कब्जा करने के लिए मजबूर है। नतीजतन, बाहरी और आंतरिक परतों के बीच की सीमा पर विरोधी ताकतें उत्पन्न होती हैं, जो बाहरी परत को अंदर की ओर खींचती हैं, और इसमें एक संपीड़ित तनाव बनता है, और आंतरिक कोर बाहर की ओर, एक तन्यता तनाव का निर्माण करता है। इस मामले में, आंतरिक भाग बाहरी से भी टूट सकता है, और फिर बूंद में एक बुलबुला बन जाता है। यह विरोध बूंद को स्टील से ज्यादा मजबूत बनाता है। लेकिन अगर, फिर भी, बाहरी परत को तोड़कर इसकी सतह क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो तनाव की गुप्त शक्ति मुक्त हो जाएगी, और विनाश की एक तेज लहर पूरी बूंद के साथ क्षति की जगह से निकल जाएगी। इस तरंग की गति 1.5 किमी/सेकंड है, जो पृथ्वी के वायुमंडल में ध्वनि की गति से पांच गुना तेज है।
वही सिद्धांत टेम्पर्ड ग्लास के निर्माण पर आधारित है, जिसका उपयोग, उदाहरण के लिए, वाहनों में किया जाता है। बढ़ी हुई ताकत के अलावा, इस तरह के कांच का एक गंभीर सुरक्षा लाभ होता है: क्षतिग्रस्त होने पर, यह कुंद किनारों के साथ कई छोटे टुकड़ों में टूट जाता है। साधारण "कच्चा" कांच बड़े नुकीले टुकड़ों में टूट जाता है जो आपको गंभीर रूप से घायल कर सकता है। ऑटोमोटिव उद्योग में टेम्पर्ड ग्लास का उपयोग साइड और रियर विंडो के लिए किया जाता है। कारों के लिए विंडशील्ड को बहु-स्तरित (ट्रिप्लेक्स) बनाया जाता है: दो या दो से अधिक परतों को एक बहुलक फिल्म के साथ चिपकाया जाता है, जो प्रभाव में टुकड़ों को पकड़ता है और उन्हें अलग उड़ने से रोकता है।
वेरोनिका समोत्सकाया
प्रिंस रूपर्ट के आंसू, बटावियन या डच ड्रॉप्स, डेविल्स टियर सभी एक ही भौतिक घटना के नाम हैं। इस तरह के आंसू का गोल हिस्सा हैवी-ड्यूटी ग्लास होता है, और इसकी पूंछ इसकी अकिलीज़ हील होती है, जो टूटकर पूरी संरचना को धूल में बदल देती है।
प्रिंस रूपर्ट की बूंदों की उत्पत्ति के बारे में राय बहुत विविध हैं। कुछ स्रोतों से संकेत मिलता है कि उनका आविष्कार जर्मनी में 1625 में हुआ था। लेकिन उन्हें "बटावियन आँसू" भी कहा जाता है और यहाँ क्यों है।
ऐसा माना जाता है कि कांच एक नाजुक सामग्री है। लेकिन इन कांच की बूंदों का गुण ऐसा है कि गोल हिस्से पर कई हथौड़े से वार करने पर भी ये टूटते नहीं हैं। वहीं यदि प्रयोग के दौरान इस बूंद को किसी धातु की प्लेट पर प्रेस के नीचे रखा जाए तो उस पर बूंद जैसी छाप बनी रहेगी। लेकिन किसी को केवल अपनी पतली पूंछ की नोक तोड़नी होती है, और वह तुरंत एक लाख छोटे टुकड़ों में फट जाती है।
क्रमशः खोल और कोर के बीच एक बहुत मजबूत तनाव उत्पन्न होता है - बाहरी परत पर संपीड़न और आंतरिक पर तनाव। यदि आप पिघले हुए गिलास को बहुत ठंडे पानी में कम करते हैं, तो वोल्टेज का स्तर अधिकतम तक पहुंच जाएगा और बूंद के अंदर का हिस्सा बाहर से अलग हो जाएगा, जिससे बुलबुला बन जाएगा।
यह संपीड़ित और तन्य तनाव की आंतरिक ताकतें हैं जो किसी भी प्रभाव बल का विरोध करती हैं। बूंद की "पूंछ" को तोड़कर, हम शीर्ष परत को नष्ट कर देंगे, जो आंतरिक तन्यता दबाव को अपनी पूरी क्षमता से काम करने की अनुमति देगा, और कांच की बूंद धूल में उड़ जाएगी। यह आंतरिक तनाव इतना अधिक होता है कि विस्फोट एक क्षण में ही हो जाता है। इसलिए, प्रयोग करते समय, चश्मे पर स्टॉक करना सुनिश्चित करें।
हाल ही में, दुनिया के विभिन्न हिस्सों के वैज्ञानिकों के एक समूह ने सच्चाई की "नीचे तक पहुंचने" के लिए सेट किया और पता लगाया कि विस्फोट क्यों और कैसे होता है जब प्रिंस रूपर्ट की बूंद की पूंछ टूट जाती है।
तथ्य यह है कि जब बाहरी आवरण क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो एक दरार दिखाई देती है जो सीधे बूंद के "हृदय" में प्रवेश करती है, जहां समान तनाव बल केंद्रित होता है।
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि प्रिंस रूपर्ट की एक बूंद के फटने के लिए यह आवश्यक है कि दरारें उसके केंद्र तक पहुंचें। हथौड़े से वार या ड्रॉप हेड पर कोई अन्य प्रभाव पड़ने पर, दरारें आंतरिक तनाव क्षेत्र में घुसे बिना इसकी सतह पर फैल जाती हैं। यह वही है जो गेंद की ताकत की व्याख्या करता है। जब "पूंछ" नष्ट हो जाती है, तो दरारें कांच के आंसू के अंदरूनी हिस्से में घुसने का प्रबंधन करती हैं, जिससे एक विस्फोट होता है।
ऑटो ग्लास आज भी इसी सिद्धांत पर बनाया गया है। अधिक टिकाऊ होने के अलावा, यात्रियों की सुरक्षा के लिए इसका एक और महत्वपूर्ण लाभ है - क्षति के मामले में, यह गोल किनारों के साथ छोटे टुकड़ों में टूट जाता है। कच्चा कांच टूट जाता है, जिससे तेज और बड़े टुकड़े बन जाते हैं जो गंभीर रूप से घायल हो सकते हैं।
साइड और रियर विंडो टेम्पर्ड ग्लास से बने होते हैं, जबकि विंडशील्ड एक विशेष पॉलीमर फिल्म के साथ ऐसे ग्लास की कई परतों को चिपकाकर बनाया जाता है, जो दुर्घटना की स्थिति में उन्हें बिल्कुल भी उड़ने से रोकेगा।
